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食管癌调强放射治疗中肿瘤靶区移位及对放疗剂量学的影响

2025-08-13 63 上传者：管理员

摘要：目的研究食管癌调强放射治疗中肿瘤靶区移位及对放疗剂量学的影响。方法选择华中科技大学同济医学院附属同济医院在2023年8月至2024年9月期间收治的92例食管癌患者，均实施三维适形(3D-CRT)和调强放射(IMRT)治疗，将整个治疗过程分为两个阶段，分别为前半程与后半程，每个阶段均需进行15次放疗，统计患者放疗后X轴、Y轴、Z轴的平均移位情况，对比两种方法靶区相同移位下大体肿瘤靶区(GTV)、临床靶区(CTV)、计划靶区(PTV)的剂量学变化，同时对比两种方法靶区相同移位下危及器官(OARs)的剂量学变化。结果放疗后，X轴平均移位(0.43±0.15)mm, Y轴平均移位(0.60±0.18)mm, Z轴平均移位(0.38±0.15)mm。IMRT技术的GTV、CTV、PTV剂量偏差、左肺、右肺、心脏剂量偏差均高于3D-CRT,P<0.05;IMRT技术的脊髓剂量偏差与3D-CRT相比，P>0.05。结论食管癌患者经过3D-CRT和IMRT进行治疗后，会产生靶区移位反应，可使其肿瘤靶区及OARs剂量发生变化，其中以IMRT技术的剂量偏差更高。因此，临床针对靶区变化或移位十分明显的患者，需制定科学的放疗方案，加强放疗质量控制，从而提升照射剂量，避免出现较多或较大的误差。

关键词：
三维适形
恶性疾病
肿瘤靶区移位
调强放疗
食管癌
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食管癌是消化系统高发的恶性疾病,其临床治疗方案的优化始终是医学界关注的重要课题｡随着医疗技术的不断发展,食管癌的放射治疗手段日益精进｡目前,临床主要采用三维适形放射治疗(3D-CRT)和调强放射治疗(IMRT)等精准放疗技术,这些方法在食管癌治疗中展现出显著的临床优势[1],不仅能提高放射剂量的空间分布均匀性,还能显著提升治疗靶区的精确度｡然而,在实际临床应用中,由于肿瘤靶区存在较高的移位率,对放射治疗的精准实施造成一定程度的干扰[2-3]｡在放射治疗过程中,精确评估和有效控制靶区移位对疗效的影响,成为当前放射肿瘤学领域需要重点突破的技术难题[4]｡3D-CRT采用多角度照射的方式,可确保高剂量辐射区域在立体空间上与病灶形态的高度吻合,显著提升治疗的定位准确性｡IMRT则通过动态调节各照射野的辐射强度,实现靶区内剂量分配的优化[5]｡本文选择92例食管癌患者,分析上述两种放疗技术对食管癌肿瘤靶区移位剂量误差的影响,报道如下｡

1、资料与方法

1.1一般资料选择华中科技大学同济医学院附属同济医院在2023年8月至2024年9月期间收治的92例食管癌患者,男性55例,女性37例,年龄55~90岁,平均年龄(65.13±3.49)岁;肿瘤类型:腺癌12例,鳞癌80例;临床分期:Ⅱ期14例,Ⅲ期55例,Ⅲ期23例｡

纳入标准:①经病理活检确诊为食管癌;②首次进行放射治疗;③Karnofsky功能状态量表评分在70分及以上;④病灶未向锁骨上淋巴结发生转移或远处转移;⑤以往存在对放疗效果产生影响的疾病｡排除标准:①伴发其他系统恶性肿瘤;②临床资料存在部分或完全缺失,导致无法对肿瘤靶区移位情况进行准确评估;③对放疗无法耐受或中途退出本研究｡

1.2方法放射治疗方案设计及实施规范:(1)初始治疗阶段｡采用CT模拟定位系统获取患者解剖图像,通过院内网络将DICOM格式图像传输至治疗计划系统(TPS),由高年资放射治疗医师完成靶区定义:大体肿瘤靶区(GTV)､临床靶区(CTV)､计划靶区(PTV)､危及器官(OARs)｡①治疗计划设计:由医学物理师为每位病例分别制定前期三维适形放射治疗(3D-CRT)方案､调强放射治疗(IMRT)方案;②中期评估调整:治疗中期,重复CT模拟定位,将两次定位影像在TPS中进行配准融合,测量靶区中心点在三维坐标系中的移位量,重新定义位置变化后的各靶区及风险器官;③后期计划优化:依据新靶区位置制定后期治疗方案,保持与前期相同的剂量学要求,对3D-CRT和IMRT计划进行剂量叠加计算｡(2)影像学复查:治疗中期,行CT模拟定位复查｡靶区定义:首次定位基于GTV1､CTV1､PTV1轮廓,二次定位依据GTV2､CTV2､PTV2重新勾画｡(3)剂量提升阶段的方案｡①整体方案:总剂量:6000cGy,分割模式:每日200cGy,每周5次,照射中心:GTV1几何中心,剂量限制:PTV最小剂量≥6000cGy,脊髓最大受量≤4500cGy;②分阶段实施:前期治疗:剂量参数:总3000cGy,实施方式:每日200cGy,每周5次,靶区覆盖:PTV1≥3000cGy;后期治疗:追加剂量:3000cGy,执行方案:每日200cGy,每周5次｡

1.3观察指标(1)统计患者放疗后X轴､Y轴､Z轴的平均移位情况.(2)对比两种方法靶区相同移位下的GTV､CTV､PTV的剂量学变化｡(3)对比两种方法靶区相同移位下的OARs剂量学变化｡

1.4统计学处理采用SPSS25.0统计软件对数据进行分析,计量资料以x±s表示,采用t检验;计数资料以率表示,采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义｡

2、结果

2.1放疗后X轴､Y轴､Z轴的平均移位情况经过放疗后,X轴平均移位为(0.43±0.15)mm,Y轴平均移位为(0.60±0.18)mm,Z轴平均移位为(0.38±0.15)mm｡

2.2两种方法靶区相同移位下GTV､CTV､PTV的剂量学变化IMRT技术的GTV､CTV､PTV剂量偏差高于3D-CRT,P<0.05｡见表1｡

表1对比两种方法靶区相同移位下GTV､CTV､PTV的剂量学变化(x±s,cGy)

2.3两种方法靶区相同移位下OARs的剂量学变化IMRT技术的左肺､右肺､心脏剂量偏差高于3D-CRT,P<0.05;IMRT技术的脊髓剂量偏差和3D-CRT相比,P>0.05｡见表2｡

表2对比两种方法靶区相同移位下OARs的剂量学变化(x±s,cGy)

3、讨论

食管癌流行病学特征与治疗现状分析发现,食管恶性肿瘤在消化系统肿瘤中具有较高的发病率,其临床治疗面临重大挑战[6]｡该病的早期临床表现缺乏特异性,导致多数患者确诊时已进展至中晚期阶段,往往丧失手术治疗机会,放射治疗遂成为主要治疗选择[7]｡当前,临床最常应用的放射治疗技术包括3D-CRT和IMRT,但其临床疗效仍有提升空间｡影响放疗效果的关键因素除肿瘤生物学特性外,还涉及以下几方面:(1)肿瘤局部浸润范围｡(2)靶区位置的动态变化｡(3)照射野覆盖的准确性｡因此,为优化食管癌患者的放疗方案,本研究重点比较3D-CRT与IMRT在靶区移位状态下的剂量学差异,精确评估肿瘤靶区及周围危险器官的实际受照剂量,旨在为临床治疗决策提供循证依据｡近期研究表明[8],食管癌放射治疗过程中,靶区移位与剂量分布偏差已取得重要突破,通过分析剂量体积直方图(DVH)和剂量分布差异图,可建立定量评估体系,用于比较实际照射剂量与计划剂量的差异｡

本次研究发现,经过放疗后,X轴平均移位为(0.43±0.15)mm,Y轴平均移位为(0.60±0.18)mm,Z轴平均移位为(0.38±0.15)mm;IMRT技术的GTV､CTV､PTV剂量偏差高于3D-CRT,P<0.05｡通过分析发现,放疗靶区移位对危险器官受照剂量的影响因素共包括以下几方面:(1)从剂量学变化特征来看,靶区位置变化导致OARs实际受照剂量与初始计划相比呈现显著差异,即左肺V20参数呈现下降趋势､心脏V30指标有所降低､右肺V20数值明显升高､脊髓最大剂量(Dmax)显著增加｡(2)从技术差异角度来看,IMRT与3D-CRT在剂量变化趋势上具有一致性,但IMRT技术受靶区移位的影响更为显著｡(3)从具体机制角度来看,部分患者脊髓与食管靶区的间距较近,IMRT技术的高剂量梯度分布特性使其等剂量曲线更接近脊髓,因此,靶区移位对脊髓实际受量的影响更为突出｡另外,放射治疗过程中,靶区位置变化会导致所有OARs的受照剂量产生不同程度的偏移｡本次研究发现,IMRT技术的左肺､右肺､心脏剂量偏差高于3D-CRT,P<0.05;IMRT技术的脊髓剂量偏差和3D-CRT相比,P>0.05｡可见,从靶区移位的临床影响角度来看,在3D-CRT和IMRT实施过程中,靶区位置变化可能导致以下问题:(1)计划等剂量曲线无法完全包绕肿瘤靶区｡(2)OARs的实际受照剂量偏离计划值｡(3)随着治疗推进,靶区剂量覆盖逐渐降低､上述问题产生,会导致患者出现肿瘤局部剂量不足､OARs超量照射､治疗效果下降､不良反应增加等问题｡从IMRT在相同移位条件下的表现来看,该技术对肿瘤靶区剂量分布的影响更显著,对OARs受量的干扰更明显,故通过IMRT进行放疗期间,需制定更严格的质量控制标准及更完善的质量保证体系｡

综上所述,食管癌患者通过IMRT进行放疗期间,靶区移位可导致其肿瘤靶区及OARs发生剂量变化,特别是在靶区移位相同的状态下,可产生更大的剂量偏差｡因此,当患者的靶区变化或移位十分明显时,需对其放疗方案进行精准制定,同时加强控制放疗质量,以避免误差事件发生｡

参考文献:

[1]张延军,王凯,马瑞,等.食管癌三维适形调强放疗过程中肿瘤区的移位及体积变化对其受照剂量的影响研究[J].实用医院临床杂志,2021,18(1):15-19.

[2]杨岩丽,李宝生,尹勇,等.三维适形､逆向调强和旋转调强放疗技术治疗胸段食管癌的剂量学比较[J].中华放射医学与防护杂志,2012,32.

[3]周瑜,张延军,王勇强,等.食管癌三维适形和调强放射治疗中肿瘤靶区移位及对放疗剂量学的影响分析[J].医药前沿,2025,15(3):1-3,7.

[4]徐云,李自康,王奇峰,等.基于PlanIQ的智能引导放射治疗计划设计在食管癌容积旋转调强中的可行性研究[J].中华肿瘤防治杂志,2024,31(23):1451-1458.

[5]王浩,杨蕴一,李毅,等.Monaco放疗计划系统控制点设定对中下段食管癌动态调强放射治疗计划剂量学的影响[J].中国医学装备,2024,21(9):1-6.

[6]张延军,牛维国,周瑜,等.食管癌三维适形和调强放射治疗肿瘤靶区移位实际剂量分布误差追踪评价[J].影像研究与医学应用,2024,8(15):119-121.

[7]金子川,陈长建,郗会珍,等.准直器角度对局部中晚期中上段食管鳞状细胞癌患者动态容积调强放射治疗计划剂量的影响[J].医疗装备,2024,37(9):31-34,38.

[8]杨蜜,张欣平,张加勇,等.调强放射治疗下老年食管癌症状性急性放射性肺炎发生的相关因素[J].中国老年学杂志,2023,43(14):3374-3378

文章来源:肖琪.食管癌调强放射治疗中肿瘤靶区移位及对放疗剂量学的影响[J].生命科学仪器,2025,23(04):89-91.