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【摘要】 目的 比较前列腺癌三维适形与调强放疗计划的物理和生物效应。方法 选取10例经病理证实未经手术治疗的前列腺癌，经CT定位后，以TPS分别计算出在三维适形和调强放疗二种模式下靶区的剂量，直肠、膀胱和左右股骨头的物理剂量分布，然后再据L-Q模式计算出上述二种模式下靶区和正常组织的生物效应剂量，并加以比较。结果 对靶区而言，二种治疗模式的物理剂量分布和生物效应剂量均相差不大，但对直肠和股骨头而言，调强放疗计划要比三维适形放疗计划更明显地起到保护作用。结论 无论从物理剂量，还是从生物效应看，调强放疗治疗前列腺癌要优于三维适形放疗。
【关键词】 前列腺癌 三维适形放疗 调强放疗
Comparison of three-dimensional conformal radiotherapy and intensity modulated radiotherapy on prostate carcinoma
YAO Wei-qiang,QIU Jian-jian,YE Ding-wei.Cancer Hospital Affiliated to Fu dan University,Shanghai 200032,China
【Abstract】 Objective To compare three-dimensional conformal radiotherapy and intersity modulated radiotherapy on prostate carcinoma.Methods Based on CT and TPS techniques,the physical dose distribution for the target and normal tissues, using three-dimensional conformal radiotherapy and intensity modulated radiotherapy models were calcuated.By use of L-Q model,the biological effective dose were also investigated for the treatment of above two models.Results Two models had a same physical dose distribution and biological effective dose for the target,but the intensity modulated radiotherapy showed a better performance in protecting the rectum and femoral heads.Conclusion The intensity modulated radiotherapy is superior to three-dimensional conformal radiotherapy in the treatment of prostate carcinoma.
【Key words】 prostate carcinoma;three-dimensional conformal radiotherapy;intensity modulated radiotherapy.
前列腺癌是欧美国家中男性最常见的恶性肿瘤，我国近年来发病率也迅速增加，放射治疗是前列腺癌公认的根治性治疗手段之一。上世纪末至本世纪初放射治疗的技术有了迅猛的发展，三维适形放疗和适形调强放疗已逐渐普遍应用于前列腺癌。理论上适形调强技术应明显优于三维适形技术，但具体到前列腺癌前者比后者在物理上、生物上究竟有多少优越之处，国内还没有见到详细的研究报告。本文利用我院现有的放疗设备，详细地研究比较了二者治疗前列腺癌在物理、生物上的效应。
1 资料与方法
选取10例病理得到证实且未行手术治疗的前列腺癌病人。先在CT模拟机上行定位，CT定位时病人取仰卧位，头枕B枕，脚垫以帮助固定体位，CT定位扫描层厚0.5cm,描至整个盆腔。然后将扫描得到的图像传至TPS。先由放疗师勾画出前列腺癌的GTV、CTV、PTV及膀胱，直肠和左右股骨头，以作为剂量限制组织。GTV定义为前列腺和精囊，GVT扩大0.5cm形成CTV，CTV再扩大0.5cm为PTV,放疗采用常规分割，2Gy/每次/35次，总剂量70Gy。然后由物理师根据上述参数在TPS软件上计算出各种物理参数。生物剂量效应采用线性一平方模式，即BED=nd［1+d/（α/β）］，式中n=35,d=2,前列腺癌α/β=1.5Gy,直肠膀胱和股骨头均取3Gy。并按此计算出治疗增益。
2 结果
2.1 靶区剂量分布的比较 两种技术对靶区剂量分布均匀度比较一致，无论GTV、CTV、PTV的最大剂量，最小剂量和平均剂量两种技术所得结果差异不大（见表1），显示无论是三维适形还是适形调强单就靶区剂量要求来说，均可满足临床治疗的要求。
2.2 关键器官剂量分布的比较 两种技术对正常组织的物理剂量分布差异较大，其中对直肠的平均剂量差异达到15%，V50也相差16%，显示适形调强较三维适形对直肠有较好的保护作用。从膀胱的物理剂量分布来看，前者虽较后者为优，但差异不大（见表2）。从对左右股骨头的剂量分布来看，前者也远较后者为优（见表3）。
2.3 生物效应的比较 从表4可以看出两种技术对靶区的生物效应相差不大，但对正常组织而言，适形调强较三维适形技术明显地降低了对直肠和股骨头的生物效应剂量，由此得到适形调放技术与三维适形相比，有较大的治疗增益（见表5）。但对膀胱而言，二者差别不甚大。表1 两种技术对靶区的物理剂量分布 表2 两种技术对直肠和膀胱的物理剂量分布 表3 两种技术对左右股骨头的物理剂量分布表4 两种技术生物效应剂量的比较
3 讨论
前列腺癌的三维适形和调强放疗成为自上世纪80～90年代和本世纪初临床上逐渐普及使用［1］。限制前列腺癌放疗剂量的最重要器官是膀胱和直肠,其中尤以直肠更为重要。因此多数国内外学者均主张前列腺癌放疗时PTV外放在直肠方向应严加限制，一般不大于0.5cm,应尽可能避开直肠。但由于直肠紧邻前列腺，且横断面很小，要想避开直肠，等剂量曲线要求有马鞍形的形状，而这只有调强放疗才有可能实现，而普通的三维适形放疗计划无法实现马鞍形的等量线。因此调强放疗应用于前列腺癌时能更好地保护直肠。Zelefskg等人［2］通过大宗病例的临床观察表明，调强放疗较三维适形放疗相比，直肠的物理剂量减少10%～20%左右，但对膀胱而言，保护作用提高得并不明显。本研究表明，相比三维适形放疗，调强放疗对直肠的保护作用就物理剂量而言约15%左右，生物效应剂量达19%，而治疗增益达30%左右。可见调强放疗在前列腺癌放疗时对保护直肠的重大意义。正是基于这一事实，国外近来采用调强技术时，前列腺癌的靶区剂量可提高到80Gy以上。相对三维适形，调强技术对保护膀胱也有一定作用，但非常有限，物理剂量，生物效应剂量改善度在4%左右，事实上，前列腺癌照射时，无论采用何种技术，尿道都无法避开，故从这一角度提高治疗增益空间是非常有限的。调强放疗是三维适形放疗技术基础上发展而来的，从理论上而言它应比后者要优越，但必须看到，对具体的肿瘤，它带来的增益是有其固有规律的，并且也有一定的局限性。同时调强放疗对质控有更高的要求，且更费时费钱，临床上须综合考虑。此外，一种新技术带来物理上好处的同时，更应该考虑生物效应能否带来好处，是否最终带来治疗增益，这是很重要的。
【参考文献】
1 李瑛，韩波，王树强，等.前列腺癌调强适形放疗38例疗效分析.肿瘤，2007，27：990-993.
2 ZelefsKy,MJ,Fuks.Z,Happersett L,et al.Clinical experience with intensity modulated radiation therapy（IMRT）in prostate cancer.Radiother Oncol,2000,55:241-249.
作者单位：200032 上海，复旦大学肿瘤医院放疗科