TREATMENT OF NASOPHARYNGEAL CARCINOMA WITH INTENSITYMODULATED翻译及原文
鼻咽癌调强放疗的香港经验
目的:评价调强放疗对初治鼻咽癌的疗效,及66Gy以上追加剂量的剂量--疗效关系。
方法:在2000年7月--2002年9月,63例新诊断的NPC病人用IMRT治疗。分期:1期9例(14%)2期18例(29%)3期22例(35%)4期14例(22%)。GTV及颈部转移淋巴结处方剂量66Gy,PTV60Gy,颈部预防量54-60Gy。20例T1-2a病人追加腔内后装治疗,15/42(36%)T2b-4病人接受适形追量,19例病人接受同步或新辅助化疗。正常组的急性与迟发反应按RTOG放射损伤分级标准。局部无复发生存率(LRFS),淋巴结无复发生存率(NRFS),无远处转移生存率(DMFS)总生存率(OS)用Kaplan-Meier法计算。
结果:中位随访时间29个月(8-45个月)。4例局部照射野内未控,1例原位复发,13例远处转移。4例局部未控病例都是T3或T4并且没有后装治疗及适形追量者。3年实际LRFS,NRFS,DMFS,和OS分别92%,98%,79%和90%。多因素分析显示DFS和DMFS增加与大于66Gy剂量相关有显著性。而GTV的大小是OS的有害因素。36例(5%)有严重的急性1-2度粘膜反应,25例(41%)3度反应。5例(8%)发生需要鼻饲饮食的急性吞咽困难。IMRT3个月后57%的病人出现2-3度口腔干燥,2年23%。在平均腮腺受量小于31Gy的这部份病人中3个月及2年的口干发生率分别为30%和12%。
结论:我们用IMRT治疗初治的NPC病人的研究得到很高的局控率及良好的毒性反应受益。更进一步地我们发现在66GyIMRT基础上追加剂量对T分期晚的病例的无进展生存期,无远处转移生存期是一个有显著性的决定因素。远处转移占治疗失败的绝大多数。
背景介绍
尽管我们已经认识到鼻咽癌是一种可治愈的肿瘤 ,而且已明确与剂量相关(1-4),但作为一种邻近神经组织的肿瘤来说,它的治疗计划仍然是一个巨大的挑战。任何尝试增加照射量的计划都会受周围包括脑干,脊髓,颞叶,视交叉等危险组织(OAR)所能耐受的低剂量的限制。各种策略如腔内后装、立体定向放射外科和改变分割剂量都已探索过,然而,不管追加剂量的方式或分割方式如何,如果照射不足或正常组织照射过量将导致治疗失败。这种现象在常规二维放射治疗中并不少见。T1-T2及T3-T4病例的5年无局部复发生存率分别为75-95%和45-80%(12-14)。调强放疗因为在剂量测定方面的优势而在头颈部癌症治疗中应用越来越普遍。虽然有一些可评价的剂量学研究显示在包括鼻咽癌在内的头颈部癌的治疗中IMRT比2DRT有优势,但对于初治NPC的临床资料却是有限的。旧金山加利福尼亚大学的研究小组已得出可喜的结果 :肿瘤照射量达70Gy时4年局控率可达97%。(19,20)。然而,问题仍在于对肿瘤区剂量不足已不再是一个失败因素的IMRT来说,66-70Gy外再追加剂量是否有用?为解决这个问题,本中心收集了2000年7月至2002年9月63例初诊未转移的NPC病人。本文报告了对于这些病人的IMRT治疗技术、早期疗效及毒副反应。我们同时试图确定一些有显著性的预后因素,特别是在这个高精密治疗中的剂量容积效应。
方法及材料:
治疗前评价及病人特征:
本中心2000年7月至2002年7月之间收治的63例初诊未转移的NPC病人接受IMRT。该组病人平均年龄48岁(24-82岁)。所有病人都按由以下项目组成的标准进行分期:体检,纤维鼻咽镜,鼻咽、颈部CT,胸片,肝、骨扫描。78%病人行鼻咽磁共振检查(50%T1-T2a及91%T2b-T4患者)。骨扫描及胸部、上腹部CT只有分期为T3b及血清学检查异常的病人才做。并检查基础听力、口腔情况和视力。按UICC/AJCC1997年分期标准。1期9例(14%),2期18例(29%),3期22例(35%),4a-b期14例(22%)。本组病人的T和N分布如表1所示。
固定方法及肿瘤图像的获得
病人取头后仰的体位,并用热塑料网从头到肩部固定。一种特制的咬口器用于尽量减少头后仰及侧面旋转的误差。我们以前有报导过这种方法的最大平均变化为3mm。治疗计划所用的CT对于原发灶、肿大的区域淋巴结、视交叉采用每层厚度2.5mm扫描,头颈部的其他部分采用每层厚度5mm扫描。MRI通常借助CT-MRI图像重建软件。在IMRT前、新辅助化疗后,我们将化疗前后的图像融合以确定肿瘤大小的变化。
肿瘤靶区及正常组织勾画。
应用多图象重建及组织构画软件(软件版本:Somavision, version 6.1, Varian Medical System, Palo Alto, CA)。靶区体积按1993ICRU 50号文件定义。GTV包括所有经影像学、临床及内镜检查发现的已知肿瘤(原发肿瘤加肿大的区域淋巴结)。另一种靶区的勾画是在GTV外扩2mm,允许任何一种系统误差,以避免肿瘤落在高剂量区之外。CTV定义为GTV外扩10mm(后来改为5mm)以包括所有的亚临床灶及淋巴引流区。亚临床灶包括以下部份,虽然它们可能在临床检查中未发现受累:
1. 上界:蝶窦,海绵窦,岩骨尖,卵圆孔
2. 下界:咽后淋巴结至舌骨下缘
3. 前界:鼻腔和上颌窦的后1/3
4. 后界:斜坡未受侵时仅包其前1/2;斜坡受累时应全包
5. 外侧界:咽旁脂肪间隙及翼腭窝
区域淋巴结按Nowak等推荐的方法进行勾画。选择性地照射外科颈部淋巴结Ib(颌下淋巴结)-V水平。颏下淋巴结(Ia)在颌下淋巴结或口腔受累时应予照射。从我们前30例病人观察的基础上我们在CTV 外扩3mm为PTV。正常的危险结构勾画出来在优化时作为OAR。它们包括脑干,脊髓,腮腺,视神经,视交叉,晶体,眼球,颞叶,颞下颌关节,耳蜗,前庭神经,外耳道和口腔粘膜。脊髓及脑干在优化时外扩3mm作为允许的摆位误差。
治疗计划和传送
勾画过的图像传送到治疗系统(TPS版本; Cadplan Plus, version 6.27, VarianMedical System)。原发灶及上颈用7个间隔50度角的共面野调强放疗。(如图1)。
左右下颈用两个前方的矩形野(?)照射。多叶光栅用于挡脊髓,喉,锁骨下窝。接野的位置在N0的病例中为舌骨下缘,除N0外的病例选取任一大的上颈淋巴结下方0.75cm以避免在肿瘤中分野。所有照射野采用单等中心技术,等中心设在接野处体中线的椎体前缘。除了一例外的其他病人都采用这种分野技术。在这一例病人中因为出现巨大的甲状腺肿导致严重的气管移位所以采用扩展野技术来包原发灶及全颈。一般来说,我们更乐意采用分野,因为它在靶区符合及剂量均匀方面更好。GTV+2mm处方剂量为66Gy/33f/6.6w,PTV处方剂量为60Gy/33f/6.6w。剂量水平规定至少95%前面所述的GTV+2mm及PTV的体积必需包在最大等剂量曲线内。采用光子的颈部前野照射量分别为淋巴结阳性区66 Gy,淋巴结阴性区域54-60Gy。临近的正常结构的最大耐受剂量如下所列:脑干54Gy,脊髓45 Gy,视神经及视交叉54 Gy,晶体6 Gy,颞叶67 Gy 。优化时用逆向计划的商业软件(版本Helios, version 6.1, Varian Medical System)。这个系统采用最小四方函数及使差异最小化的方法,计算出基于使用者给出的剂量--体积限制及处罚因子(是不是权重因子?)相应的最佳方案。计划若满足以下条件将被接受1、95%以上的靶区包在处方剂量内。2、不超过20%的GTV受量超过110%的处方剂量。3、不超过1%的靶区受到小于93%处方剂量。4、各OAR的最大受量低于限制的耐受量。在获得各个照射野优化强度轮廓(?)后,数据将传给一套按Spirou 和 Chui规定的运算法则运动的动态叶片。治疗将由配备80叶多叶光栅的直线加速器上的动态多叶光栅执行。
追加剂量及化疗
20例所有入组的T1-T2a病人在初次IMRT 1-2周后行后装治疗,剂量为12 Gy/4f/2w(每次3 Gy,每周2次),剂量参考点为两个线性铱源连线中点的垂线上1.0cm处。使用自制的施源器及高剂量率近距离后装系统(MicroSelectron; Nucletron BV, Veenendaal, The Netherlands)。本单位自1997年就开始在T1-T2a病人中应用辅助的近距离后装治疗。(3,4)。
在还没有超过临近结构的耐受剂量的条件下,15例肿瘤较大(T2b-T4)的病人接受8Gy/4f调强或非调强的适形外照射追量。这种方法是在一系列放射外科追量有效结论及我们在T晚期的病人66Gy IMRT后追加剂量的剂量研究基础上进行的。
16例局部晚期病人(T3/T4和N2/3期)采用放射治疗时每周DDP 40mg/m2同步化疗。(25,26) 3例侵及颅内(T4)的病人为在IMRT前使肿瘤缩小采用新辅助化疗,化疗方案:DDP 100mg/m2 d1; 5-Fu 1g/m2 d2-5 q3w×2周期。
随访
患者在治疗期间每周评价一次。以后改为前2年每3个月一次,此后的2年里每4个月一次,接着就改为6个月一次。治疗后6-12周予检查纤维鼻咽镜及鼻咽活检。MRI随访检查在IMRT后3-4个月执行,而后每年或临床上有指征时再检查。第一次随访必需评价疾病状态及治疗毒副反应。按RTOG毒副反应评分标准进行分级(27)。
统计学方法
随访的终点指标:LRFS,NRFS,DMFS,PFS和OS。总生存时间计算是从NPC确诊到死亡或到最后一次随访检查的时间。另一终点计算方法是从第一天放疗算到事件发生时。用Kaplan-Meier中的寿命表法进行精确生存分析。时序检验用于判断生存及不同预后组的差别显著性。对于前面所述的终点采用COX比例风险回归模型的多因素回归分析,以确定在多种可能预后因素中的无关预后因素,LRFS和NRFS因事件的发生数量太小,统计分析无意义而被除外。分析的可能预后因素包括:性别,年龄,T分期,N分期,GTV大小,追加剂量和化疗。
结果
治疗结果
2003年10月完成资料分析,2004年3月完成校正。在29个月(7.7---44.7个月)的中位随访时间中,4例局部进展而失败,1例区域淋巴结失败,13例远处转移。3年精确LRFS,NRFS,DMFS和OS分别为92%,98%,79%和90%。(如图2)。
4例局部失败的病例全部一开始就是T3或T4晚期病人。因为局部复发是位于接受处方剂量的GTV范围内所以是射野内失败。无一例病人到随访终点有systimic复发。2例病人在初次放射治疗后18个月及23 个月时出现鼻咽顶微小复发灶,但都成功地行鼻咽切除术挽救治疗。另一例病人在放疗后17个月出现颅底复发,在接受分次三维适形二次放疗后至分析时仍无进展。但他一直被继发于放射治疗的延髓性麻痹所困扰,必需依赖于胃造瘘管进食。第4位病例在放疗后2.4个月出现后鼻孔复发,但因为年龄较大(确诊时82岁)拒绝进一步手术或放疗。
引人注目的是,35例在66Gy后用后装(N=20)及适形追量(N=15)病例中无一例出现局部复发。相反地,4例局部复发病人出现在28例未接受追量的病人中。虽然局部复发病例数太少无法进行有效的统计分析,但其他终点指标可以借鉴,在单因素分析中追加剂量与长的PFS及DMFS相关有显著性。为了解追加剂量对T更晚期病例的影响,我们对T2b—T4亚组重新进行时序检验。再一次发现适形追量组比无追量组有更好疗效的差别有显著性(数据未公布)。
1例单侧上颈淋巴结转移病人在放疗结束后11.8个月后出现同侧中颈淋巴结复发。复发部位在IMRT野与下颈野接野处下方1-2cm。他成功地接受了挽救性颈清扫术。
13例病人在中位随访时间7个月(0.7—24.8个月)时出现远处转移,这代表了最常见的复发方式。在这13例病人中,初诊时7例Ⅳ期,4例Ⅲ期,2例Ⅱ期。在报告时6例已死于转移灶进展。存活的7例病人从确诊转移至今分别为1,5,12,17,25,25,和27个月。他们都接受姑息性的化疗或放疗。
预后相关因素
对全组病例进行多因素回归分析以检验包括年龄,性别,T分期,N分期,GTV,追量和化疗多种预后因素与DMFS,PFS和OS的相关性。(表2)。
局部失败(N=4)和淋巴结失败(N=1)这两个终点事件因数量太小不能进行生存分析。采用逐步回归法COX比例风险回归模型计算,追加剂量(p=0.025 危险比0.09,95%可信区间0.01—0.74),N分期 (p=0.042 危险比1.96,95%可信区间1.02—3.75)确定为DMFS的无关预后因素,然而其他所有预后因素无显著性。追加剂量是PFS唯一的预后因素(p=0.001 危险比0.07,95%可信区间0.02—0.32),GTV 的大小在其他预后因素的影响中占主要地位,并成为OS的唯一有害因素(p=0.001 危险比2.86,95%可信区间1.53—5.36)。
对T2b—T4组病人用相同预后因素进行统计分析(表3)。在T2b—T4病人中追加剂量是DMFS(p=0.044 危险比0.12,95%可信区间0.02—0.94) 和PFS(p=0.017 危险比0.09,95%可信区间0.01—0.64)的唯一有显著性的预后因素,66Gy后加量是有益的。此外上,GTV大小是OS唯一有显著性的预后因素(有害的)(p=0.006 危险比2.57,95%可信区间1.31—5.02)。
急性和晚期毒副反应
最严重的是急性粘膜反应,1-2度36例(59%),3度25例(41%).3度放射性咽炎8例(13%)。6例病人发生一些进食困难而住院治疗,其中5例(8%)需要插鼻饲管鼻饲营养。4例(7%)病人出现3度融合性的皮肤溃疡。但在我们的治疗措施下所有病人都可以完成治疗。(表4)
表5列出晚期毒副反应。最常见的晚期毒副反应是慢性口干。资料表明神经损伤包括听力减退、后四对颅神经损伤和脑干坏死。8例(13 %)因慢性中耳炎或听神经损伤发生长期严重的听力减退。1例病人因局部复发行二次照射引起严重的吞咽困难。这例病人同时出现放疗后轻度的颞叶坏死及鼻咽严重的不可治愈的溃疡。另一例颞叶坏死的病例是在IMRT后33个月时出现无症状的MRI改变。这个病人的颞叶最大受量只有66Gy,且小于1%的颞叶体积超过60Gy。无一例出现视力缺损。14例(23%)发生垂体功能低下,其中9例确诊时是晚期T3-T4病人;这些病例中大部份发生无需激素替代治疗的性功能低下或高催乳素血症(原文为hyperprolactinemia是不是hypoprolactinemia笔误)。3例病人因颈部照射发生原发性甲状腺功能低下。
1例病人在IMRT及ICB后发生第1、2颈椎放射性骨坏死,但经过椎体融合术及高压氧治疗后得到有效控制。
严重的口干已注意到是时间和剂量依赖性的。图3显示唾液腺随放射后时间而发生的变化。
IMRT后3个月57%病人有中到重的(2-3度)口干的主诉。随着时间延长情况有所好转,治疗后2年2-3度口干的发生率减至23%。全组病人的平均腮腺受量是39Gy。在T1-2a , N0-1 (n=20)的这组病人中用严格的剂量—容积限制使单侧或双侧腮腺最大限度的受保护,保证平均腮腺受量在31Gy(表6)。在保护腮腺组中放疗后3个月及2年的2-3度口干的发生率仅仅分别分30%和16.7%。
剂量—容积分析
表7和表8分别显示DVH与靶区容积和邻近正常组织的统计学关系。由于普遍认为绝对的最大剂量和最小剂量只是计算上的点剂量,其重要意义还有待考证,所以最大和最小剂量分别定义为1%和99%的容积受到的剂量。平均最大剂量,平均剂量,最小剂量在GTV分别为73Gy ,69Gy,66 Gy,在PTV分别为72.8 Gy,67 Gy,59 Gy。定义接受处方剂量靶区体积百分比为覆盖率,平均GTV为99%而PTV为98%。只有0.1%GTV和1.1%的PTV受到小于95%处方剂量(冷点),只有3.4%GTV受到大于110%处方剂量(热点)。平均脑干及脊髓的最大剂量分别为50.1Gy和41.1Gy,明显优于常规二维放疗。另外,IMRT显著地减少晚期颅底或颅内受累患者的视交叉受量。而在这种情况下常规2DRT可能导致视交叉损伤。类似地,在这类病人中受到大于60Gy的颞叶平均体积显著降低。(15)
讨论
近三十多年来放疗已经成为NPC 的主要治疗方法。直到十九世纪九十年代初,通过左右对穿野给靶区“肿瘤致死量”(66-70Gy,2Gy/次,6.6-7周) 的二维放疗成为标准治疗方法。这种技术将肿瘤及OAR投影到骨骼显影的正交模拟胶片上,用不规则野挡块保护邻近组织。这种技术的明显不足之处在于偶而会出现正常组织的高剂量照射引起更多的治疗并发症,而折衷方案导致局部复发。单用2DRT,5年无局部复发生存率在UICC T1-T2和T3-T4病例分别为75-95%及45-80%,各期病例的总生存率依次为50-70%。(12-14)
从2DRT到3DRT,特别是IMRT的转变,代表着在NPC的治疗方面大大地前进了一步。与2DRT不同,3DRT用CT显示靶区及OAR之间的空间关系,允许对肿瘤进行更复杂的照射及更大地保护危险组织。CT同时可以根据电子密度信息进行组织密度校正的能力。在Leibel等(28)的的剂量研究中证明3DRT较常规2DRT在靶区覆盖率上有优势,提高13%的平均肿瘤剂量及15%的肿瘤控制率。令人失望的是这些理论在临床上应用行先用2DRT后用3DRT适形追量至总量70Gy并没有取得成功。一种可能的解释是第二阶段的3DRT在靶区覆盖率上的受益不能弥补2DRT时所造成的实际靶区剂量不足的影响。
相反的报导有Le等(7)最近报导了一个极好的局部控制率,他们的做法是在2DRT66Gy后予7-15Gy放射外科追量。全部计划的追量体积的大小及DVH状态在该报导中均未提到。的确,神经系统并发症(包括颞叶坏死,视网膜病变和颅神经麻痹)是令人烦恼的,我们先前所做的剂量学研究显示在任何形式的追量前行2DRT将出现高得令人难以接受的正常组织损伤。(15) 但是本文的结果显示追加剂量在NPC的局部控制率中的极其重要的地位,且证明了剂量--效应与66Gy外的部份有明确的相关性。其他支持追加剂量的证据来自多个对T1到T2b病例行近距离治疗及咽旁加量的非随机研究阳性结果。
随着对IMRT剂量测定能力了解的深入,近年来NPC 的治疗规范出现了普遍的转变。但是成熟的临床数据仍然有限。UCSF的Lee报导的治疗效果令人鼓舞,数据给人深刻的印象,GTV及PTV的处方剂量分别为70Gy和60Gy,4年LRFS及OS分别为97%及88%。在这篇报导中67例病人的毒性概况从总体上说是良好的。特别是患者腮腺受到平均50%体积34Gy的照射量后的口干恢复情况良好。尽管75%的患者同时接受同步化疗但远处转移发生率仍很高,DMFS达66%。
Wolden等(30)最近报导了在MSDCC用IMRT治疗39例NPC患者的经验。用加速超分割同时辅助药物,用大的IMRT照射野,1.8Gy每次,PTV总量54Gy,治疗的最后2周GTV每日两次,间隔6小时,每次1.6Gy,总共追量16Gy。所有病例给予同步和辅助化疗。2年的局部控制率97%,与单独采用2DRT的同期对照组比较是有利的。DMFS79%,OS97%。但仍有一个问题是观察到的受益结果是IMRT或加速治疗或化疗还是综合作用所致。比较MSKCC与UCSF的结果,可以考虑加速超分割对IMRT结果的增效作用很小。值得注意的是,所有MSKCC的病人出现2度粘膜炎,46%的病人需要安置临时的胃造瘘管。晚期的神经系统并发症报导与标准分割的2DRT相似。到目前为止,关于鼻咽癌改变治疗的分割方法仍是存在剧烈的争论。虽然包括前面所述的MSKCC研究在内的多个非随机研究都得出有希望的结果。唯一的随机研究是本中心以前所做的却得出阴性结果,我们的方法是对于局部晚期NPC采用加速超分割与常规分割2DRT对比,结果颞叶坏死增多却无生存受益。在得到随机对照研究结果之前。
我们目前的资料进一步确定了IMRT 有希望的地位。我们观察 到的3年LRFS,NRFS,DMFS和OS分别为92%,98%,79%和90%。排除其他预后因素的影响,追加剂量证实是PFS的唯一有显著性的预后因素。在2DRT中,很难分出追量的两种作用,即在第一阶段剂量不足区域的剂量补偿和实际增加的剂量。因为在IMRT中靶区不足实际是不存在的( 目前的资料中GTV0.1%,PTV1.1%)。单独IMRT66Gy出现射野内失败而IMRT66Gy后加量组无局部复发,为超过66Gy部分在鼻咽癌局部肿瘤控制方面独立的剂量效应关系提供了有力的证据。一般来说,如果采用合适的技术,治疗是可以耐受的。我们没有发现明显的神经并发症如视野缺损,延髓性麻痹和有症状的颞叶坏死,而这些并发症在颅底广泛受累用常规2DRT将有一定的发生率。然而,虽然采用IMRT仍有13%患者因为慢性中耳炎或放射性神经损伤而出现听力障碍。可以理解,任何避开耳蜗及前庭神经的尝试都将不可避免地导致靶区覆盖率的减少,因为它们的关系是非常密切的。在保护腮腺方面,建议腮腺的平均阈值应该控制在26-32Gy以下,以有效地保护组织的功能。(31,32) 然而,实际上我们知道鼻咽紧邻着腮腺和咽后、颈内静脉二腹肌淋巴结(颈内静脉二腹肌淋巴jugulodigastric lymph node位于二腹肌后下方,面静脉汇入颈内静脉的交角处,临床上又称淋巴结,收纳鼻咽部、腭扁桃体及舌根部的淋巴。鼻炎癌及舌根部癌常首先转移至该淋巴结。)使它们常被肿瘤累及,所以在IMRT计划时PTV常需延伸入腮腺。我们的研究病人中甚至是N0者最好的情况是腮腺的平均受量为31Gy。在这种剂量水平,17%的病人发展到中到重度口干。
虽然IMRT治疗NPC的前期结果是令人鼓舞的,但是有多篇重要的论文需要介绍。首先,为了方便多中心合作,要求有一个共同语言统一勾画靶区、亚临床灶及在CT上选择淋巴结的方法。因为IMRT的高度相似和剂量梯度大,勾画错误是特别令人担忧的,放射肿瘤医生勾画标准的变化将使局部失败的曲线难以解释。多个机构已经为颈部淋巴结分组明确定义作出了努力(23,33-35)。其次,肿瘤的最佳剂量也将被确定。最近的研究表明74Gy在局控率上显然优于66Gy而且无有明显增加相关的并发症。这与UCSF的结果相符,UCSF的平均GTV剂量是74.5Gy。第三,要依靠我们从效价比的角度来比较不同的追加剂量方式(近距离治疗和IMRT和放射外科)的差异。应该比较序贯加量和同时集中加量的毒副反应及疗效。当IMRT这种局部控制率稳定在92-97%的新局部治疗方式代替常规2DRT后我们还需要重新检验化疗敏感性及改变分割方式的作用。
结论
我们使用IMRT治疗一组含有早期及晚期病例的NPC患者,在短期随访中显示出很高的局部控制率。所有病例的局部失败发生在GTV内。我们发现用IMRT对T晚期的病例在66Gy后加量是有可能的,而且用IMRT66Gy后的加量部分是PFS和DMFS的显著性的决定因素。IMRT的早期及晚期反应是有限的。令人满意的剂量测定保护了腮腺也就相应地使2年随中2-3级口干的发生率降低,这对生活质量的提高是有利的。主要的治疗失败是远处转移。
附原文