食管癌照射野合理使用的初步探讨

中华放射肿瘤学杂志 1999年第1期第8卷 论　著

作者：肖泽芬　章众　王铸　张红志　汪楣　石木兰

单位：100021　北京，中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院放射治疗科

关键词：食管肿瘤；放射疗法；食管肿瘤；放射摄影术

　　【摘要】　目的　证明CT扫描所示肿瘤大小的准确性，依此以肿瘤为射野中心，采用合理的照射野。方法　1993年12月至1996年12月77例疗前有病理诊断和CT扫描的食管癌病人。取3个层面，绘制并测量相应照射野的大小及正常组织的受量。结果　(1)CT所示肿瘤的大小与手术标本比较P＞0.05。放射治疗组的肿瘤各径线均大于手术组。(2)肿瘤为非对称性浸润，以管腔为射野中心，经典的照射野大小(前宽6.0 cm，后斜野5.0 cm)，≥35.1%的病人80%～90%的等剂量曲线不能包全肿瘤。如以肿瘤为射野中心，前野宽7.0 cm，两后斜野为6.0 cm，80.7%的病人80%～90%的等剂量曲线包全肿瘤且剂量分布均匀。如肿瘤直经＞5.1 cm，先前后对穿野而后分野照射。(3)采用剂量—容积百分比直方图，50%，20%肺最大受量体积分别为18%，49%。临床上该剂量很少发生急性放射性肺炎。结论　(1)证实了食管癌CT扫描的准确性和可靠性，应列为放射治疗前常规检查方法之一。(2)定位应以肿瘤为中心，确保80%～90%的等剂量曲线包全肿瘤。(3)应据CT所示肿瘤大小，外侵形状，灵活选择照射野。

Rational use of irradiation portals for esophageal carcinoma

　　【Abstract】　Objective　To illustrate method of using adequate irradiation portals with the knowledge of tumor extent and pattern of invasion as shown on CT scans. 　Methods　From Dec.1993 to Dec. 1996, 77 patients with pathologically proved esophageal cancer who had pre-irradiational CT scans were treated with isodose curves done on three CT sections.　Results　 (1) The difference in dimension of the resected specimens and those shown on CT sections was insignificant statistically P＞0.05. (2) When the esophageal lumen was taken as portal center with asymmetrical tumor invasion, the 80%～90% isodose curves of the conventional portals in more than 35.1% patients (anterior 6.0 cm , posterior oblique 5.0 cm) were unable to cover the whole lesion . When taking the tumor as the portal center, the width of the anterior portal should be 7.0 cm , posterior oblique 6.0 cm, the 80%～90% isodose curves in 80.7% of patients were able to encompass the whole tumor. If the tumor size was ＞ 5.1 cm, perpendicular A-P portals were used first to deliver D_T 36～40 Gy. Then, a rational converging beam technic was adopted . (3) The 50% and 20% doses received by the lung were 18% and 49% by the dose-volume histogram. 　Conclusions　(1) CT scan in esophageal carcinoma is reliable and accurate. (2) The tumor center should be taken on the simulator in order to encompass the whole tumor by the 80%～90% isodose curves. (3) Selection of irradiation portal should be done according to the size and the silhouette of the tumor.

　　【Key words】　Esophageal neoplasms/radiotherapy　　Esophageal neoplasms/radiography

　　食管造影能很好的显示病变部位及长度，是一种既简便又普遍应用的常规检查方法。但不能很好的显示食管管腔以外的肿瘤情况，包括肿瘤最大横径，最大浸润深度，浸润方向(即食管管腔与肿瘤间的关系)。随着食管癌CT扫描的应用，CT能准确地显示肿瘤体积及浸润情况，这2种方法的结合，使医生更准确地掌握腔内腔外的肿瘤情况，并据每个病人CT所示的肿瘤情况选择相应合理的照射野。

　　1　材料与方法

　　1.1　1993年12月～1996年12月，疗前有病理或细胞学证实为鳞状细胞癌，并在治疗前行CT扫描的77例中，男性70例，女性7例。年龄38～78岁，中位年龄60岁。病变部位：胸上段23例，中段35例，下段19例。据治疗方式不同分为2个组：手术组20例，放射治疗组57例，其中病变明显外侵或有锁骨上或纵隔淋巴结转移38例，拒绝或年龄大放弃手术4例。由3名医师参加阅片并测出CT所示肿瘤的大小，与手术标本测量采用双盲法。

　　1.2　取气管分叉水平及上下各7.0 cm 3个层面绘制等剂量图，测量不同大小照射野的90%等剂量曲线的径线(左右径×前后径)及相应脊髓受量情况。

　　1.3　以CT所示肿瘤为非对称性浸润，分别以食管腔和肿瘤为中心绘制的等剂量曲线。

　　2　结果

　　2.1　CT所示肿瘤大小与手术标本比较见表1。

表1　不同组肿瘤大小不同测量对象测量结果

　　表1看出:CT所示肿瘤的大小与手术标本大小比较，P＞0.05，差异无显著意义。放射治疗组的肿瘤各径线均大于手术组(CT片)。

　　2.2　CT所示肿瘤浸润方式及最大浸润深度见表2。从表2看出:CT所示肿瘤为非对称性浸润占82.2%(60/73)，其中手术组为65.0%(13/20)，放射治疗组88.7%(47/53)；对称性浸润占17.8%(13/73)。

表2　不同组肿瘤不同浸润方式及深度例数

　　2.3　单一放射治疗组57例CT所示肿瘤最大横径见表3。

表3　单放组CT所示不同肿瘤最大横径的百分比

　　表3看出:80.7%的病人肿瘤最大横径为≤5.0 cm，仅有19.3%的病人肿瘤横径＞5.1 cm。

　　2.4.1　取气管分叉及其上下各7.0 cm 3个层面，该病人的肿瘤横径为4.6 cm，以肿瘤为中心采用不同大小照射野绘制90%等剂量曲线及相应脊髓受量情况见表4。

表4　6 MV-X线关系临床的参数测量结果

　　从表4看出： 肿瘤横径≤4.6 cm，以肿瘤为中心或对称性浸润的肿瘤以食管腔为中心，90%的等剂量曲线包全肿瘤且脊髓和肺受量低，剂量分布均匀（图1）。 随着照射野大小的增加，90%等剂量曲线的左右径×前后径增大，然而脊髓受量也增加。

图1　对称性肿瘤为中心的等剂量曲线

　　2.4.2　左右前后不对称浸润性肿瘤，设野时以食管腔为中心，经典的照射野大小 (前宽6.0

　　cm，后斜野5.0 cm)，80%～90%的等剂量曲线不能包全肿瘤（图2 a）。扩大照射野后，前宽8.0

　　cm，后斜野6.0 cm，80%～90%的等剂量曲线仍不能包全肿瘤（图2 b）。但以肿瘤为中心相同大小照射野能包全肿瘤（图1，图2 c）。

a　管腔为中心

b　管腔为中心(较大野)

c　肿瘤为中心

图2　非对称性肿瘤的等剂量曲线

　　2.4.3　CT所示肿瘤最大直径较大时，即使采用最大的照射野：1前野8.0 cm，2后斜野7.0 cm，3野等中心照射，80%等剂量曲线仍不能包全肿瘤（ 图3 a）。应采用前后对穿野照射，待D_T36～40 Gy以后再行病变区域CT扫描据肿瘤缩小情况采用分野的照射技术(图3 b)。而中平面的脊髓受量在53%～58%。

a　照射前3野等剂量曲线

b　前后野照射后的分野剂量曲线

图3　剂量曲线示意图

　　2.5　胸上段食管癌的2前斜野宽4.5～5.0 cm，入射角50°，30°楔形板，90%等剂量曲线，径线为5.0 cm×4.0 cm， 6.4 cm×4.4 cm。脊髓受量分别为21.6%，32.5%，剂量分布好，脊髓受量低(图4)，是常采用的照射方法之一。但应以肿瘤为中心，据肿瘤大小选用适当的照射野。

图4　胸上段食管癌2前斜野等剂量曲线

　　2.6　中段食管癌3野等中心照射不同大小照射野肺受量情况。

　　采用中国科学院大恒公司Crane的剂量—容积百分比直方图软件，从肺尖到隔肌水平间隔1 cm的CT扫描图输入计算机计算不同大小照射野肺的受量。

　　3　讨论

　　众所周知，评价放射治疗计划好坏的标准为：在靶区准确，剂量分布均匀的情况下，尽可能的减少正常组织的受量^［1］。为此，掌握肿瘤情况(包括肿瘤最大直径，最大浸润深度及浸润方式，即肿瘤与管腔间的关系)后，才能保证靶区的准确。食道造影能很好地显示管腔内肿瘤情况，如充盈缺损，龛影或尖刺等，但不能显示管腔外肿瘤情况。因此，依此来估计或预测管外肿瘤的大小，浸润深度具有很大的盲目性。随着食管癌CT扫描的应用及普及，不少文献肯定了食道癌CT扫描的价值^［2-4］。 本组资料表明，CT 所示肿瘤的大小与手术标本比较P＞0.05，差异无显著意义。作者认为：食管癌CT扫描能很好地显示肿瘤的大小，浸润深度及浸润方式，与食管造影片结合，能准确掌握肿瘤腔内腔外的整体情况。为此建议，食管癌CT扫描应列为放射治疗前常规检查方法之一。

　　中下段和上段食管癌，目前临床一直应用并认为比较合理经典的照射野设计，分别为3野(1前6.0 cm，2后斜为5.0 cm)；2前斜野(4.5 cm或5.0 cm宽，30°～45°楔形板，50°～55°机架角)等中心照射，90%的等剂量曲线的左右径和前后径分别为4.8 cm×4.2 cm，5.0 cm×4.0 cm，6.4 cm×4.4 cm，无论从剂量分布的均匀性和正常组织受量都较合理^［5］。然而随着食管癌CT扫描的应用，本组资料表明食管腔在肿瘤中心即对称性浸润仅为17.8%(13/73)，82.2%(60/73)的病人为非对称性浸润。当肿瘤为非对称性浸润时（ 特别是前后左右均不对称的肿瘤），以食管腔为设野中心（因一般以食管造影为依据），经典的3野等中心照射，80%～90%的等剂量曲线不能包全肿瘤(图2 a)。即使扩大照射野后，前宽8 cm，2后斜宽为6.0 cm，80%～90%的等剂量曲线仍有不能包全肿瘤的可能(图2 b )，并且靶区内剂量分布不均，肿瘤浸润少的管腔另一侧，则显得空虚^［6，7］。若同样情况，以CT为准，肿瘤为中心，同样大小的照射野，80%～90%的等剂量曲线包全肿瘤，剂量分布后者较前者明显要好(图1，图2 c)。

　　本资料表明，单一放射治疗组肿瘤各径线比手术组大，前者非对称性浸润占88.7%(47/53)，最大浸润深度≥2.6 cm占46.7%(28/60)。 因此，单一放射治疗的病人，能否采用3野等中心照射，主要决定于肿瘤的最大径线(前后和左右径)和脊髓受量。本组资料表明，肿瘤最大横经≤5.0 cm占80.7%，若以肿瘤为射野中心，采用前宽7.0 cm，2后斜野6.0 cm，有80.7%的病人80%～90%的等剂量曲线包全肿瘤。调整小机架角后脊髓受量低于D_T45 Gy。如临床上采用前野宽8.0

　　cm，2后斜野6.0 cm的3野中心照射，在模拟机下50%的等剂量曲线难以避开脊髓，特别是照射野的上平面。 因此，作者建议，当肿瘤的最大直径＞5.1 cm时，应采用前后对穿照射野，待剂量达到D_T36～40 Gy后再行CT扫描，据肿瘤情况，采用分野的照射技术(图3 a ，3 b)。而中平面的脊髓受量在53%～58%。

　　临床上越来越强调，在尽可能根治性放射治疗的情况下，要注重病人的生存质量即选择照射野大小、方式要与肿瘤一致外，必须考虑正常组织的受量以及正常组织的最大耐受量。从剂量—容积百分比直方图所测肺受量情况可以看出，野的增大并非直线关系。 当照射野 6 cm×14 cm(前1)，5 cm×14 cm(后2)，增加到8 cm×14 cm(前1)6 cm×14 cm(后2)时，50%，20% 肺受量的体积分别从9%， 30%增加到18%，49%，该剂量范围肺很少发生急性放射性肺炎。但当年龄大，心肺功能差时，照射野的选择不宜太大。再者随照射野的增大脊髓受量明显增高。因此照射野大小的选择应全面考虑。并且每个病人由于病变部位不同，脊髓受量也有相应的变化。

表5　6 MV-X线关系临床的参数测量结果

　　总之，80%～90%的等剂量曲线能否包全肿瘤，主要决定于肿瘤最大直径，偏心的程度，偏心的方式即单一的左右或前后偏心或前后左右都偏心，以及肿瘤外侵的形状。由此可见，以食管腔为定位中心，盲目性很大，没有CT和治疗计划系统(treatment planning system,TPS)计划难以预测80%～90%等剂量曲线是否包全肿瘤。所以，放射治疗前CT扫描，显示管腔外肿瘤的大小非常重要。再者应强调，有TPS的医院每个病人应做CT后画出靶区，以肿瘤为中心做TPS计划，确保能根治性放射治疗的病人局部达根治量，且剂量分布好，正常组织受量少，重视肿瘤的大小，外侵形状与照射野选择的一致性，合理性。

　　通过分析我们认为：(1)食管癌CT扫描能准确直观的显示肿瘤的体积及形状，应列为放射治疗前常规检查方法之一，以明确食管腔内外肿瘤情况，并测出肿瘤最大直径、浸润深度及浸润方式。(2)定位应以肿瘤为中心，确保80%～90%的等剂量曲线包全肿瘤，有TPS的医院能根治性放射治疗的病人，应做TPS。如没有TPS的医院，按CT所示肿瘤的大小，以肿瘤为射野中心，要比食管造影片以食管腔为射野中心更为准确。(3)应据CT所示肿瘤大小，浸润深度，外侵形状，灵活选择照射野。参考文献

　　[1]胡逸民.治疗计划的设计与执行. 见：谷铣之，殷蔚伯，刘泰福，等主编.肿瘤放射治疗学.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1993. 159-168.

　　[2]Moss AA，Ruedi F，Alexander R ，et al. Esophageal carcinoma : pretherapy staging by computed tomyography. A J R ，1981，136:1051-1056.

　　[3]Picus D， Dennis M，Rober E，et al. Computed tomography in the staging of esophageal carcinoma. Radiology，1983，146：433-438.

　　[4]Anikin V，Papapostolon K，Mcilrath E，et al. The role of CT scan in the optimization of target volume in esophageal carcinoma brachytherapy. Radiother

　　Oncol，1994，32 suppl 1: 151.

　　[5]杨宗贻，胡逸民，张红志. 根据治疗计划系统（TPS）探讨放射治疗食管癌的合理布野. 中华肿瘤杂志，1984，2：42-44.

　　[6]施学辉，吴广丰，姚伟强，等. 食管癌放射治疗照射野大小的预测. 中华放射肿瘤学杂志，1992，1（4）：219-222.

　　[7]Hancok SL,Glatstein E. Radiation therapy for esophageal carcinoma. Semin Oncol, 1984，11(2):114-158.

(收稿：1998-05-20　　修回：1998-09-16)