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局部复发性鼻咽癌:碳离子调强治疗与IMRT的剂量学比较

2019/9/5 作者:ProtonCN 质子中国

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鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)是我国南方及东南亚地区最常见的头颈部恶性肿瘤之一。尽管放疗疗效显著,仍有10%的患者在根治性放疗后出现局部复发。复发性鼻咽癌的有效治疗方法有限,通常需要再程放疗,最常用的方法是光子调强放疗(IMRT),但患者的总生存率较低,为30~60%。多数患者接受IMRT再程放疗后会出现危及器官的严重放疗诱导毒性反应,包括粘膜溃疡/坏死、大出血和脑坏死。


碳离子束(CIB)相较于光子束具有更高的线性能量传递(LET)和相对生物学效应(RBE),可将照射剂量集中释放在肿瘤靶区,保护肿瘤周围正常组织,这对于接受放疗后复发的患者非常重要。鉴于独特的物理学和生物学特性,碳离子治疗可能成为接受光子放疗后局部复发性鼻咽癌患者更有效的治疗方式。


日前,上海市质子重离子医院与龙华医院的研究人员为10例局部复发性鼻咽癌患者分别制定了碳离子调强治疗(IMCT)与IMRT治疗计划,并探讨了IMCT相较于IMRT的剂量学优势,这是首项全面分析局部复发性鼻咽癌IMCT与IMRT治疗的研究。原文发表于2019年8月的《Cancer Management and Research》杂志上。

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研究方法

患者组成

研究纳入了2016年8月至2017年3月期间在上海市质子重离子医院接受IMCT治疗的10例局部复发性鼻咽癌患者。所有患者既往均接受了非转移性鼻咽癌IMRT治疗,并在治疗结束至少1年后复发。病理学检查证实了局部复发,PET-CT等影像学检查排除了再程放疗时远处转移的情况。


靶区勾画

靶区的定义符合国际辐射单位和测量委员会(ICRU) 50、62和83号报告所制定的标准。大体肿瘤靶区(GTV)通过临床检查、PET-CT、增强MRI等检查确定。临床靶区(CTV)为GTV外扩5 mm,距离危及器官至少1 mm。计划靶区(PTV)为CTV外扩3~6 mm。危及器官包括双眼、晶状体、视神经和视交叉、颞叶、颞下颌关节(TMJ)、腮腺、内耳、脑干和脊髓。


治疗计划制定与比较

研究人员为10例局部复发性鼻咽癌患者分别制定了IMCT和IMRT计划(共20个治疗计划),并比较了两种治疗计划的靶区覆盖率、适形性及剂量分布均匀性。两种治疗计划的优化约束条件(optimization constraints)基本相同,IMCT计划的处方剂量为57~60 GyE (每个分次剂量为2.5~3.0 GyE)。研究人员应用以下参数评估靶区覆盖率:Dmin、Dmax、D1、D2、D50、D95、D98和D99;应用均匀性指数(homogeneity index, HI)和适形性指数(conformity index, CI)分别评估靶区剂量分布的均匀性和适形性;应用Dmean、D1和Dmax评估危及器官的照射剂量。


研究结果

研究人员表示,两种治疗计划均具有理想的CTV D1、D2、D50、D95、D98及D99,IMCT计划的V95略优于IMRT计划,两者无统计学差异。两种治疗计划靶区剂量分布的均匀性和适形性无显著差异。

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同一例患者IMCT和IMRT计划在横截面、冠状位及矢状位的剂量分布比较
 

危及器官保护方面,IMCT对脊髓和脑干的保护作用显著优于IMRT。对于既往接受过放疗的复发性鼻咽癌患者,保护脊髓和脑干尤为重要。IMCT计划的脊髓和脑干照射量显著降低,因此,IMCT对于脑干附近的复发性鼻咽癌患者更加安全。


此外,IMCT对腮腺、视交叉、眼球、晶状体、颞叶和内耳的保护作用显著优于IMRT。由于患者接受了两次放疗,IMCT计划中颞叶照射剂量显著减少可降低放射性脑损伤和脑坏死等并发症的发生风险。同样,腮腺的低照射剂量可降低口干等并发症的风险。

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同一例患者CTV和危及器官的累积剂量体积直方图(DVH)。实线为IMCT计划,虚线为IMRT计划。(A) CTV; (B)脑干和脊髓; (C) 晶状体与眼球; (D)视神经和视交叉; (E)腮腺; (F)颞叶; (G)颞下颌关节、内耳。
 

IMCT与IMRT计划在视神经及颞下颌关节的保护方面无显著差异。作者认为,如果增加患者量,IMCT计划可减少视神经和颞下颌关节的照射剂量,降低张口困难及放射性下颌骨坏死的风险。


结论

在局部复发性鼻咽癌的治疗中,与IMRT相比,IMCT在完整覆盖靶区的同时,显著降低了危及器官的照射剂量,临床中可进一步探究IMCT的优势。(质子中国 编译报道)


参考文献:Lei Wang, Jiyi Hu, Xiaoli Liu, et al. Intensity-modulated carbon-ion radiation therapy versus intensity-modulated photon-based radiation therapy in locally recurrent nasopharyngeal carcinoma: a dosimetric comparison. CANCER MANAG RES. 2019:7767–7777.


质子专区介绍:
相比传统放疗,质子治疗作为“精准治疗”的新一代代表,利用质子射线所具有的独特物理特性,以极快的速度、很小的放射剂量进入人体,迅速到达肿瘤组织并释放全部剂量,而肿瘤后方和侧方的正常组织及器官受到的照射剂量几乎为零,从而实现以最大的照射剂量杀伤肿瘤组织的同时又最大限度地避免了周围组织及器官的损伤,实现更加精确的“精准治疗”。
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关键词

鼻咽癌 局部复发性鼻咽癌

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