食管癌的治疗可用调强放射治疗（Intensity-ModulatedRadiotherapy,IMRT）[2]，有研究对IMRT和容积调强治疗进行了剂量学比较，发现容积调强治疗在靶区剂量分布和危及器官保护上并没有优于IMRT，同时，大面积的拉弧照射会增加肺低剂量区的体积[3-4]。
本研究通过对11例食管癌患者同时采用4种方式设计计划，对不同计划结果进行剂量学比较，从是否改善靶区剂量及减少正常组织的损伤等方面比较4种方式的优缺点，从而探讨更佳的计划方法。
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1材料与方法病例选择
选择年3月~年1月临床或病理确诊的原发性中段食管鳞状细胞癌不能手术患者，共11例，其中男性8例，女性3例，年龄42~71岁，中位年龄61岁。
其中，年龄大于等于50岁的3例，小于50岁的8例；肿瘤大小为7~10cm的3例，小于7cm的8例；所有病人KPS评分均大于80分。
体位固定和CT扫描
患者仰卧体位，双手平放身体两侧，真空袋固定。采用GE公司的CT进行胸部扫描，CT扫描范围从第4颈椎到第2腰椎，增强扫描，层厚5mm。扫描结束后，经计算机网络传输至治疗计划系统。
靶区及危及器官的勾画
在CT图像中分别勾画大体肿瘤体积（GrossTumorVolume，GTV）和临床靶体积（ClinicalTargetVolume，CTV）。
GTV定义为食管原发灶及肿大淋巴结；CTV定义为包括原发灶及其亚临床灶上下3~4cm、左右1cm范围及相应节段淋巴引流区。
肿瘤体积计划靶区（PTVg）由肿瘤靶区（GTV）外扩0.5cm形成；计划靶区体积（PTV）由临床靶区（CTV）外扩0.5cm形成。危及器官包括肺、心脏和脊髓。
剂量目标和放疗计划设计
直线加速器6MV-X线，PTVg和PTV的处方剂量分别为60和50Gy，分为27次照射。危及器官剂量限制为：脊髓Dmax45Gy、肺V%、心脏V%。
三维适形放射治疗（Three-DimensionalConformalRadiotherapy,3D-CRT）计划使用CMSXio4.0计划系统进行设计，采用卷积剂量算法。
3D-CRT计划采用4野共面[5](具体入射角度为根据食管靶区形状两侧野避开脊髓的最佳角度)，剂量参考点定义为靶区中心点。
IMRT计划使用CMSXio4.0计划系统进行设计，采用卷积剂量算法，分别是4野、7野和9野均匀分布共面固定照射设计。
4野的入射角度参考3D-CRT计划设计时两侧野避开脊髓的最佳角度即0°、°、°、°；
7野的入射角度尽量避开肺的照射后均匀分布各野，即20°、40°、°、°、°、°、°；
9野的入射角度为均分°机架旋转角度，即0°、40°、80°、°、°、°、°、°、°。
参考点定义为靶区中心点。具体入射角度见图1（注：7野与9野示意图相反，请对调观看）。
计划评估指标
PTVg和PTV的D95%、均匀性指数（HomogeneityIndex,HI）和适形度指数(ConformityIndex,CI)等[6]。
根据ICRU83报告，HI=（D2%-D98%）/D50%，其中，Dx%表示x%体积所受到的剂量，HI越接近0表示靶区剂量越均匀；CI=(VPTV95%/VPTV)*(VPTV95%/VBody95%)，其中，VPTV95%是PTV中小于95%的剂量所包含的体积，VPTV是PTV的体积，VBody95%是身体中95%剂量所包含的体积，即治疗区。
CI的取值为0~1，等于1时表示95%等剂量线体积与PTV完全一致；等于0时表示95%等剂量线体积与PTV完全没有重叠。
危及器官的剂量学参数包括肺V30、V20、V5，脊髓Dmax和心脏V33，其中，Vx为全肺中受到xGy剂量照射的体积。
危机器官的评价指标为：肺V%、肺V%、脊髓Dmax45Gy、心脏V3%，肺V5尽可能取小值，以避免肺体积低剂量的大面积照射［7-10］。
统计学方法
采用SPSS20.0软件进行统计学分析。计量数据用均数±标准差表示，两样本均数之间的比较采用配对t检验。P0.05为差异具有统计学意义。
2结果剂量分布示意图比较
病例9年龄48岁，肿瘤大小8cm，KPS评分82分。病例9的肿瘤较大，相较其他病人，危及器官的保护和病人的长期生存质量要求更高。
图2为病例9中4组计划横断位和冠状位剂量分布示意图。
由图可知，4F-IMRT和9F-IMRT计划的剂量分布要优于3D-CRT和7F-IMRT计划。
危及器官和靶区的剂量体积直方图比较
图3是病例9危及器官和靶区的平均剂量体积直方图，显示各组计划靶区的曲线并没有很大差异。
4F-IMRT计划肺V20、V30优于其他各组计划；4F-IMRT计划心脏剂量优于7F-IMRT计划且心脏低剂量区剂量少于3D-CRT和9F-IMRT计划。
危及器官剂量学比较
危及器官的剂量学比较见表1。
4组计划中脊髓Dmax45Gy，心脏V%，均达到计划要求，且各组参数无统计学差异。肺的受照剂量中，4F-IMRT计划中V20低于3D-CRT计划，V20、V30低于7F-IMRT计划，V5低于9F-IMRT计划，差异均具有统计学意义（P0.05）。
9F-IMRT计划的肺V30低于7F-IMRT和4F-IMRT计划，而7F-IMRT计划的肺V5指标低于9F-IMRT计划，且差异具有统计意义（P0.05）。
靶区的剂量学比较
表2中4F-IMRT计划PTVg的CI和PTV的HI、CI优于3D-CRT计划；
4F-IMRT计划PTV的CI优于7F-IMRT计划，差异具有统计学意义（P0.05）；
4F-IMRT计划与9F-IMRT计划的靶区各项参数比较无统计学意义（P0.05）;
9F-IMRT计划的PTV的CI优于7F-IMRT计划（P0.05）。
3讨论食管癌全球年新发病例为480例，年死亡例［11］。我国年新发例，约占世界年新发食管癌总数的一半，居国内恶性肿瘤的第4位［12］。
食管癌二维常规放疗效果差，5年生存率仅为8%~16%［13］，常规放疗不能很好地显示食管腔以外的肿瘤情况，不能准确地掌握照射野的大小和中心位置。
3D-CRT可以很好地避免这类不确定因素，但是却不能有效地控制高剂量，且食管周围的危及器官如心脏、肺和脊髓得不到很好的控制。
食管癌常见的不良反应之一就是放射性肺炎的发生。Claude等［14］认为全肺的平均剂量和V20与放射性肺炎呈显著相关［15-16］。
沈文斌等［17］发现肺V30和合并化疗是影响晚期放射性肺损伤发生的主要因素。
王澜等［18］探讨了肺低剂量对预测放射性肺炎的价值，发现当V%时，大于二级放射性肺炎的概率会明显增加。
在传统的二维食管癌治疗方案中，3~4野最为常见。调强放疗是近年来主要的放疗技术手段，利用三维计划系统设计共面或非共面不规则射野进行分次照射，最大限度减小正常组织照射剂量和提高肿瘤靶区适形度。
本研究采用CMSXio4.0计划系统，通过4种照射方案设计计划，并比较各种数据，发现调强计划能提供更佳的靶区体积直方图和靶区CI，并有效减少正常组织的损伤。
4F-IMRT计划肺的V20、V30优于其他各组计划，心脏的受照剂量优于7F-IMRT计划而略差于3D-CRT计划和9F-IMRT计划。
4F-IMRT计划肺V20低于3D-CRT和7F-IMRT，且差异具有统计学意义（P0.05）。食管癌调强7野或者9野的布野方式，在提高适形度的同时也增加了肺低剂量区的体积，不利于对肺组织的保护。
对比4野和9野计划，9野计划提高了靶区的适形度并降低了肺V30的剂量，同时会造成肺V5的增加，而肺V20的剂量与4F-IMRT差别不大。
建议对于老年病人和肺功能较差患者给予个体化的剂量评估，在肺V20和V30参数更优化的情况下，同时参考肺V5的剂量值。
综上，IMRT计划在提高食管癌靶区剂量和保护危及器官的剂量方面均优于3D-CRT计划，4F-IMRT与7F-IMRT、9F-IMRT相比，心脏、脊髓剂量差异不显著，但是肺的V20和V5剂量明显降低，有利于降低患者放射性肺炎的发生概率。
4F-IMRT中，患者接受照射的时间较7F-IMR、9F-IMRT减少2~3倍，治疗费用较7F-IMRT、9F-IMRT减少1~2倍。4野布野角度充分考虑了食管解剖结构的特点，特别是对肺的保护。
本研究在此基础上，通过用调强逆向布野的方式结合食管部位解剖结构的特点，发现4F-IMRT照射方式既能提高靶区适形度又能更好地保护危及器官，尤其显著减少肺低剂量区的体积，与9F-IMRT相比降低了机器跳数，为食管癌放疗计划设计提供了一个可以思考和借鉴的思路。
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