1、食管癌放疗靶区定义与计划优化,山东肿瘤医院李宝生,解 剖,食管是连接咽与胃的通道。上端起自环状软骨下缘(第六颈椎)。下端第11胸椎止于贲门 成人男性25-30cm,女性为23-28cm,由上门齿到食管末端为40cm,到食管起始部为15cm,到胸廓入口18cm ,到隆突为24cm 。 3个生理狭窄:食管入口处、主动脉弓及隔肌入口处,颈段: 从食管入口到胸骨切迹胸上段: 胸骨切迹至气管分叉 胸中、下段: 气管分叉到贲门入口间, 一分为二,食管的分段方法,食管壁的组织结构,由粘膜、粘膜下层、肌层和外膜组成,局部失败 7080%转移 20%尸检转移 50%,常规放疗失败模式,常规放疗以食管腔为中心,经
2、典的照射野宽度(前野6.0cm,后斜野5.0cm),管腔为中心常规野,80%90%的等剂量线包不全肿瘤,扩大照射野(前宽8.0cm,后斜野6.0cm),管腔为中心扩大野,80%90%的等剂量曲线仍不能包全肿瘤,GTV的确定,确定GTV的手段,食道钡餐透视食道镜与毛刷、活检腔内超声CTPET,确定GTV手段-食道钡餐,病变的部位、长度、粘膜改变,是否有溃疡穿孔征象以及X线病理分型食道的形态及运动功能改变早期:局限黏膜皱襞增粗和断裂,局限性管壁僵硬;局限小的充盈缺损晚期: 充盈缺损、管腔狭窄和梗阻,确定GTV手段-食道镜,范围多中心病灶细胞/病理学,确定GTV手段-腔内超声,肿瘤浸润深度(T分期)
3、:准确性75%-90% (CT49%-59%)淋巴结评估:准确性70%-90% (CT46%-58%)局限性:食道癌与周围结构的空间关系评价困难,对靶区勾画帮助有限;食道狭窄无法检查;运处转移不能评价,确定GTV手段-CT检查,最常用的临床评估和靶区勾画手段正常食管壁的厚度3mm,5mm-异常尽管CT不能分辨食管壁的各层,但若肿瘤与周围正常结构间的脂肪层消失,常为T4在CT断层上,肿瘤近头端的病变借助于扩张食道的空气或积液较易区分;但近足端则相对困难,与钡餐透视相比,有时低估3cm长的肿瘤淋巴结评价:纵隔/腹部-短径大于1cm, 锁骨上-短径大于0.5cm颈胸腹部淋巴结CT检查的不确定性:准确
4、性:61-90%;敏感性:8-75%;特异性:60-98%,Rice T 2000; Saunders HS 1997,正常食管壁厚度,共测量82例颈段食管壁厚度为4.71.1mm 胸上段 4.10.9mm 胸中段 4.01.1mm 胸下段 4.31.1mm最厚处达7.6mm,中华放射肿瘤学杂志,2010,确定GTV手段-PET,92%-100%食管癌高代谢淋巴结:特异性98%;敏感性43%基于CT靶区勾画的有益补充,勾画建议,内镜结合多模态影像多学科协作与沟通,CTV的定义,CTV勾画,原发肿瘤的亚临床浸润与壁内转移(CTVp)亚临床淋巴结转移(CTVn),原发肿瘤的亚临床浸润与壁内转移,局
5、部浸润,由于食管无浆膜层,早期即可发生向四周的播散或直接侵犯,包括胸膜、气管支气管、肺脏和喉返神经等CT/EUS/PET,管壁内转移,定义:与原发肿瘤有明显的分界且位于食管或胃壁内,未被内皮细胞包绕,也不伴有上皮内癌成分食管癌的淋巴引流:沿着食管壁内淋巴管网向近远端两个方向和神经周围均易发生播散距离:管壁内播散灶常常离原发肿瘤5-6cmKATO等(1992)发现, 393例胸段食管鳞癌病人中,60例存在食管壁内转移,其中50例肉眼检查即能发现,且壁内转移与淋巴结侵犯密切相关,粘膜固有层淋巴跳跃转移,CTVp建议,多中心和“跳跃”原发肿瘤上下外放?GTV外放5cm仍发现照射野边缘或野外复发-全食
6、道?RTOG 85-01:照射野包括全食道,但毒副反应大,特别是放化同时的情况下RTOG94-05:上下5cm,侧放2cm建议:结合多模态影像确定的原发肿瘤基础上勾画,在纵轴方向扩3-5cm, 其他方向1-2cm,亚临床淋巴结转移(CTVn),AKIYAMA-淋巴结分区,AKIYAMA(1990),RTOG 淋巴结分类,日本食管病学会的淋巴结分组,不同部位肿瘤淋巴结转移,淋巴引流相关研究,HAAGENSEN(1972)通过在食管粘膜和粘膜下层注射蓝颜料的方法,对食管的淋巴引流进行了系统的研究,检测切除标本淋巴引流蓝颜料的范围,发现与食管环周引流相比,纵向引流的变化很大(自由度高),并注意到下段
7、食管大部分引流到腹腔干区域的膈下淋巴结、胃左动脉周围的淋巴结和左膈下动脉周围的淋巴结TANABE等(1986)利用内镜技术将锝标记的涞胶体注入到42例食管癌患者的食道壁上,手术后用闪烁计数法测量,发现:尽管也有引流到腹部的情况,但胸上段和胸中段食管主要向颈和上纵隔引流;而胸下段食管主要引流到腹部,胸段食管癌高危区淋巴结,胸上段:颈段食管旁- R;上段食管旁,中段食管旁,下段食管旁,喉返神经-R/L,气管旁,主动脉弓下,隆突,主气管-R胸中段:上段食管旁,中段食管旁,下段食管旁,喉返神经-R/L,气管旁,主动脉弓下,隆突,贲门-R/L, 胃小弯,胃左胸下段:中段食管旁,下段食管旁,喉返神经-R/
8、L,气管旁,主动脉弓下,隆突,后纵隔, 贲门-R/L, 胃小弯,胃左,腹腔动脉干,Kakegawa T, et al.,放化疗后局部区域复发,放化疗后局部区域复发率17%-47%不等(AL-SARRAF 1997,COIA1991,HERSKOVIC 1992,JOHN 1989,URGA 2001,WALSH 1996)RTOG9405 和INT0123比较了同时放化疗的不同剂量水平(50.4Gy 和64.8Gy),高放疗剂量未发现生存和局部区域控制的获益,且毒副作用和治疗相关的死亡率却明显增加。分析认为,之所以未观察到剂量效应,很可能与亚临床转移淋巴结的剂量低有关,因为照射野仅包括可见原发
9、肿瘤外5cm的范围术前同时放化疗局部区域复发率较低(2%-36%) (BOSSET1997),这可能与广泛淋巴结转移的消除有关,胸段食管癌术后淋巴结转移,Wei Huang, et al. Green J 2010,病例基线特征,British Journal of Radiology,病例基线特征,胸段食管癌各组淋巴结转移率荟萃分析结果,不同段食管癌淋巴结转移率荟萃分析结果,不同影响因素亚组分析结果,胸上、中、下段食管癌放疗靶区设计(淋巴结转移率大于15%),注:阴影区域为放疗时应包括区域,胸段食管癌放疗靶区设计时重点关注淋巴结(转移率大于15%),喉返神经:右喉返神经+左喉返神经; 贲门旁
10、:贲门左+贲门右;胃周:贲门右、贲门左、胃小弯、胃大弯;食管旁:105、108、110;气管旁:颈胸段气管旁,CTVn勾画?,食管癌放疗靶区(CTV)-胸上段,若以转移率高于15% 的区域为高风险区胸上段食管癌CTV:颈部、上纵隔淋巴结区域尤其是101(101R)、104、105、106 (106recR)淋巴结,胸中段食管癌 CTV,颈部、上、中纵隔及腹部淋巴结区域尤其是106 (106recR)、107、108, 腹部1、2和 7组淋巴结,胸下段食管癌 CTV,中、下纵隔及腹部淋巴结区域尤其是110, 腹部的 1、2、3、7组淋巴结,PTV 定义,摆位误差运动:蠕动和呼吸运动,胸上中下段食
11、管肿瘤中心在X、Y、Z轴运动,X 上段与中段比较有差异,F=2.642,P0.037 上段较中段运动大,Y 上中下段之间比较无统计学差异,F=0.164,P0.05Z 上段与下段比较有差异,F=4.016,P值为0.035,中段与下段之间比较有差异,F=4.016,P值0.001,上段与中段比较无差异F=4.016,P值为0.352,中华放射肿瘤学杂志,2011,选择性淋巴结照射,入组68例40Gy/2Gy qd+19.6Gy/1.4Gy bid同步化疗2周期,结 果,1-, 3-, 5年OS: 75.5%, 46.5%, 22.7%IIIII期 1-, 3-, 5年OS: 78.6%, 49
12、.4%, 39.9% 局部、区域、远处失败率: 20.6%, 17.6%, 19.1%,3D-CRT,IMRT 和RapidArc剂量学比较,TCRT 2011,研究方法,治疗包括二阶段,常规分割照射加后程加速超分割照射处方剂量40Gy/20F/4W+19.6Gy/14F/7d初程PTV基于CTV(CTV1+CTV2)外扩,后程PTV基于CTV1外扩定义95%的等剂量线为处方剂量,3D-CRT计划方式,共面设野6MVX线设野方向及个数不限,IMRT计划方式,角度均分,共面设野6MV X线IMRT5:0、72 、144、216、288 IMRT7:0、51、102、153、204、 256、30
13、6 IMRT9:0、40、80、120、160、200、240、280、320,RapidARC计划方式,共面旋转设野6MV X线ARC1设1个旋转照射野,起始角度为179,逆时针方向旋转,终止于181;机头角为515,床角为0ARC2设2个等中心旋转照射野,1野同ARC1;2野为顺时针方向旋转,单弧旋转调强照射Arc1,双弧旋转调强照射共面Arc non,双弧旋转调强照射Arc-avo,双弧旋转调强照射+非共面Arc2,剂量学比较PTV,IMRT与RapidARC计划PTV都能满足临床对肿瘤的剂量覆盖要求CRT计划各项剂量学参数最差, ARC与IMRT计划相当,靶区适形指数(CI)、均匀指数
14、(HI)、机器跳数(MU)的比较,ARC计划CI优于IMRT计划,两者均优于CRT计划IMRT计划靶区HI优于ARC计划,两者也均优于CRT计划MU:ARC计划优势明显。其中,A2计划的MU高于A1计划,CRT计划与A2相当,ARC计划MU较IMRT计划至少减少47%。,MU比较,ARC机器跳数明显低于IMRT,剂量学比较-全肺,低剂量参数V1、V5、V10,CRT计划有明显优势对于高体积剂量参数V20、V30,则CRT计划最高,ARC计划优于IMRT计划,仅IM9计划V30与ARC计划相当,剂量学比较-心脏,ARC1,ARC2计划的心脏V30、V40、V50均低于IMRT计划相对IMRT计划,CRT的心脏V40、V50优势明显,但V30最高,剂量学比较,显示20%以上剂量,IMRT,Arc-non,Arc2,Arc1,Arc-avo,剂量学比较,IMRT,Arc-non,Arc2,Arc1,Arc-avo,显示60%以上剂量,剂量学比较- Body sub PTV,图表显示正常组织(Body sub PTV)受到较高剂量照射体积的差别。其中Arc-avo方式的体积明显增加。相反,Arc-non和IMRT方式的体积较小,Thank You,不当之处敬请批评指正!,