原发性肝癌三维适形、调强、伽玛刀剂量分布的区别

摘要

原发性肝癌(Primary hepatic carcinoma,PHC)是包括肝细胞或肝内胆管细胞发生的癌症,在我国常见死亡率和恶性程度极高,排列第三,仅次于胃癌,食管癌。近10年来随着影像诊断的普及和发展,放疗仪器的改进,恶性肿瘤综合治疗意识的增强,特别是其他技术与放疗的结合,以及放射生物学证实肝细胞癌具有放射敏感性,肝癌的放疗又得到重新的重视。由于早期对肝癌进行大面积的放疗,姑息全肝放疗,因发生严重的放射性肝损伤(Radiation-induced liver disease,RILD)而加速了病情恶化,加速了病人的死亡速度,所以效果较差。随着影像学发展,可以对图像进行三维立体结构虚拟重建,放疗计划计算机系统(TPS)的发明,在。TPS帮助下设计放疗计划,包括放射野的设置,剂量计算,计划优化,特别是能得到正常肝组织受到的平均剂量及其在肝脏的分布,三维适形放疗(Three-dimensional conformal radiotherapy,3DCRT),调强放疗(Intensity modulated radiotherapy,IMRT),伽玛刀(Gamma-knife)三种放疗开始走入了新的发展时代。除了其基本原理和设备本身的不同,剂量分割方式不同,最大的区别在于计划系统。计划系统不能代表器官的特异性的具体立体空间位置数据,也没有考虑到分次剂量的影像,但其最大的成功之处就是开创了定量分析/体积与临床相关性研究的实际应用。因为3D剂量数据具有临床实用性,即使在目前可应用的数据有限的条件下,治疗计划系统设定了医生提示治疗计划的安全模式。所以使得医生可以根据肝癌病人的具体情况给予个体化的综合治疗。
　　 由于医院放疗设备的先后更新换代,从二维时代发展到三维时代,分割方式从常规到大剂量的选择,从己不太适应采用没有3D图像的大野姑息治疗到参考3D剂量分布,至今没有任何一篇报道研究三种治疗方式的剂量分布的优点和缺点。历史上,放射治疗照射野和照射剂量的选择源于临床经验,医生依赖临床直觉选择照射方式和照射野和照射剂量,故利用3D剂量数据选择不同的治疗方式成为放疗医生的新的考虑。1991年的“Emami paper”和2010年的QUANTEC(Quantec quantitative analysis ofnormal tissue effects in the clinic)给予了剂量参数指导,并未分析国内三种治疗方式的不同。故通过收集和比较病例数据不失为一个有效的途径去解决这个问题。
　　 目的:此项实验正是通过对20例原发性肝癌患者探讨分别应用三维适形(3-Dimensional conformal radiotherapy,3-DRT),调强(Intensitymodulated radiotherapy,IMRT)和伽玛刀(Gamma-Knife)给予同等处方剂量下放疗技术治疗原发性肝癌的剂量分部特征,以指导肝癌放疗计划的选择,提高靶区内部的剂量,减少或避免正常肝组织放射性肝损伤的发生,更好的保护危及器官等周围组织。
　　 方法:
　　 1.病例资料2010年4月到2011年1月选取病理确诊为肝细胞癌(HCC)的患者20例,女性6例,男性14例,年龄分布45-53岁,平均年龄50岁。按照Couinaud肝脏八段功能分区12例肝右叶,7例肝左叶,1例肝左右叶,根据PLC大体病理分类,巨块型5例,结节型13例,小肝癌型2例,有肝炎肝硬化背景10例,无肝炎背景4例,5例肝硬化背景,肝child分级A级19例,B级1例,TACE后的8例,无TACE后12例。病理分型分化程度高肝细胞癌6例,分化中度13例,分化程度低1例。将其分为A组:肿瘤大小＞5cm,10例,B组:肿瘤大小＜5cm,10例。2.将分组的20例肝癌病人在定位机下进行CT扫描后图像传输至三维适形,调强和伽玛刀计划系统里,勾画肿瘤靶区体积及邻近的危及器官,每例患者分别做3DRT、IMRT、GAMA-KNIFE三套计划,A组给予TD=3600cGy,300 cGy×12F,B组给予TD=5000CGy,500cGy×10F。在TPS上利用DVH对计划靶区的靶区适行指数CI(参考剂量线面所包绕的靶区体积/靶体积),CI值在0-1之间,等于1为最理想,等于0时最差)和肿瘤PTV内的最大剂量Dmax(Gy),肝组织平均剂量,V5,V30,危及器官受量:右肾和胃最大剂量Dmax(Gy)进行统计比较。
　　 结果:肿瘤方面:A,B两组内分别给予相同处方剂量覆盖95％PTV时,PTV在3DMRT、IMRT、GAMA-KNIFE放疗中肿瘤方面适行度(CI)A组三维适形CI=81.7％调强CI=87.34％,伽玛刀CI=69.34％,有统计学差异,调强与其他两组不同。B组三维适形CI=64.97％,调强CI=71.86％,伽玛刀CI=75.27％,有统计学差异,伽玛刀与其他两组有差异。A组V5在伽玛刀明显大于其他技术,三维适形和调强无差异(P=0.87),B组V5伽玛刀,三维适形和调强无差别(P=0.864)。V30两组显示的结果没有统计学差异(P＞0.05)。肿瘤最大值Tumax A组:IMRT、3DRT、GAMA-KNIFE均数为4001cGy,4254.2cGy,7999.9cGy,B组均数为5435.5cGy,5696.4cGy,9090.9cGy,统计学有差异(两组P＜0.05)。肝组织平均剂量A组:IMRT、3DRT、GAMA-KNIFE均数为2889cGy,2836cGy,3552cGy,B组IMRT、3DRT、GAMA-KNIFE均数为832.3cGy,869.3cGy,1027cGy,两组组内均数不等,有统计学差异(P=0.00)。危及器官方面:胃最大值A组:IMRT、3DRT、GAMA-KNIFE均数为1927.9cGyc,3191.69cGy,3311.63cGy(P=0.008),B组分别为559.16cGy,1363.77cGy,2225.3cGy(P=0.007),结果表示各组均数不等,右肾最大值A组:IMRT、3DRT、GAMA-KNIFE均数2125.27cGy,3326.8cGy,2767.9cGy(P=0.22),多重比较无统计学差异。B组:43.24cGy,50.98cGy,137.4cGy,F=2.539,P=0.048,多重比较调强和伽玛刀有明显区别,伽玛刀对危及器官剂量最大调强能更好的保护胃正常的组织,伽玛刀对胃剂量贡献最大,三种技术对大肝癌中右肾剂量贡献无差异(P＜0.05),伽玛刀在小肝癌中剂量贡献与调强和三维适形有明显差异,其剂量分布贡献最大。
　　 结论:方差齐性分析显示三种治疗模式可提供满意的靶区剂量覆盖,调强(IMRT)在大肝癌适行度方面优于其他放疗技术。伽玛刀在小肝癌适形度优于其他技术,伽玛刀能提供肿瘤内部更高的剂量达到根治的目的。调强能很好的保护正常其余肝组织,伽玛刀对正常其余肝组织剂量贡献最大,三种技术对大肝癌中右肾剂量贡献无差异,伽玛刀在小肝癌中剂量贡献与调强和三维适形有明显差异,其剂量分布贡献最大。所以放射性肝损伤的病死率很高,医生在选择和制定放疗计划时,应考虑到各种治疗方法的优略,在达到根治或姑息治疗目的的同时最大程度保护正常肝组织和危及器官,减少副反应的产生。

目录

文摘

英文文摘

前言

材料与方法

结果

附图、附表

讨论

结论

参考文献

综述 原发性肝癌的放射治疗

致谢

个人简历