鼻咽癌放射治疗靶区的确定与勾画

三、鼻咽癌放射治疗靶区的确定与勾画

(一)放射治疗靶区

1.肿 瘤 区

肿瘤区(Gross Target Volume, GTV)是指临床检查和各种影像学技术能够发现的肿瘤,包括原发灶和转移淋巴结(及远处转移灶),这是个临床解剖学概念。鼻咽癌的GTV包括鼻咽原发肿瘤、咽后淋巴结和所有的颈部转移淋巴结。一般采用下标来定义原发灶和转移淋巴结——鼻咽大体肿瘤区(GTVnx):临床检查发现及影像学检查显示的鼻咽肿瘤及其侵犯范围;颈部大体肿瘤区(GTVnd):临床触及和(或)影像学检查显示的颈部肿大淋巴结。MRI颈部转移淋巴结诊断标准:①横断面图像上淋巴结最小径≥10 mm;②中央坏死或环形强化;③同一高危区域≥3个淋巴结,其中一个最大横断面的最小径≥8 mm;④淋巴结包膜外侵犯;⑤咽后淋巴结:最大横断面的最小径≥5 mm。

2.临床靶区

临床靶区(Clinical Target Volume, CTV)是一个临床解剖学概念,根据ICRU62号报告,它是根据GTV的大小和范围,以及肿瘤的生物学行为来确定的。

头颈部肿瘤的病理研究表明,在肉眼可见肿瘤区域(GTV)周围,通常肿瘤细胞密度较高,其密度接近于GTV边缘的肿瘤细胞密度,而向外周扩展时肿瘤细胞密度则逐渐降低(通常大约在GTV周围1 cm范围内);其次,鼻咽黏膜下丰富的毛细淋巴管网,使肿瘤极易沿黏膜下扩展,即使肿瘤局限于一侧壁,对侧壁仍存在一定的受侵概率。莫浩元等对50例临床检查及CT扫描显示肿瘤不超过中线的鼻咽肿瘤行多点活检,结果顶后壁和对侧隐窝的阳性率为44%和18%,由此可见,GTVnx及其周围 0.5~1.0 cm的区域和整个鼻咽黏膜下0.5 cm的范围存在微小病灶的概率极高,应给予较高的照射剂量。此外,长期的临床研究还发现,斜坡前部、颅底、咽旁和咽后间隙、翼腭窝、蝶窦、鼻腔和上颌窦后1/3等和颈部淋巴结亦为鼻咽癌较易侵犯和转移的部位,即使肿瘤局限于鼻咽腔内,这些部位也应包括在照射范围内并给予预防剂量。

因此,在划分CTV时,将存在微小病灶概率极高的范围命名为CTV1(高危区),将CTV1外较易侵犯的区域与GTVnd及所在淋巴结引流区和转移可能性较高(需预防照射)的颈部阴性区域遵循鼻咽与上颈部作为统一连续靶区的原则统一连续勾画并命名为CTV 2。

3.计划靶区

计划靶区(Planning Target Volume, PTV)主要为了补偿器官和患者移动、摆位以及系统误差所产生的影响,保证GTV及CTV受到处方剂量的照射而设置。CTV基础上外放一定范围(Margin),CTV +“Margin”即为PTV。

在鼻咽癌,由于头颈部受呼吸、心跳等的影响较小,治疗过程中靶器官运动相对较小,Margin主要是摆位误差和系统误差。各中心需根据自己实际情况确定“Margin”。

(二)鼻咽癌放射治疗技术

1.常规二维放射治疗

(1)照射野设计:鼻咽癌外照射的基本射野应用低熔点铅挡块面颈联合野的等中心照射技术。第一段采用面颈联合野±下颈前野,予36~40 Gy;第二段采用面颈联合缩野(避开脊髓)+颈后电子线野±下颈前野(或采用双耳前野+双颈或半颈前野),予14~16 Gy,使鼻咽中心和颈部剂量达到50~52 Gy;第三段设双耳前野(18~20 Gy)±颈局部电子线野(10~20 Gy),使鼻咽中心剂量达68~72 Gy,颈部淋巴结局部达60~70 Gy。若疗程结束时鼻咽肿瘤残留可加第四段针对肿瘤残留区局部野,予8~10 Gy。该技术具有以下优点:按照靶区形状设计照射野,较好地保护了相邻的正常组织;遵从全靶区照射的原则,使咽旁间隙及上颈部得到充分的照射剂量;避免了面颈分野造成剂量的“热点”落在后组颅神经出颅点;照射时采用同一体位,摆位重复性好等。

面颈联合野+面颈部联合缩野+颈部后电子线野+下颈部前野应作为咽癌常规放射治疗的基本设计野方案。在此基础上,仍必须根据患者的具体情况进行合理的个体化设计,达到提高肿瘤控制率,改善生存质量的要求。为全面合理覆盖靶区,可根据具体情况加用辅助野以提高靶区剂量。常用辅助野:鼻前野、颅底野、筛窦野、咽旁野和颈部小野。

(2)处方剂量:鼻咽癌最常用的剂量分割方法是连续照射5d/周,1次/d,分割剂量1.8~2.0 Gy/次。根治量原发灶区给予68~72 Gy,受累淋巴结给予60~70 Gy,预防剂量给予50~54 Gy。

2.CT模拟定位放射治疗

与常规模拟机定位比较,CT模拟定位放射治疗可按照ICRU 50号及ICRU 62号报告的要求准确地勾画靶区,并通过靶区及正常组织器官的重建,从各个方向上观察肿瘤的大小和侵犯范围,使照射野的设置更为直观、合理、准确,更有利于正常组织器官的保护。

3.三维适形放射治疗

三维适形放射治疗(3 Dimensional Conformal Radiation Therapy, 3D-CRT)是一种放射技术,它能使高剂量区的空间剂量分布与靶体积的三维形状一致,同时周围正常组织器官受到最小剂量的照射。

3D-CRT的特点有:①利用CT模拟定位和三维治疗计划系统(3D-TPS)的三维重建功能建立靶体积和敏感器官的三维图像;②采用剂量体积直方图(DVH)评估照射体积和剂量的关系更直观;③当处方剂量相同时,3D-CRT较常规二维放疗使靶体积受照射的剂量更均匀,且能进一步减少敏感器官的照射体积和剂量;④实现既不增加敏感器官的照射体积和剂量,又能安全地提高肿瘤靶体积的剂量,提高治疗增益比。

3D-CRT照射野设置原则:①照射野应完整地包括靶体积,使受照剂量最大限度地符合处方剂量的要求;②采用多个共面或非共面照射野,尽可能减少正常组织受照剂量和体积;③尽量不使用对穿野;④尽可能采用单数野同时照射同一靶区。

4.调强放射治疗

(1)调强放射治疗(Intensive Modulated Radiation Therapy, IMRT)治疗鼻咽癌的疗效——IMRT在剂量学和放射生物效应方面较传统放射治疗技术更具优势,它能最大限度地将放射剂量集中在靶区内以杀灭肿瘤细胞,并使周围正常组织和器官少受或免受不必要的放射损伤,从而提高放射治疗的增益比,已成为鼻咽癌放射治疗的首选。在临床实践中,美国加州大学Lee在2002年率先报道了应用IMRT治疗Ⅰ~Ⅳ期鼻咽癌患者67例,中位随访时间31个月,4年局部控制率、无远处转移生存率和总生存率分别为97%、66%和88%。随后国内外其他肿瘤中心也分别报道了鼻咽癌IMRT的临床结果。这些临床研究的入组病例大多为中晚期鼻咽癌,结果显示,局部控制率、区域控制率大多在90%以上,总生存率也有所提高,但无远处转移生存率仍不够理想,远处转移成为治疗失败的主要原因。中山大学肿瘤防治中心的512例接受IMRT和764例常规二维治疗的鼻咽癌病人资料的回顾分析显示IMRT的局部控制率较常规放疗明显提高,特别是T1的病人(5年无局部复发生存率100% vs 94.4%,P=0.016)。

(2)IMRT对正常组织的保护作用——IMRT通过降低腮腺、颞叶、听觉器官和视觉器官的照射剂量,在降低鼻咽癌的远期毒性方面起到显著作用。IMRT对腮腺功能的保护作用(尤其在早期鼻咽癌中)已经明确。有研究比较了IMRT和常规放射技术对早期鼻咽癌治疗后涎腺功能的影响,放疗后12个月随访时发现,在IMRT组,刺激性全唾液流量、刺激性腮腺唾液流量至少恢复25%以上的患者分别占50%和83.3%,而常规放射技术组仅有4.8%和9.5%。(https://www.daowen.com)

(3)IMRT靶区勾画的原则——因为IMRT的剂量分布高度适形,所以准确勾画靶区成为调强放射治疗过程的关键。鼻咽癌放疗的靶区均遵循ICRU 50号及ICRU 62号报告的标准。GTV的勾画相对较易,且争议较少。CTV根据GTV的范围及鼻咽癌的生物学行为确定,而非简单地将GTV均匀地外放一定边界。界定CTV有较大难度,目前主要参照原来常规照射治疗的经验,国内外各肿瘤治疗中心界定的CTV范围大同小异。Liang等对943例初治鼻咽癌患者的MRI影像的研究,发现鼻咽癌有从邻近到远处的局部扩散趋势,所以,选择性的照射鼻咽邻近区域,个体化勾画CTV是合理的,可以在保证局部控制率的前提下,更好地保护鼻咽周围的正常组织。中山大学肿瘤防治中心鼻咽癌IMRT靶区具体定义见表7-1(供参考)于病理的完全缓解。另外,敏感细胞杀灭后,残留的肿瘤干细胞可能对放疗抗拒。

(4)靶区处方剂量和剂量规定: 一般采用同步加量(SIB)技术,剂量分割方法是每周连续照射5d,1次/d。鼻咽、上颈部及下颈部如果采用同一IMRT计划,靶区的剂量建议(RTOG 0615):PGTVnx(PTV70):70 Gy/33次(2.12 Gy/次);PGTVnd(PTV63、PTV70):63~70 Gy/33次(1.9~2.12 Gy/次);PTV 1(PTV59.4):59.4 Gy/33次(1.8 Gy/次);PTV 2(PTV54):54 Gy/33次(1.64 Gy/次)。下颈部、锁骨上区亦可以采用常规前野照射,如无淋巴结转移,给予50 Gy/25次,如有淋巴结转移,给予根治量60~70 Gy/(30~35)次。所有处方剂量均为PTV/PRV所接受的剂量,根据RTOG 0615的定义,处方剂量为95%的PTV体积所接受的最低吸收剂量,鼻咽癌IMRT计划可接受的基本标准见表7-2(供参考)。

表7-1 鼻咽癌IMRT靶区及重要器官勾画原则

图示

(5)颈部淋巴引流区的分区:为准确地在CT/MRI断层扫描图上勾画颈部靶区(特别是CTV),2003年DAHANCA、EORTC、GORTEC、NCIC、RTOG 等研究机构经过讨论,对颈部淋巴结分区达成共识(详见第二章鼻咽解剖)。需注意上述共识是建立在非鼻咽癌的其他头颈部肿瘤的经验上,对鼻咽癌淋巴结分区的指导意义尚不够完整,在其标准中特别加注了说明,如V区的下界在鼻咽癌需参考何氏三角,目前仅用于N0患者的勾画。2003年Clifford Chao所著的头颈部肿瘤的调强放射治疗书中,特别提出了比较适应鼻咽癌淋巴结分区的影像学分区标准,其Ⅱ区上界的定义更符合鼻咽癌的临床表现(表7-3)。2006年Grégoire等在2003年颈部淋巴结阴性的基于CT影像的颈部淋巴结分区标准基础上,对淋巴结阳性时的颈部靶区勾画进行了补充:增加茎突后区[上界为颅底(静静脉孔),下界为Ⅱ区上界]及锁骨上窝(上界为Ⅳ和Ⅴ区的下界,下界为胸锁关节),对鼻咽癌来说有一定参考意义。

表7-2 鼻咽癌IMRT计划可接受的剂量基本标准(RTOG 0615)

图示

表7-3 Clifford Chao 的颈部淋巴结影像学分区

图示

(6)N0期鼻咽癌的颈部预防照射: 鼻咽癌的颈部淋巴结转移率高,为70%~80%,且基本遵循沿着颈静脉链自上而下转移的规律,跳跃性转移少见。由于鼻咽癌颈部转移的高风险,对颈部淋巴结阴性的病例应行颈部预防照射。香港研究报道接受颈部预防照射的384例临床颈淋巴结阴性病人有11%发生区域失败,而未行预防照射的906例病人有40%发生区域失败,这项研究强烈支持对颈部淋巴结临床阴性病例进行颈部预防照射。

目前鼻咽癌患者普遍行颈部MRI或CT检查,能发现临床上不能触及的转移淋巴结。多数作者报道对于N0的病人,在环状软骨水平以上预防照射和全颈部照射的区域控制率和远处转移率并无显著性差别,因此,对于临床及影像学诊断为N0的患者,可仅进行上颈部的预防性照射。

5.质子治疗

目前绝大多数肿瘤治疗中心所使用的照射源是直线加速器发出的光子(经常配合电子线照射)。由于光子射入机体介质后,其剂量随着深度的增加而逐渐下降,而质子射线射入机体介质后的剂量分布要比光子优越很多。质子具有可以按照需要调节深度和拓宽的Bragg峰,质子线射入时,在肿瘤靶区前部组织的剂量较低,靶区两侧的剂量很低,而靶区后部的剂量骤降为零。可以通过调节能量和利用各种先进的扫描方式、先进的3D放射治疗计划和IMRT放射治疗计划设计的技术等,使质子射线的剂量在最大程度上三维适形地集中在临床上需要治疗的靶区,并能更好地避开和肿瘤紧密相邻的重要器官和组织(尤其是危及器官)。因此质子的剂量分布比使用同样技术的光子要优越。

质子放射治疗包括以下特点:

(1)质子射线放疗始于20世纪50年代,由于高能加速器的发展使近年出现了医用的质子放疗系统,能量范围为70~250 MeV。

(2)质子射线Bragg峰的深度和宽度,可根据病灶靶区的位置和大小通过调节射线能量来实现。

(3)质子的单野照射可得到X(γ)线多野共面或非共面照射一样的剂量分布和治疗增益;质子束的单平面旋转可得到X(γ)线立体定向治疗一样的治疗增益很高的剂量分布,其适形效果好于至今所有的放疗方法。

(4)质子射线在组织中引起的部分核反应会产生正电子发射,从而可以被正电子发射断层扫描(PET)所追踪,继而为放射治疗提供追踪射线在体内的穿透定位。

目前将质子应用于临床治疗的主要国家是西方国家和日本。这些国家的鼻咽癌发病率都较低,因此对临床使用质子治疗鼻咽癌的报道文章并不多,尚无大批鼻咽癌患者用质子治疗的临床疗效的报道。但国外还是有学者对头颈部肿瘤和鼻咽癌的放射治疗计划设计方面,对不同技术的光子照射和质子照射进行了比较。结果显示,质子照射要比现代应用各种技术的光子治疗好得多。

Lin报道了美国罗马林达大学医学中心用质子治疗16例鼻咽癌常规放疗后的残留和复发患者的结果。2年局部无瘤生存率为50%,周围危及器官的受量很低(0~22.0Gy),未发现任何中枢神经系统并发症。他们再用剂量体积直方图(DVH)作为分析指标,分为“优化的DVH”和“非优化的DVH”两组,每组各8例患者。靶区内的剂量达到90%处方剂量者,称为“优化的DVH”;剂量未完全达到90%处方剂量者,称为“非优化的DVH”。“优化的DVH”组的2年局部无瘤生存率为83%,而“非优化的DVH”组的2年局部无瘤生存率仅为17%。因此,本研究学者指出,靶区必须要有足够而均匀的剂量分布。而质子照射可以比较容易使靶区达到优化的DVH的标准。

由于质子线的物理特性,在治疗肿瘤时可以很好地使射线剂量三维地集中在肿瘤靶区,使周围邻近危及器官和组织的剂量降到最低水平,有利于提高肿瘤靶区的剂量,提高肿瘤的局部控制率,并且可以降低由于局部肿瘤未控而引起的远处转移率。因此,用质子治疗鼻咽癌的优点可能为:对于早期鼻咽癌患者,可以提高治疗疗效,并能降低放射治疗并发症,保证患者在肿瘤治愈后保持良好的生存质量;对于中晚期患者和以往曾经接受过放射治疗的未控肿瘤或复发肿瘤,能够使患者有机会在肿瘤区给以较安全的补量照射,以提高控制肿瘤的机会,并且最大程度上降低发生严重并发症的可能。由于质子装备价格昂贵,我国只有山东淄博一家质子治疗中心,未见鼻咽癌病例报道。