2. 长江大学附属黄冈市中心医院 放疗科，湖北 黄冈 438000;
3. 长江大学附属黄冈市中心医院 骨科，湖北 黄冈 438000
2. Huanggang Central Hospital of Yangtze University, Radiotherapy department, Huanggang 438000 China;
3. Huanggang Central Hospital of Yangtze University, Orthopedic department, Huanggang 438000 China
胃癌是全世界发病率最高的恶性肿瘤之一，有资料显示，我国胃癌发病率和死亡率均高于世界平均水平[1]。放射治疗作为一种局部治疗方法，可消灭可能残留的亚临床病灶，降低其复发的概率[2]。调强放射治疗相比三维适形，具有更好的剂量学优势和靶区适形度，在胃癌的放射治疗中优势明显。目前，物理优化是放射治疗计划设计的常用优化方法，胡志纲等[3]和李霞等[4]对胃癌不同布野方案和静态调强计划中子野的优化进行了研究，这些优化方式都是基于共面技术进行优化，对危及器官剂量的分布结果并不理想。非共面射野放疗由于可以避开重要器官，降低眼球、晶体、脑干等危及器官受照剂量，广泛应用于颅脑胶质瘤[5-6]。本研究拟基于非共面射野应用于胃癌调强放疗中，试图探讨其在靶区及肾脏、脊髓、肝脏和小肠等危及器官中的剂量学优势。
1 资料与方法 1.1 病例选择选取 2020 年 4 月—2020 年 9 月在黄冈市中心医院接受治疗的 36 例胃癌调强放射治疗患者。其中男性21例、女性15例；年龄 24～69 岁，中位年龄为46 岁。所有患者经病理证实为胃癌，患者均签署调强放射治疗知情同意书，具体如表1。
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表 1 36例胃癌患者一般资料 Table 1 General information of 36 patients with gastric carcinoma |
所有患者采用仰卧位，真空袋固定，通过美国 GE 公司的多层螺旋CT进行定位，扫描范围为膈肌上 5 cm 至第 4 腰椎下缘，层厚5 mm，以 5 mm 的层厚及层间距行 CT 增强扫描，将得到的 CT 图像数据通过 Sanjiasoft 网络管理系统传输至我科Pinnacle3 9.10计划系统医生工作站。
1.3 靶区危及器官勾画及剂量限制所有患者由专业放疗医师勾画出临床靶区（clinical target volume，CTV）、并外扩0.8 cm作为计划靶区（planning target volume，PTV），勾画肿瘤附近重要组织和器官。医师勾画的靶区范围包括肿瘤原发灶、吻合口和淋巴引流区，危及器官包括：左右肾脏、脊髓、肝脏、小肠。处方剂量CTV 为4500 cGy，每次180 cGy，总共25次，要求为 95% 的 PTV 接受 4500 cGy，分割次数为 25 次。对于此分期的患者放射治疗计划需满足：双肾 Dmean ≤ 18 Gy，双肾V10 < 65%，V15 < 50%，V20 < 30%，V30 < 20%；脊髓 Dmax ≤ 45 Gy；肝脏Dmean ≤ 23 Gy，V10 < 70%，V15 < 60%，V20 < 40%，V30 < 20%；小肠 Dmax < 50 cGy。
1.4 治疗计划设计与优化采用 Pinnacle3 9.10计划系统进行设计，A、B 2组计划均采用7野静态调强，设置机架角分别为 10°、50°、90°、180°、270°、310°、350°。其中A组采用共面野照射，所有床角和准直器角度均为0°，B组采用非共面照射技术，机架角10°和350°时设置床角90°，其他射野方向床角和准直器角为0°。2组计划靶区和危及器官均采用相同物理约束条件进行优化，采用DMPO优化方法，子野数目为45，最小子野面积 7 cm2，最小子野调数 10 MU[7]。
1.5 计划评估与比较通过剂量体积直方图（dose volume histogram，DVH）分析和比较2种方案中靶区剂量分布和危及器官受照剂量差异。具体参数包括靶区最大受照剂量 Dmax
| $HI = \frac{{{D_{2\% }} - {D_{98\% }}}}{{{D_{50\% }}}}$ | (1) |
| $CI = \frac{{{V_P}}}{{{V_E}}} \bullet \frac{{{V_P}}}{{{V_F}}}$ | (2) |
D2%、D50% 和D98% 分别为 2%、50% 和98% 的靶区体积所接受的照射剂量，VP 为靶区内处方剂量所覆盖的体积，VE 为靶区 PTV 体积，VF 为接受处方剂量的全身体积。
1.6 统计学方法采用 SPSS 20.0软件进行统计学分析。对A、B 2组计划的靶区剂量学参数、危及器官受照剂量评估指标和γ通过率分别进行正态性检验，若服从正态分布，再进行配对t检验，数据结果以均值 ± 标准差（
2组计划都能满足临床要求，B组非共面计划靶区剂量曲线更加均匀和陡峭，危及器官左右肾脏、脊髓和小肠剂量曲线相比A组计划更低。选取其中1例患者进行比较，A、B 2种计划差异如图1、图2。
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图 1 同一例患者 A计划（实线所示）和B计划（虚线所示）比较 Figure 1 The comparison of the same patient in plan A (solid line) and plan B (dotted B) |
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图 2 不同放疗技术下剂量分布的结果比较 Figure 2 The dosimetric comparison of different radiotherapy techniques 注：A.共面计划；B.非共面计划。 |
相比A组，B组在Dmax、Dmean、Dmin、D2%、D98%、HI和CI上均有较好的剂量学优势，其中靶区Dmin（4315.21 ± 16.74） cGy和Dmean（4679.28 ± 28.39） cGy比A组分别增加近57 cGy和35 cGy，Dmax（4952.30 ± 33.26） cGy略有减小，差异有统计学意义（t = −2.57、0.98、1.12，P < 0.05）。B组靶区的 HI（0.14 ± 0.02）相比A组值有所降低，靶区均匀性更好；CI（0.98 ± 0.01）值比A组有所提高，适形度更优，差异有统计学意义（t = 0.03、0.04，P < 0.05）。机器跳数方面，B组平均值比A组降低近58 MU，这将减少机器治疗出束时间，差异有统计学意义（ t = 1.23，P < 0.05）。2种方案的比较详见 表2。
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表 2 2种方案的靶区剂量学分布比较 Table 2 The dosimetric comparison of the target in two plans |
B组非共面射野计划左右侧肾脏 Dmax、Dmean、V15、V20 和 V30 均低于A组共面计划，差异有统计学意义（P < 0.05）；2组计划左右侧肾脏 V10 差异无统计学意义（P > 0.05）。肝脏的剂量学比较中，2种方案无统计学差异（ P > 0.05）。B组脊髓的 Dmax（3408.57 ± 46.03） cGy、Dmean（1250.32 ± 14.27） cGy和V20（44.91% ± 6.67%）均低于A组，差异有统计学意义（P < 0.05），其他组剂量学差异无统计学意义。B组计划小肠的 Dmax（3408.57 ± 46.03） cGy、Dmean（1720.55 ± 17.42） cGy、V20（25.31% ± 7.78%）和V30（18.52% ± 1.56%）比A组低近50 cGy、68 cGy、18%和3%，差异有统计学意义（P < 0.05）；其他组剂量学参数 V10
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表 3 2种方案的左肾剂量比较 Table 3 The dosimetric comparison of the left kidney in the two programs |
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表 4 2种方案的右肾剂量比较 Table 4 The dosimetric comparison of the right kidney in the two programs |
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表 5 2种方案的肝脏剂量比较 Table 5 The dosimetric comparison of the liver in the two programs |
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表 6 2种方案的脊髓剂量比较 Table 6 The dosimetric comparison of the spinal cord in the two programs |
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表 7 两种方案的小肠剂量比较 Table 7 The dosimetric comparison of the small intestinal in the two programs |
对于A组共面计划和B组非共面计划，笔者采用二维矩阵 Mapcheck 2 进行验证，3 mm，3% 的γ通过率（%）分别为98.96 ± 0.39和 99.02 ± 0.23，两者统计结果无明显差异（P > 0.05），2种放疗技术下γ分析比较如 表8。
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表 8 2种方案的γ通过率比较 Table 8 Gamma pass rate of the two programs |
胃癌周围正常组织对放射性敏感，患者照射几次后常常出现很强的肠道反应，引发呕吐等不适症状而中断或终止治疗。Beauvois等[9]学者研究发现患者肾脏接受 10 Gy的剂量后 10～15 年会导致肾脏功能损害。因此物理师进行计划设计时，照射野应尽量避开肾脏，减少肾脏的受照面积，最大限度的保护肾脏。阮长利等[10]学者通过非共面射野在腹膜IMRT中的应用研究，发现对腹膜后肿瘤采用非共面射野，完全可以确保处方剂量95%剂量线包够全部肿瘤靶区；同时对降低脊髓、患侧肾的剂量确实有一定优势。本研究以胃癌为例，将非共面射野技术应运用于胃癌调强计划的优化设计中，在保证靶区足够的均匀性和适形度下，危及器官左右肾脏、脊髓、小肠也相应的降低，说明非共面射野技术对降低危及器官受量水平取得很好的效果。
Fowler等[11]提出分次放射治疗的时间剂量因子关系，根据L-Q线性二次模型，B组是非公面治疗技术，因为有转床角的时间，势必导致B组治疗时相对剂量率不足的问题。Dale[12]认为当治疗时间远远小于肿瘤平均修复时间其影响可以忽略。L-Q模型中有关肿瘤和组织的模型参数目前仍不是很明确，分析中使用的数据代表临床遇到的典型数据，利用L-Q模型只能借以说明分次放疗中的某些重要的放射生物学原理，本身放射生物学是一个比较复杂的问题。
非共面射野放疗主要应用于头部肿瘤，现如今已经广泛应用于鼻咽癌[13]、胶质瘤[6]等放疗，对降低晶体、视神经、脑干等危及器官照射剂量效果明显。目前，非共面射野计划对胸腹部等放疗研究较少，主要是因为体部患者的计划设计中顶上野设置较少，设置照射野角度较大时放疗过程中需要转床角，技术人员在摆位过程中人为因素的疏忽容易发生撞床事故。杨海燕等[14]对中心型肺癌采用非共面射野技术，发现心脏、患侧肺和脊髓的平均受量明显低于常规计划。对于中下段食管癌患者，非共面照射技术也有一定优势，可以降低脊髓和肺等危及器官的照射剂量，但对于上段食管癌患者，两者计划质量相当，笔者将在后续报道。石婷婷等[15]对食管癌固定野调强和旋转容积调强计划的剂量学比较发现，容积弧形调强对双肺的保护更好，心脏V30、V40的剂量更低，比固定野照射更有优势。食管癌的调强计划是否容积弧形调强比非共面射野计划更有优势，值得我们今后探讨。对于腹部和盆腔肿瘤，从共面射野IMRT与非共面IMRT在腹膜后肿瘤放疗的剂量学比较研究中可以明显看出，非共面IMRT在降低患侧肾受量、提高靶区剂量方面表现出了显著潜能[10]。本文针对胃癌靶区及其周围正常组织进行非共面野计划设计，满足了临床治疗的剂量学要求，降低了危及器官剂量，但由于研究数量有限，后续研究中将会补充更多病例，此方案将更具有推广性。
综上，胃癌非共面射野IMRT可以保证计划输出的优质性，让患者在临床实践中受益，但患者疗效还需进一步的观察与随访。
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