时间:2024-07-28
黄智昊 钟陆行
·食管癌专栏·
食管癌放疗技术及放疗方式研究进展
黄智昊①钟陆行②
摘要食管癌(esophageal carcinoma)是最常见的消化道肿瘤之一,其发病率及死亡率均较高。局部晚期食管癌经手术治疗后极易复发,预后不良,以手术为基础的综合治疗在降低食管癌复发率、提高患者生存等方面发挥着重要作用。放射治疗作为食管癌综合治疗的重要组成部分,从传统的二维放疗到如今的三维适形放疗、调强适形放疗、图像引导放疗、容积弧形调强放疗,其放疗技术经历了较大的发展,一定程度上改变了以往放疗靶区剂量不足、对器官造成危害的剂量过高等缺陷,提高了放疗精确度。目前临床在术前放疗、术后放疗以及放化疗结合等放疗方式上有了一些新的认识。本文就食管癌放疗技术及放疗方式的研究进展进行综述。关键词食管癌放射治疗研究进展
食管癌(esophageal carcinoma)是原发于食管黏膜上皮的恶性肿瘤,也是最常见的消化道恶性肿瘤之一。在20世纪70年代我国的癌症死因调查中,食管癌居第二位,而到了20世纪90年代与2l世纪初则居第四位[1]。放射治疗一直是食管癌最重要的治疗方式之一,随着放疗技术的提升,以精确定位、精确计划和精确治疗为核心的精确放疗得到了快速的发展,对放疗方式的研究也有了新的认识。本文就食管癌放疗技术及放疗方式的研究进展综述如下。
1.1三维适形放疗
三维适形放疗(three dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)是通过CT图像重建肿瘤的三维结构,利用适形挡铅或多叶光栅形成适形靶区的照射野,使剂量分布在三维空间上与靶区适形的放疗技术。常规放疗因其二维的照射方式以及照射野设置的缺陷,靶区定位的准确度较差,导致肿瘤靶区不能接受到足够的剂量,而周围正常组织受量又过高。3DCRT可以使高剂量分布区与靶区保持高度一致,能够让肿瘤靶区接受到足够的照射剂量的同时降低周围正常组织受量,相关的不良反应也得以减少。近年来多宗临床试验[2-5]评价了3DCRT的疗效,在局部控制率、无疾病生存期较二维放疗均有所提高,放射性食管炎、放射性肺炎等不良反应发生率降低。亦有报道[2-3]在远期生存上3DCRT较常规放疗也有所提高,其中Lin等[2]所报道5年生存率达到了34%,中位总生存(overall survival,OS)达到了25.2个月。需要指出的是,患者的疾病分期和放疗剂量仍是影响其长期生存的关键因素。
1.2调强适形放疗
调强适形放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)是在三维适形放疗基础上发展起来的一项新技
1.3图像引导放疗
3DCRT和IMRT放疗都是以静态CT作为基础图像,在放疗过程中不作更改,因此由于分次照射所产生的摆位误差以及靶区周围器官组织运动所产生的变化容易造成照射剂量上的改变。图像引导放疗(image guide radiation therapy,IGRT)则是将放射治疗设备与影像装置相结合,在分次治疗摆位时和治疗中采集图像和其他信号,并利用它们指导此次治疗和后续分次治疗[9],从而对分次放疗过程中肿瘤本身的容积变化和摆位误差以及因周围器官运动等因素造成的放疗照射剂量分布的改变起到了很好的纠正作用,提升了放疗的精确度。刘凯等[10]评价了80例患者通过IGRT治疗胸段食管癌的近期疗效,结果显示其近期疗效总有效率高达98.5%,且消化道反应和呼吸道反应较IMRT组患者更轻。Nguyen等[11]通过对10例食管癌放疗患者(其中9例行IGRT)的随访分析,认为IGRT能够提高靶区放疗受量、降低患者毒性反应并提高患者耐受程度。王振华等[12]将170例胸段食管癌患者随机分为IGRT组和IMRT组进行对比研究,结果显示IGRT可以通过纠正和降低摆位误差使累及器官和靶区剂量分布更加准确,减少治疗过程中的不良反应,从而获得良好的治疗效果。
1.4容积弧形调强放疗
容积弧形调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)是在IGRT基础上,集新型高精尖加速器与逆向优化治疗计划设计软件、精密三维和两维的剂量验证设备于一体的肿瘤放疗最新技术[13],不但具备IGRT中随时对肿瘤放射剂量的精度进行调整从而降低各类误差的优势,还可以通过持续改变机架旋转速度以及多叶准直器的位置来调整各个角度的剂量强度,并且能在机架旋转的同时不间断照射,从而缩短了治疗时间,进一步提高了治疗精度[14]。Lin等[15]将20例胸段局部晚期食管癌患者分别进行IMRT和VMAT,对比分析发现双方具有相似的PTV覆盖度和肺V10,在脊髓最大受量、心脏平均受量、肺V20上,VMAT组较IMRT组更低。Zhang等[16]将11例上胸段食管癌患者分别进行5野IMRT和单弧、双弧、三弧VMAT,结果显示四种放疗方式得到了相似的PTV和OAR剂量分布,而VMAT计划则在心肺受量、适形指数、机器跳数以及治疗时间上较IMRT计划更具优势。目前VMAT临床应用不多,相关报道较少,还有待进一步研究。
2.1术前放疗
因解剖位置的关系,食管癌容易侵犯周围的大血管、气管、支气管等组织,也容易发生淋巴结转移,因此单纯手术治疗效果较差,手术切除率低,且容易复发转移。行术前放疗(preoperative radiotherapy)理论上能有效减小肿块的体积,减轻肿瘤对周围组织的浸润,降低局部复发率,提高手术治疗效果。Schwer等[17]将1 033例局部晚期食管癌患者分为单纯手术组和术前放疗加手术组作比较分析显示,无论是中位OS或3年生存率,术前放疗加手术组较单纯手术组均有优势,分别为27个月、18个月和43%、30%。国内有研究[18]对比分析了食管癌术前放疗的疗效,结果显示术前放疗仅在手术切除率和1年生存率方面有优势,手术病死率和并发症发生率方面并未显示出优势,术后并发症患者发生例数上甚至更高。目前认为术前放疗对于提高手术切除率及降低局部复发有效果,但同时有可能会增加并发症的发生风险,能否真正提高远期生存率还不明确,因此尚不推荐行术前单纯放疗。
2.2术前放化疗
对于局部晚期的食管癌患者来说,术前放化疗(preoperative chemoradiotherapy)能够通过放疗和化疗互补的抗肿瘤作用,协同杀灭肿瘤细胞,从而降低手术难度和死亡风险,提高R0切除率。目前已有大量的临床研究[19-22]证实了食管癌术前放化疗的优势,以2012年发表于新英格兰杂志的CROSS研究具有代表性[19]。该多中心、随机对照研究共纳入分析了366例食管癌患者,其中腺癌275例,鳞癌84例。178例患者手术前接受了为期5周的紫杉醇+卡铂同步放化疗,另188例患者仅行手术治疗。结果显示R0切除率方面术前放化疗组达到了92%,手术组仅为69% (P<0.001),且前者有29%的患者达到了病理学上的完全缓解(pCR)。中位OS术前放化疗组达到49.4个月,手术组为24个月(P=0.003)。另有荟萃分析[20]纳入了24项研究共4 188例食管癌患者,结果显示术前放化疗较单纯手术能明显降低死亡风险,且无论是鳞癌或腺癌均具有统计学意义。
术前放化疗较单纯手术能够改善食管癌患者的生存已经获得广泛认可,但近期来自法国的FFCD9901研究[23]却得到了不一样的结论。该研究入组了195例食管癌患者,其中鳞癌137例,腺癌57例。98例患者术前接受氟尿嘧啶+顺铂的同步放化疗,另97例患者仅行手术治疗。结果显示R0切除率两组分别为93.8%、92.1%(P=0.749),3年生存率为47.5%、53.0%(P=0.940),差异均无统计学意义,而术后死亡率为11.1%、3.4%(P=0.490),术前放化疗组更高。该研究入组的患者鳞癌占多数,对于以鳞癌为主的我国食管癌临床诊治可能更具指导意义。鉴于欧美地区的食管癌以腺癌为主,术前放化疗对食管鳞癌是否真正能够取得生存获益还有待观察。
2.3术后放疗
食管解剖位置复杂,单纯手术治疗食管癌容易出现肿瘤残留,且淋巴结复发转移率高。而术后放疗(postoperative radiotherapy)能杀灭残存的肿瘤细胞,理论上能够降低局部复发风险,提高疗效。Schreiber等[24]将术后病理分期为T3-4N0M0、T1-4N1M0共1 046例食管癌患者入组,其中363例患者行术后放疗,683例患者仅行手术治疗。生存分析显示术后放疗提高了病理分期为Ⅲ期的食管癌患者生存率,但未能提高Ⅱ期患者生存疗效。Chen等[25]入组了1 715例接受了食管癌切除与三野淋巴结清扫术的患者,其中438例患者接受了术后放疗。结果显示5年生存率全组为32.8%,术后放疗组和单纯手术组分别为38%和29.6%(P=0.001),进一步分析发现对淋巴结转移数≥3枚的患者获益更为明显。而近期来自中山大学汕头医院的报道[26],通过将154例给予食管癌术后辅助治疗(包括67例术后放疗,57例术后化疗,30例术后同步放化疗)的患者与272例食管癌单纯手术的患者进行对比分析显示,术后辅助治疗并不能提高生存率,尤其是对于N0的患者。对于国内而言目前认为Ⅲ期以上或淋巴结阳性,特别是淋巴结转移数≥3枚的食管癌患者行术后放疗具有一定的治疗价值,可能带来生存获益。
2.4术后放化疗
对于局部晚期食管癌行手术治疗后,行术后放疗能够降低复发率,提高生存,但放疗仍为局部治疗,而食管癌为全身性疾病,术后行放化疗联合(postoperative chemoradiotherapy)能否进一步提高治疗效果,目前还有待观察。林宇等[27]将304例行胸段食管癌三野淋巴结清扫术并术后证实有淋巴结转移、无远处血性转移的患者进行分组分析,其中140例患者行50 Gy的术后单纯放疗,164例患者行紫杉醇+顺铂的同步放化疗。结果显示全组中位OS为49.7个月,5年生存率43.3%,其中术后同步放化疗组和术后单纯放疗组5年生存率为47.4%、38.6%,中位OS为53.5个月、41.7个月(P=0.03),结论提示术后同步放化疗可提高淋巴结阳性胸段食管鳞癌患者的生存率,不良反应患者能够耐受。Lv等[28]将238例分期为Ⅱ~Ⅲ期食管鳞癌患者分为术前同步放化疗组、术后同步放化疗组和单纯手术组。结果显示三组中位无进展生存期(progression free survival,PFS)为48、61、39.5个月(P=0.033),中位OS为56.5、72、41.5个月(P= 0.015),术前或术后同步放化疗组较单纯手术组均有生存优势,但术前放化疗和术后放化疗组对比分析并无统计学意义。另有一纳入了7个临床试验,共523例患者的荟萃分析[29]显示,术后放化疗能够显著提高生存率并降低局部复发。从目前的研究来看术后放化疗对局部晚期食管癌患者疗效较为确切,但缺乏权威的大样本临床研究验证,且对于最佳化疗用药等技术参数还未形成统一的认识。
随着放疗技术的不断提高、放疗设备的升级改进,食管癌的放疗较以往有着较大的发展。常规放疗技术存在靶区遗漏、剂量不足、正常组织受照射过大导致不良反应等问题,适形放疗的运用使放射靶区和放射剂量的精确度上都有了较大的提升,IGRT 和VMAT等技术的出现使对放疗精度的调节不仅局限于三维空间层面,对于随时间变化产生的放疗摆位误差或器官运动产生的偏差也可以进行修正。大量现有资料已经证实,以手术为基础的综合治疗是局部晚期食管癌患者的最佳选择,其中术前放疗并发症较多且并不能提高远期生存率,目前应用较少,而术前放化疗、术后放疗以及术后放化疗则有较多研究证实其能够提高局部控制率,对于T分期较晚或淋巴结阳性的患者可能提高远期生存率,但仍需大量临床试验进一步验证。
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(2016-02-14收稿)
(2016-05-11修回)
(编辑:武斌校对:郑莉)
Research progress on radiotherapy of esophageal carcinoma
Zhihao HUANG1,Luxing ZHONG2
Correspondence to:Luxing ZHONG;E-mail:zhongluxing3@163.com
1Jiangxi Medical School of Nanchang University,Nanchang 330006,China;2Department of Oncology,the First Affiliated Hospital of Nanchang University,Nanchang 330006,China
AbstractEsophageal cancer is one of the most common malignant tumors in the digestive tract.Its morbidity and mortality rates are high.Local advanced esophageal cancer relapses easily after operation and has a poor prognosis.Operation-based comprehensive treatment plays an important role in reducing the recurrence rate and increasing the survival rate.Radiotherapy is an important part of comprehensive treatment.From conventional radiotherapy two dimeusional conformal(2DCRT)to three dimensional conformal radiotherapy(3DCRT),intensity modulated radiation therapy(IMRT),image guide radiation therapy(IGRT),and volumetric modulated arc therapy(VMAT),radiotherapy technologies have experienced significant development.This development optimized the dose distribution and improved the accuracy of radiation.It has also provided a new understanding of the methods of radiotherapy,such as preoperation radiotherapy,post-operation radiotherapy,and radiotherapy combined with chemotherapy.The progress of radiotherapy research on esophageal cancer is reviewed in this paper.
Keywords:esophageal carcinoma,radiotherapy,research progress
doi:10.3969/j.issn.1000-8179.2016.12.157
作者单位:①南昌大学江西医学院(南昌市330006);②南昌大学第一附属医院肿瘤科
通信作者:钟陆行zhongluxing3@163.com术,可根据不同靶区的三维形状和周围要害器官与靶区的具体解剖关系对照射野内各点的照射束强度进行调节,从而在靶区表面形成特殊的凹形的等剂量分布,这是3DCRT所不能达到的,因此IMRT是更为精确的放疗。Kumar等[6]将45例食管癌患者进行两种放疗方式的对比发现,与3DCRT相比,IMRT能有效降低肺部受量,从而降低放射性肺炎的发生。Kole等[7]通过对比分析认为IMRT能够显著降低心脏及右冠脉受量,左冠脉、肺、肝、肾等组织器官则不明显。Freilich等[8]将232例食管癌患者分成IMRT和3DCRT两组,对比发现两组患者中位OS分别为2.6年、2.4年,3年生存率为41.5%、44.8%,中位无病生存期(disease free survival,DFS)为1.5年、2年,3年DFS为35.1%、39.1%,差异均无统计学意义,而IMRT在>Ⅲ级的毒性反应发生率上较3DCRT更低。IMRT较3DCRT在靶区适形以及剂量分布上的优势已经得到认可,但能否转化为肿瘤疗效的获益还需要大量临床资料验证。
作者简介
黄智昊专业方向为胸部肿瘤的放化疗及分子靶向治疗。
E-mail:351220443@qq.com
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