非小细胞肺癌的放疗新技术--三维适形和束流调强放疗
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参见附件(86kb)。
复旦大学附属肿瘤医院放疗科 蒋国 樑
一、引言
在非小细胞肺癌( NSCLC )的治疗中，对局部病灶和远处转移都需要引起重视，因为这两方面都是 NSCLC 能否治愈的关键。对 NSCLC 的胸内病灶，外科手术治疗是首选，但是只限于早期患者。而对局部晚期的 NSCLC 的治疗放疗占主导地位。然而过去二十年的治疗结果显示，放疗甚至联合化疗病人治疗后的 5 年生存率也令人失望，只有大约 10% 左右。在我国目前还没有进行肺癌普查，确诊为肺癌的病人中，大约只有三分之一能够行手术治疗，三分之一的是局部晚期病人，余下三分之一是已经有远处转移的病人。因此放疗在局部晚期病人的治疗中应该起非常重要的作用，同时也可应用于术后治疗和对 IV 期病人的姑息性治疗。在过去十年中，随着放射技术的革新，放疗的疗效有了显著的改善。因而，放疗在肺癌的治疗中益发重要。
近十年来，随着计算机技术在影像诊断和放疗领域中应用的进展，一种新兴的技术出现了，这就是三维适形放疗( 3DCRT )和调强放疗( IMRT )技术。这些新技术是在一个多世纪放疗的历史上，一个革命性的技术创新。这些新技术是建立在计算机技术在放疗过程应用的基础上，包括肿瘤、正常组织和器官的三维结构重建，同时包括放疗计划的制定、剂量计算、计划验证、放疗实施、过程记录、质量保证和质量控制等各个方面。所有这些技术使得放疗更加精确，而且放疗剂量可以更好的集中在肿瘤上，而使肿瘤周围的正常组织受量降到最低。这样能够在不增加正常组织受量，不增加放疗并发症的情况下，实施剂量递增，从而得到更高的肿瘤局控率。
3DCRT 的基础是三维多野照射，每个射野都聚焦在同一点也即肿瘤中心。通过放疗计划设计系统( TPS )，这些射野可以被精确的设计达到杀灭肿瘤和避免正常组织过高受量目的。 3DCRT 适用于大多数不规则形状的凸形肿瘤。但是对于外形极不规则的肿瘤，尤其是凹形肿瘤或与重要脏器紧密联系的肿瘤， 3DCRT 仍不能完全满足需要。在这些情况下 IMRT 是最好的选择。 IMRT 是在多野照射的基础上，根据肿瘤的情况每个野给不均匀的剂量，通过调节剂量强度达到适形照射的要求。
对 NSCLC ，用常规放疗技术，病人能耐受的最大肿瘤剂量为 60~64Gy (常规分割)。更高的剂量将引起急性放射性肺炎、后期肺纤维化等严重的放射并发症。然而对 NSCLC ， 60~64Gy 的剂量在大多数情况下只能抑制肿瘤一段时间而不能长久控制肿瘤。根据放射生物学研究，如完全杀灭临床 5cm 的 NSCLC 病灶需要 90Gy 以上的剂量。不幸的是，常规放射技术要达到这个剂量是不可能的。现在由于有了 3DCRT 和 IMRT ，可以显著提高对 NSCLC 的照射量，同时并不增加肿瘤周围正常组织和危险器官的受量。十多年的临床实践已经证明了 3DCRT 和 IMRT 技术在治疗 NSCLC 中有益的价值。
二、关于 3DCRT 的临床研究
(一)局部晚期 NSCLC
过去十几年中，有很多关于 NSCLC 的 3DCRT 治疗的临床研究发表。所有资料均证明 3DCRT 能够改善肿瘤的局控率、提高病人的生存率，同时放疗的毒副反应控制在耐受范围以内。表 1 总结了最近发表的一些局部晚期 NSCLC 治疗的结果。大多数研究都是 3DCRT 联合化疗，这是因为由于晚期病例有很高的远处转移率，化疗是不可缺少的。如表 1 所示，肿瘤放疗剂量大约增加到了 70Gy 左右，这比常规放疗技术有了显著提高。可能由于较高剂量的原因，中位生存期超过了 15 个月， 2 年的总生存率达到 40% 左右，其中多数患者是 III 期病人。而用常规放疗技术，病人的中位生存期是 8~10 个月， 2 年的总生存率约为 20% 。虽然放射总剂量达到了常规放疗技术条件下病人无法耐受的剂量，但是大多数病人都能耐受，放疗的主要毒副作用是食道和肺的反应。
表 1 局部晚期 NSCLC 3DCRT 治疗的效果
作者 病例数 放疗方式 中位生存时间 / 生存率 并发症 Wu KL 2003 [ 1 ] 50 II~III 75Gy(69-78)/ 42Gy 后加量 3Gy/fx 18 月 ; 1 年 62%, 2 年 44% 食管 III, 4%, 肺 III, 2% Thirion P 2004 [ 2 ] 25 I~III 72Gy/3Gy/fx 1 年 68% 食管 III, 8% Rengan R 2004 [ 3 ] 72 III <64Gy
≥64Gy <64Gy:15 月 ; 1 年， 2 年局部失败 61% 和 76% ≥ 64 Gy: 20 月 ; 1 年 和 2 年局部失败 27% 和 47% Bradley J 2005 [ 4 ] 179 I~III 70.9-83.8Gy/ 2.15Gy/fx 18 月局控率 50-78% Wolski MJ 2005 [ 5 ] 68 II~III RT+CT 17 月 ; 2 年 40%, 5 年 14% 食管和肺 III 级 21% Kim YS 2005 [ 6 ] 135 IIIb 70.2Gy( 加量 )+ 化疗 17 月 ; 2 年 37% 骨髓 > 2, 19% Kong FM 2005 [ 7 ] 103 I~III 63~103 Gy/ 2.1Gy/fx+ 化疗 (19%) 19 月 ; 5 年 13% 关于放射的分割方法，大多数研究应用的还是常规分割。但是有用加速放疗的趋势。由于 3DCRT 可以使剂量集中在肿瘤上并减少心脏和肺的受量，正因如此，在相对短的疗程中应用大分割剂量和高的放射总剂量成为可能。根据放射生物学研究，相同的剂量，在较短的疗程给予，对肿瘤有更高的消灭效应。 NSCLC 细胞在放疗的后程，约放疗开始后的 4 周增殖加速，因此在这个时候加速照射杀灭效应更强。然而对心脏、肺等正常组织，由 3DCRT 技术减少了对它们的剂量，放射损伤不会明显增加。下面是三个详细的临床试验资料。
最大的得到很好实施的临床试验是 RTOG 9311 [4] 。这是一个 I/II 期前瞻性剂量递增试验，通过对急性和后期放射反应的评价，得出了应用 3DCRT 技术后 NSCLC 病人的最大耐受放射剂量( MTD )。共有 197 个病人参加试验，通过治疗计划计算 V20 (接受大于 20Gy 的肺体积占全肺体积的百分比)。根据放射递增的剂量将病人分层。 1 组： V20<25% ； 2 组： 25%≤V20≤36% ； 3 组： V20>36% 。剂量递增从 70.9Gy/33 次开始，最高剂量达到 90.3Gy 。第 3 组由于严重毒副作用提前结束。急性毒副反应包括体重减轻、恶心、血液学毒性、食道炎和肺的毒副作用。 1 组总剂量分别为 70.9 、 77.4 、 83.8 和 90.3Gy ，病人在 18 个月时 3 级以上的食管损伤率分别是 8% 、 0% 、 4% 和 6% 。 2 组总剂量为 70.9 和 77.4Gy ，病人的 3 级以上的食管损伤率分别为 0% 和 5% ......
复旦大学附属肿瘤医院放疗科 蒋国 樑
一、引言
在非小细胞肺癌( NSCLC )的治疗中，对局部病灶和远处转移都需要引起重视，因为这两方面都是 NSCLC 能否治愈的关键。对 NSCLC 的胸内病灶，外科手术治疗是首选，但是只限于早期患者。而对局部晚期的 NSCLC 的治疗放疗占主导地位。然而过去二十年的治疗结果显示，放疗甚至联合化疗病人治疗后的 5 年生存率也令人失望，只有大约 10% 左右。在我国目前还没有进行肺癌普查，确诊为肺癌的病人中，大约只有三分之一能够行手术治疗，三分之一的是局部晚期病人，余下三分之一是已经有远处转移的病人。因此放疗在局部晚期病人的治疗中应该起非常重要的作用，同时也可应用于术后治疗和对 IV 期病人的姑息性治疗。在过去十年中，随着放射技术的革新，放疗的疗效有了显著的改善。因而，放疗在肺癌的治疗中益发重要。
近十年来，随着计算机技术在影像诊断和放疗领域中应用的进展，一种新兴的技术出现了，这就是三维适形放疗( 3DCRT )和调强放疗( IMRT )技术。这些新技术是在一个多世纪放疗的历史上，一个革命性的技术创新。这些新技术是建立在计算机技术在放疗过程应用的基础上，包括肿瘤、正常组织和器官的三维结构重建，同时包括放疗计划的制定、剂量计算、计划验证、放疗实施、过程记录、质量保证和质量控制等各个方面。所有这些技术使得放疗更加精确，而且放疗剂量可以更好的集中在肿瘤上，而使肿瘤周围的正常组织受量降到最低。这样能够在不增加正常组织受量，不增加放疗并发症的情况下，实施剂量递增，从而得到更高的肿瘤局控率。
3DCRT 的基础是三维多野照射，每个射野都聚焦在同一点也即肿瘤中心。通过放疗计划设计系统( TPS )，这些射野可以被精确的设计达到杀灭肿瘤和避免正常组织过高受量目的。 3DCRT 适用于大多数不规则形状的凸形肿瘤。但是对于外形极不规则的肿瘤，尤其是凹形肿瘤或与重要脏器紧密联系的肿瘤， 3DCRT 仍不能完全满足需要。在这些情况下 IMRT 是最好的选择。 IMRT 是在多野照射的基础上，根据肿瘤的情况每个野给不均匀的剂量，通过调节剂量强度达到适形照射的要求。
对 NSCLC ，用常规放疗技术，病人能耐受的最大肿瘤剂量为 60~64Gy (常规分割)。更高的剂量将引起急性放射性肺炎、后期肺纤维化等严重的放射并发症。然而对 NSCLC ， 60~64Gy 的剂量在大多数情况下只能抑制肿瘤一段时间而不能长久控制肿瘤。根据放射生物学研究，如完全杀灭临床 5cm 的 NSCLC 病灶需要 90Gy 以上的剂量。不幸的是，常规放射技术要达到这个剂量是不可能的。现在由于有了 3DCRT 和 IMRT ，可以显著提高对 NSCLC 的照射量，同时并不增加肿瘤周围正常组织和危险器官的受量。十多年的临床实践已经证明了 3DCRT 和 IMRT 技术在治疗 NSCLC 中有益的价值。
二、关于 3DCRT 的临床研究
(一)局部晚期 NSCLC
过去十几年中，有很多关于 NSCLC 的 3DCRT 治疗的临床研究发表。所有资料均证明 3DCRT 能够改善肿瘤的局控率、提高病人的生存率，同时放疗的毒副反应控制在耐受范围以内。表 1 总结了最近发表的一些局部晚期 NSCLC 治疗的结果。大多数研究都是 3DCRT 联合化疗，这是因为由于晚期病例有很高的远处转移率，化疗是不可缺少的。如表 1 所示，肿瘤放疗剂量大约增加到了 70Gy 左右，这比常规放疗技术有了显著提高。可能由于较高剂量的原因，中位生存期超过了 15 个月， 2 年的总生存率达到 40% 左右，其中多数患者是 III 期病人。而用常规放疗技术，病人的中位生存期是 8~10 个月， 2 年的总生存率约为 20% 。虽然放射总剂量达到了常规放疗技术条件下病人无法耐受的剂量，但是大多数病人都能耐受，放疗的主要毒副作用是食道和肺的反应。
表 1 局部晚期 NSCLC 3DCRT 治疗的效果
作者 病例数 放疗方式 中位生存时间 / 生存率 并发症 Wu KL 2003 [ 1 ] 50 II~III 75Gy(69-78)/ 42Gy 后加量 3Gy/fx 18 月 ; 1 年 62%, 2 年 44% 食管 III, 4%, 肺 III, 2% Thirion P 2004 [ 2 ] 25 I~III 72Gy/3Gy/fx 1 年 68% 食管 III, 8% Rengan R 2004 [ 3 ] 72 III <64Gy
≥64Gy <64Gy:15 月 ; 1 年， 2 年局部失败 61% 和 76% ≥ 64 Gy: 20 月 ; 1 年 和 2 年局部失败 27% 和 47% Bradley J 2005 [ 4 ] 179 I~III 70.9-83.8Gy/ 2.15Gy/fx 18 月局控率 50-78% Wolski MJ 2005 [ 5 ] 68 II~III RT+CT 17 月 ; 2 年 40%, 5 年 14% 食管和肺 III 级 21% Kim YS 2005 [ 6 ] 135 IIIb 70.2Gy( 加量 )+ 化疗 17 月 ; 2 年 37% 骨髓 > 2, 19% Kong FM 2005 [ 7 ] 103 I~III 63~103 Gy/ 2.1Gy/fx+ 化疗 (19%) 19 月 ; 5 年 13% 关于放射的分割方法，大多数研究应用的还是常规分割。但是有用加速放疗的趋势。由于 3DCRT 可以使剂量集中在肿瘤上并减少心脏和肺的受量，正因如此，在相对短的疗程中应用大分割剂量和高的放射总剂量成为可能。根据放射生物学研究，相同的剂量，在较短的疗程给予，对肿瘤有更高的消灭效应。 NSCLC 细胞在放疗的后程，约放疗开始后的 4 周增殖加速，因此在这个时候加速照射杀灭效应更强。然而对心脏、肺等正常组织，由 3DCRT 技术减少了对它们的剂量，放射损伤不会明显增加。下面是三个详细的临床试验资料。
最大的得到很好实施的临床试验是 RTOG 9311 [4] 。这是一个 I/II 期前瞻性剂量递增试验，通过对急性和后期放射反应的评价，得出了应用 3DCRT 技术后 NSCLC 病人的最大耐受放射剂量( MTD )。共有 197 个病人参加试验，通过治疗计划计算 V20 (接受大于 20Gy 的肺体积占全肺体积的百分比)。根据放射递增的剂量将病人分层。 1 组： V20<25% ； 2 组： 25%≤V20≤36% ； 3 组： V20>36% 。剂量递增从 70.9Gy/33 次开始，最高剂量达到 90.3Gy 。第 3 组由于严重毒副作用提前结束。急性毒副反应包括体重减轻、恶心、血液学毒性、食道炎和肺的毒副作用。 1 组总剂量分别为 70.9 、 77.4 、 83.8 和 90.3Gy ，病人在 18 个月时 3 级以上的食管损伤率分别是 8% 、 0% 、 4% 和 6% 。 2 组总剂量为 70.9 和 77.4Gy ，病人的 3 级以上的食管损伤率分别为 0% 和 5% ......
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