我国食管癌发病率有较大的地区差异而死亡率均较高^[1]。其中70%的食管癌患者就诊时已属中晚期，失去了根治性手术治疗的机会^[2-3]。而我国食管癌病理类型90%以上为鳞癌^[4]，对射线相对敏感，因此放射治疗是食管癌综合治疗的重要组成部分。在放射治疗过程中，食管癌放疗处方剂量对于放疗疗效及安全性至关重要，其中肺受量的评价是重要的一个方面。由于食管紧邻肺组织且食管癌的照射范围普遍较大，而肺部的大面积过量照射易引发放射性肺损伤^[5]，因此对于肺部剂量的控制需要格外重视。目前由于各地区经济发展水平差异较大，放射治疗普遍采用的技术为调强放射治疗，本文将研究在食管癌调强放疗中靶区体积与肺体积的比例关系，给出可实现既定目标放射治疗计划时，靶区体积与肺体积的参考比值。从而在临床医生勾画靶区时，提供可参考的处方剂量。

1 材料与方法 1.1 病例资料及技术

从病历系统中随机选取我院2014年6月至2018年12月已进行放射治疗的食管癌病例80例，其中男性患者56例、女性患者24例。所选取病例的病变范围包含食管的上段、中段、下段以及全食管，放射治疗靶区根据ICRU50、62号文件，由不同诊疗组不同工作年限的临床医生进行勾画。所有患者均使用电子直线加速器IMRT放射治疗技术^[6]，射线能量为6 MV。放射治疗计划的设计由不同的放射治疗物理师进行射野方向设计和优化条件设置，使用瓦里安Eclipse 10.0治疗计划系统进行计划优化。加速器型号为瓦里安UNIQUE单光子电子直线加速器，单片多叶准直器（Multi Leaf Collimator，MLC）等中心投影宽度均为1 cm。设计放射治疗计划时选用固定剂量率400 MU/min。

1.2 选取参数

在病例选取完成后，根据研究目的设定统计参数。由于个体差异的存在以及食管癌靶区和肺组织解剖的不规则性，食管癌靶区体积与肺组织的体积比所受的影响因素较多。为了得到精确的体积比值及准确的研究结果，设定靶区体积与肺体积横断位统计范围为：从CT横断层图像上肺尖出现的一层图像开始向下至肺组织消失层面之间的PTV体积和全部肺组织的体积。其余参数为：给予60 Gy处方剂量时剂量体积直方图（Dose Volume Histogram ，DVH）中肺的V₅、V₂₀、V₃₀及平均剂量和给予50 Gy处方剂量时剂量体积直方图（DVH）中肺的V₅、V₂₀、V₃₀及平均剂量。V₅、V₂₀、V₃₀分别代表危及器官接受5 、20 、30 Gy剂量的体积。

1.3 设定计划目标参数

根据《中国食管癌放射治疗指南》2019年版中危及器官受量限值参照标准及日常工作中临床能够接受的危及器官受量^[7-8]，合格的放射治疗计划需满足的要求为：PTV中处方剂量覆盖率≥92%，最大剂量点的剂量不超过处方剂量的110%；肺V₅ ≤ 55%、V₂₀ ≤ 26%、V₃₀ ≤ 18%、平均剂量 ≤ 1400 cGy，脊髓 ≤ 4300 cGy 。因此将肺受量同时满足V₅≤55%、V₂₀≤26%、V₃₀≤18%、平均剂量 ≤ 1400 cGy设为既定目标。治疗计划优化过程中心脏的优化条件设置为V₃₀ ≤ 40%，V₄₀ ≤ 30%。

1.4 计划设计及评定方法

统计参数与既定目标设定完毕后对选定病例逐一进行放射治疗计划的制作，所有治疗计划完成后对各计划的选定参数进行统计。其中考虑到食管癌常用处方剂量的范围为50～60 Gy^[9-10]，因此分别统计了在给定处方剂量为50 Gy和60 Gy时，肺V₅、V₂₀、V₃₀及平均受量。

在设计放射治疗计划时全部采用共面布野，布野数量在3～9野之间，布野方向以及是否进行射野锁定等不做限制。治疗计划优化过程中各组织器官的权重系数，根据不同放射治疗物理师的个人日常工作经验自由设定，最终的优化结果要满足上述临床实际应用条件。在进行各参数统计时将结果分组为合格组和超标组。对于能达到既定目标（肺V₅ ≤ 55%、V₂₀ ≤ 26%、V₃₀ ≤ 18%、平均剂量 ≤ 1400 cGy）的病例，即将该病例计入合格组；如果通过采取改变射野方向，射野锁定，调整优化条件等各种措施仍无法达到既定目标，则将该病例计划计入超标组。

定义体积比公式为：体积比（%） = PTV/L。式中PTV重为靶区与肺组织横断位重合的体积；L总为双侧肺的总体积。根据参数的统计结果对体积比进行计算，将各组得到的计算结果进行数据拟合，获取拟合函数满足既定目标的体积比临界数值。

1.5 统计学处理

利用SPSS22.0软件对体积比与肺V₅、V₂₀、V₃₀以及肺平均受量分别进行相关性分析，检验水准α = 0.05。

2 结　果 2.1 体积比与肺受量统计结果

放射治疗计划完成后^[11]，分别对80例患者处方剂量为60 Gy和50 Gy时的体积比与肺受量进行统计。

通过统计数据，分别计算80例病例给与不同处方剂量时放射治疗计划的合格率。当给与处方剂量60 Gy时，合格组病例数为55例，超标组病例数为25例，计算得到该处方剂量下放射治疗计划的合格率为68.75%；当给与处方剂量50 Gy时，合格组病例数为74例，超标组病例数为6例，计算得到该处方剂量下放射治疗计划的合格率为92.5%。通过分析处方剂量60 Gy和50 Gy超标组的肺V₅、V₂₀、V₃₀以及肺平均受量发现，在给与60 Gy处方剂量时，因肺V₅受量超过既定目标的病例数为25例；因肺V₂₀受量超过既定目标的病例数为2例，此2例病例的肺V₅及平均受量均高于既定目标；因肺V₃₀受量超过既定目标的病例数为0例；因肺平均受量超过既定目标的病例数为5例，此5例病例的肺V₅受量均高于既定目标，其中2例肺V₂₀受量高于既定目标。在50 Gy处方剂量时，超标组病例数为6例，均为肺V₅受量超过既定目标，其余肺组织受量均能满足既定目标。由此可以得出结论：肺V₅受量为放射治疗计划合格与否的关键因素。

2.2 统计学分析结果 2.2.1 散点图分析结果

根据统计结果，对体积比与肺V₅、V₂₀、V₃₀以及肺平均受量分别进行相关性分析，其中图1～4为处方剂量60 Gy时体积比与相应肺受量的相关性分析，图5～8为处方剂量50 Gy时体积比与相应肺受量的相关性分析。各处方剂量下合格组数据与超标组数据均计入在内。

根据各散点图线性拟合数据，选取相应的处方剂量及关注的肺受量数值，即可得到与之相对应的体积比。计算出欲治疗患者已勾画的体积比，即可判断给定的处方剂量是否能够做出理想的放射治疗计划。

2.2.2 相关系数（r）计算结果

通过以上各组数据的分析，分别求得处方剂量60 Gy与50 Gy时的体积比与肺受量的相关系数（r）结果如表1。

由相关系数计算结果可以得出体积比与肺V₅、V₂₀、V₃₀以及肺平均受量均具有正线性相关关系。

2.2.3 假设检验P值结果

由于r是样本统计量，对于体积比与肺受量的相关关系需进一步进行假设检验，对此可以用T检验进行假设检验，检验结果如表2。

由检验结果可以得出各组数据均具有统计学意义。

2.2.4 拟合统计结果

根据以上各组数据，利用图1～8中线性相关性曲线作为拟合曲线，分别求出各组数据满足既定目标值时对应的体积比值，统计结果如表3。

其中V₅、V₂₀、V₃₀及平均目标体积比分别指的是：计划的统计数据满足肺V₅ ≤ 55%、V₂₀ ≤ 26%、V₃₀ ≤ 18%、平均剂量 ≤ 1400 cGy时的体积比。由目标体积比计算的结果可以得出：在给定相应处方剂量条件下，肺V₅目标体积比数值最小，这说明肺V₅受量为放射治疗计划能否达到既定目标的关键因素，所得结论与对前述（2.1）统计数据的分析结论一致。

2.3 研究结果

通过对各组数据的统计学分析，体积比与肺V₅、V₂₀、V₃₀以及肺平均受量具有线性正相关关系。由于可用于治疗的放射治疗计划必须满足所有的既定目标值，因此在各处方剂量下，肺V₅、V₂₀、V₃₀及平均目标体积比应选择最小的计算结果。由统计数据得出最小目标体积比对应的目标数据为肺V₅受量，这说明肺V₅受量为放射治疗计划能否达到既定目标的关键因素。通过80例食管癌患者的计划数据拟合计算，求得的结果为：给予60 Gy的处方剂量时，能够满足既定目标的体积比临界值为10%；给予50 Gy的处方剂量时，能够满足既定目标的体积比临界值为13%。

3 讨　论

根据研究结果，在食管癌调强放疗中当靶区体积与肺体积比值超过10%时，可考虑给与不超过60 Gy的处方剂量，当靶区体积与肺体积比值超过13%时，给与处方剂量时应谨慎选择。倪千喜等^[12]在研究中央型非小细胞肺癌肿瘤体积与位置对调强放射治疗靶区剂量的影响时，得出VPTV/VL小于10%，PTV的D₉₅大于60 Gy，与本文结论相同。由于本研究中体积比的定义较为精确，对于超出肺段的靶区体积未计入统计的PTV内，为便于在日常工作中的使用，在实际的临床应用中，可不遵循上述方法统计靶区体积而直接统计完整靶区的体积，对于靶区超出肺段的病例，体积比临界值适当提高即可。例如，对于上段食管癌患者，由于颈段部分靶区已超出肺部范围，因此体积比数值可相应提高；此外，多叶准直器（MLC）等中心投影宽度、多叶准直器运动速度以及加速器剂量率是否可以实时动态调节等因素，对计算得到的体积比结果有一定影响，因此在多叶准直器等中心投影宽度 < 1 cm（如0.5 cm），运动速度更迅速，加速器剂量率可实时动态调节时，体积比可适当放宽。另外，对于既定目标值的选取值不同，对计算得到的体积比结果亦有影响，但整体的变化趋势不变，只需根据需要，选取既定目标值，利用 图1～8中对应曲线，分别求出相应目标值对应的体积比值即可。这为临床医生勾画靶区时，在扩大野及累及野的处方剂量选择上提供了参照^[13]。同时在整个放射治疗过程中，可以对病人的毒副反应做出预判^[14]。

在部分经济发达地区，由于引进了先进的放射治疗设备，可以常规开展容积旋转调强VMAT（Volumetric Modulated Arc Therapy）等放射治疗技术，与IMRT（Intensity modulated radiation therapy）相比具有减少加速器跳数和节省治疗时间等优点。但据舒小镭等^[15]在中段食管癌放疗时靶区与肺的体积比与肺受照剂量的相关性分析研究得出VMAT与IMRT计划之间各危及器官的受照剂量无统计学差异；张若辉等^[16]在颈段和胸上段食管癌静态IMRT与VMAT计划对比研究以及张瑞等^[17]在胸上段食管癌容积旋转调强和静态调强与三维适形放疗计划的剂量学比较中得出相同的结论。因此，对于VMAT技术，上述体积比临界值同样适用。