28例下肢软组织肉瘤患者调强放射治疗的剂量学优势及近期疗效观察

软组织肉瘤(soft tissue sarcoma,STS)是一种起源于间叶组织的少见恶性肿瘤,常见于四肢肢体。目前,其主要治疗措施为保肢手术联合放射治疗,放射治疗为重要的辅助治疗及新辅助治疗措施[1-4];调强放射治疗(IMRT)能增加肿瘤剂量并减少周围正常组织的受照剂量以解决肢体STS放疗的剂量学问题。本研究应用剂量体积直方图(DVH)、靶区覆盖率、适形指数(CI)及股骨受量等指标来综合评价IMRT治疗效果,为临床肢体STS的精确放疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2009年5月至2011年1月在本院治疗的大腿STS患者28例,其中,男性22例,女性6例,年龄20~75岁,中位年龄48岁。恶性纤维组织细胞瘤10例,脂肪肉瘤5例,神经纤维肉瘤4例,恶性神经鞘瘤4例,滑膜肉瘤3例,横纹肌肉瘤2例。按2002年美国癌症联合委员会(AJCC)术后病理分期,Ⅱ期9例,Ⅲ期19例。全部患者均接受保肢手术,未发现远处转移且无放疗禁忌证,并排除复发及侵犯骨组织患者。治疗结束后的随访前3个月内每个月复查1次,以后每3个月复查1次,28例患者全部接受术后IMRT治疗,其中1例失访,随访率96.4%,随访期15~35个月,中位时间23.6个月。

1.2 定位方法 患者采用真空气垫及网状体模固定体位,根据照射范围选择参考等中心层面,采用三维激光灯标记——前和两侧等中心体表标记(扫描时用铅点标记)。CT模拟定位机扫描范围为从骨盆人口至胫骨上缘,层厚75px,层距75px。扫描结果通过局域网传至三维治疗计划系统。

1.3 靶区及危及器官的勾画 根据术前影像学检查以及手术银夹来确定临床靶区(CTV);计划靶区(PTV)由手术瘤床(CTVtb)均匀外放,PTV1设定为手术瘤床均匀外放50px;PTV2设定为手术瘤床横向外扩75px,纵向外扩5~175px;PTV3包括PTV1、PTV2以及整个肌腔隙;PTV除外骨结构,包至皮下12.5px,整个股骨作为危及器官。

1.4 治疗计划 为每位患者设计IMRT和常规放射治疗(CRT)2套治疗计划。IMRT计划给予7~8野照射,采用同步推量技术,一段计划完成全部靶区照射,根据计划系统算出结果进行优化,治疗计划最大剂量应在靶体积内,全部病例采用多叶光栅静态调强方式进行。CRT计划予2野对穿照射,按PTV形状调整多叶光栅予连续3段缩野照射,每段计划均予不同剂量处方,PTV3予50Gy/25F、然后PTV2缩野照射10Gy/5F、最后PTV1缩野推量照射10Gy/5F,采用2.0Gy/次,5次/周;两种技术采用射线能量均为6MVX射线,均为共面照射;两种治疗计划采用LQ模型重新计算生物学等效剂量来进行比对;全部患者治疗均使用西门子primus直线加速器,IMRT计划由ADAC Pinncale3 version 7.4逆向调强计划系统完成;两种治疗计划均给予合适的照射角度来避免对侧腿部接受照射。

1.5 治疗计划评估 每例患者均分别于横断、矢状面及冠状面上比较两种技术的靶区剂量分布,采用DVH图来评价PTV及危及器官;评价适形指数,其中适形指数采用公式CI=(VPTV95×VPTV95)/(Vbody95×VPTv95)计算[5];分别评价PTV的最小剂量(Minimum dose,Dmin)及最大剂量(maximal dose,Dmax);研究股骨平均剂量(mean dose,Dmean)及Dmax,以及接受45Gy处方剂量体积百分比(V45)大小。

1.6 质量保证 放疗前再次用CT进行等中心的验证与校正,确认摆位误差小于75px。采用多通道剂量仪进行剂量验证,实测值与计划值相差小于3%;使用柯达慢感光胶片分别测通量分布单野,实测通量分布与计划通量分布相一致。

1.7 疗效评价 放疗后每个月(3个月以内)及每3个月(2年以内)行患侧肢体MRI或CT检查,来评价肿瘤是否复发。骨组织不良反应按美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)评价标准:0级为正常;1级为无症状,无生长停滞;骨密度降低,2级为中度疼痛或触痛;生长停滞;不规则骨硬化;3级为重度疼痛或触痛;骨生长完全停滞;致密骨硬化;4级为坏死及自发性骨折。皮肤不良反应按RTOG评价标准:0级为正常;1级为轻度萎缩,色素沉着,少许脱发;2级为片状萎缩,中度毛细血管扩张,完全脱发;3级为明显萎缩,明显毛细血管扩张;4级为溃疡。

1.8 统计学处理 应用SPSS13.0统计软件进行分析,计量资料以x±s表示,计数资料采用X2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

CRT和IMRT靶区剂量分布PTV3的平均值分别为(95.4±1.2)%和(98.6±1.1)%;Dmax平均值,IMRT(103.7±2.2)%显著低于CRT(113.2±1.1%,P<0.05。CRT与IMRT的适形指数均值分别为:0.39±0.03和0.74±0.08。IMRT的适形度明显优于CRT。CRT和IMRT放疗技术股骨受量见表1。局部控制率92.6%(25/27),总生存率为96.3%(26/27);所有患者都出现了皮肤和骨组织不良反应,见表2。

3 讨论

STS是一种相对少见的肿瘤,发病率在恶性肿瘤中约占1%,其中肢体发病约占75%,而其中下肢发病率最高,占总发病率的50%左右[6]。其组织类型复杂多样,以恶性纤维组织肉瘤、脂肪肉瘤和平滑肌肉瘤最多见。目前,STS多采用多学科综合治疗,根据肿瘤类型、组织学分级以及分期予手术、放疗及化疗,其中放疗在STS综合治疗中起到了非常重要的作用,可以缩小手术范围,在提高肢体保全率的同时保持较高的局部控制率,国内外进行的大量肢体STS放疗的研究大部分都明确肯定其疗效[1-4]。随着患者局部控制率的改善,放疗相关不良反应报道日益增多,包括肱骨、尺骨、股骨、胫骨、腓骨等患侧肢体的长骨骨折,尤其股骨骨折发病率较高[7-10],其危害较大,常出现延迟愈合、不愈合及骨不连接,需要接受人工假体置换手术或截肢手术治疗,严重影响患者的生活质量[11-12];长期以来,肢体STS均以前后对穿野的常规放疗为主,其靶区的剂量分布上存在着一些难以克服的问题,如靶区剂量偏低、骨及周边正常组织剂量过高等,而IMRT可产生高度适合靶区形状的剂量分布,明显减少周围危及器官的受照剂量和体积,减轻周围正常组织的不良反应,达到提高治疗增益比的目的。本研究结果显示,在靶区的剂量分布与适形性方面,IMRT技术相对于其他技术具有明显优势,尤其当靶区形状为凹形时;所有患者IMRT计划中股骨的平均剂量及最大剂量均显著减低,股骨V45减少近50%,高剂量区明显减低,减少了放疗后发生骨折的风险,本研究关于靶区适形度与骨结构保护的结果与其他报道的结果相近[13-14]。同时,IMRT通过同步推量技术,使多个靶区可以在同一段计划中得到不同的照射剂量,缩短了治疗时间,短期随访发现IMRT有较好的近期疗效,初步临床观察证实,IMRT治疗大腿STS保肢术后患者有较高的局部控制率,皮肤及骨组织的晚期不良反应较轻,改善了患者的生活质量。

与CRT比较,IMRT能提高大腿STS保肢术后放疗靶区剂量,减少周围骨组织等危及器官受照剂量,减轻急慢性放射反应。但IMRT在临床应用中仍面临着许多问题:靶区范围的确定难度大,分次剂量变化大,执行时间长,对肿瘤生物学效应的影响尚不明确等。

4 参考文献:

[1]易俊林,刘新帆,顾大中. 术后放射治疗在原发肢体软组织肉瘤治疗中的作用[J].中华放射肿瘤学杂志,2000,(02):23-26.

[2]Clarkson P,Ferguson PC. Primary multidisciplinary management of extremity soft tissue sarcomas[J].Current Treatment Options in Oncology,2004,(06):451-462.

[3]罗英,胡炳强. 184例软组织肉瘤患者不同治疗方法分析[J].中华肿瘤杂志,2004,(08):57-59.[4]Alektiar KM,Hong L,Brennan MF. Intensity modulated radiation therapy for primary soft tissue sarcoma of the extremity:preliminary results[J].International Journal of Radiation Oncology,Biology,Physics,2007,(02):458-464.

[5]Kutcher GJ,Burman C,Brewster L. Histogram reduction method for calculating complication probabilities for three-dimensional treatment planning evaluations[J].International Journal of Radiation Oncology,Biology,Physics,1991,(01):137-146.

[6]Swallow CJ,Catton CN. Local management of adult soft tissue sarcomas[J].Seminars in Oncology,2007,(03):256-269.doi:10.1053/j.seminoncol.2007.03.008.

[7]Cannon CP,Ballo MT,Zagars GK. Complications of combined modality treatment of primary lower extremity soft-tissue sarcomas[J].Cancer,2006,(10):2455-2461.

[8]Dickie CI,Parent AL,Griffin AM. Bone fractures following external beam radiotherapy and limb-preservation surgery for lower extremity soft tissue sarcoma:relationship to irradiated bone length,volume,tumor location and dose[J].International Journal of Radiation Oncology,Biology,Physics,2009,(04):1119-1124.

[9]Blaes AH,Lindgren B,Mulrooney DA. Pathologic femur fractures after limb-sparing treatment of soft-tissue sarcomas[J].J Cancer Surviv,2010,(04):399-404.

[10]Gortzak Y,Lockwood GA,Mahendra A. Prediction of pathologic fracture risk of the femur after combined modality treatment of soft tissue sarcoma of the thigh[J].Cancer,2010,(06):1553-1559.