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目的对于II/III期可切除的直肠癌患者,术前同步放化疗已成为了一种标准的治疗模式[1]。术前同步放化疗与术后同步放化疗相比,无论是在局部区域的复发率,还是放疗的不良反应,都能够进一步降低[2]。虽然同步放化疗能够增加患者的治疗效果,但是与单纯放疗相比较,治疗期间的毒副反应,如急性血液毒性(hematologic toxicity,HT)也明显增加,而血液毒性的增加,造成患者治疗期间使用集落刺激因子等升血药物的机会增多,严重的骨髓(bone marrow,BM)抑制可以造成院内感染及输血、抗生素应用机会的增加,造成同步放化疗被迫延迟,放疗中断,化疗剂量的降低或终止,可造成疗效的降低及患者住院费用的增加[3,4]。国外有研究[5]显示宫颈癌放疗时,骨盆和腰椎BM接受10Gy(Gray),20Gy照射的体积(V10/V20)与发生急性HT呈明显相关,通过限制骨髓剂量的调强放疗,降低了骨髓的照射剂量和体积,降低了血液毒性,而且与宫颈癌传统适形放疗相比,危及器官剂量并未增加。基于此,我们对直肠癌术前同步放化疗进行骨髓保护的调强放疗研究。希望通过研究对骨髓进行限量的调强放疗(bone marrow-sparing intensity-modulated radiotherapy,BMS-IMRT)与未对骨髓进行限量的传统三维放射治疗(three Dimensional Conformal Radiotherapy,3D-CRT),发现两者在靶体积覆盖及危及器官(organ at risk,OAR)保护方面的差异,探讨直肠癌术前同步放化疗中,BMS-IMRT的剂量学优势及其保护骨髓的价值。材料与方法选择2013年2月-2013年12月期间在泰安市肿瘤防治院接受术前同步放化疗的II/III期可切除的直肠癌患者10例,分别设计BMS-IMRT放疗计划和未对骨髓进行限量的传统三维放射治疗(three Dimensional Conformal Radiotherapy,3D-CRT)计划,进行比较。按照ICRU(国际辐射单位与测量委员会)50和62号报告中靶区及危及器官的定义,我们分别对10例直肠癌患者进行了靶区勾画。未对骨髓进行限量的传统三维放射治疗计划采用正向设计的方法,BMS-IMRT计划采用逆向设计的方法。处方剂量均为50Gy/25f/5w。化疗方案采用卡培他滨1600mg/m2/d,连二周停一周,共4周,放疗第一天开始口服。采用靶区平均剂量(Dmean)、最大剂量(Dmax)、最小剂量(Dmin)、靶区适形指数(CI)、剂量不均性指数(HI)、等剂量曲线覆盖程度及剂量体积直方图(Dose-Volume Histogram,DVH)进行计划评价。评价标准:1.PTV剂量要求包括:a.V100%≥95%;b.V93%≥99%;c.V110%<1%;2.危及器官:膀胱:V50<50%;小肠:V50<30%,Dmax≤50Gy;股骨头:V50<5%。3.同时要求骨髓剂量满足下面的标准:a.V5<90%-95%b.V10<80%-85%c.V20<60-65%;d.V30<40%-50%。数据的统计学处理采用SPSS19.0软件。结果10个病例的计划均达到规定的PTV的剂量标准。BMS-IMRT的靶区适形指数(CI)最好。相反,靶区剂量不均匀指数(HI)3D-CRT3F好于BMS-IMRT。BMS-IMRT计划的适形度和均匀性优于3D-CRT计划。与3D-CRT计划比较,BMS-IMRT计划的膀胱、小肠的剂量均有明显下降。其中小肠V50为4.79%±0.07%;膀胱V50为33.91%±2.97%;股骨头V50为0.09%±0.25%。与传统3D-CRT计划比较,BMS-IMRT计划中骨髓的剂量明显下降,骨髓的V5、V10、V20和V30在BMS-IMRT计划中分别为93.12%±1.07%、83.40%±1.12%、63.09%±1.06%和46.78%±1.95%;在传统3D-CRT计划中分别为95.95%±2.70%、87.16%±2.67%、69.94%±3.77%和53.51%±4.99%。结论对骨髓进行限量的调强放疗与传统三维适形放射治疗相比,BMS-IMRT能够发挥剂量学优势,在保证肿瘤靶区的剂量覆盖,不降低传统危及器官剂量限制标准的前提下,对骨髓进行剂量限制,能够显著减少骨髓照射剂量及低剂量受照体积。可能会显著降低HT的发生和严重程度,提高患者术前同步放化疗的耐受性。