試論胸上段食管癌容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)和靜態(tài)調(diào)強(qiáng)與三維適形放療計(jì)劃的劑量學(xué)比較

1、試論胸上段食管癌容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)和靜態(tài)調(diào)強(qiáng)與三維適形放療計(jì)劃的劑量學(xué)比較         張瑞 習(xí)勉 李巧巧 趙磊 黃曉波 何立儒 胡永紅 劉孟忠【摘要】  【目的】 比較容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)(VMAT)?靜態(tài)調(diào)強(qiáng)(sIMRT)與三維適形放療 (3DCRT) 技術(shù)在胸上段食管癌的劑量學(xué)差異?【方法】 選取7例局部晚期胸上段食管癌患者,分別制定3DCRT?7野sIMRT和360度單弧VMAT 3套放療計(jì)劃,處方劑量統(tǒng)一為60 Gy/30F?比較靶區(qū)?危及器官的劑量體積參數(shù),加速器的總機(jī)器跳數(shù)(MU)和有效治療時(shí)間(TT

2、)等? 【結(jié)果】 VMAT與IMRT的靶區(qū)劑量分布基本一致,均優(yōu)于3DCRT?對(duì)于正常組織,三組計(jì)劃中肺?心臟的受照劑量均無(wú)明顯差異,但I(xiàn)MRT與VMAT可較3DCRT更好的保護(hù)脊髓?3DCRT?IMRT?VMAT的MU分別為537 ± 92?601 ± 122?682 ± 139,有效治療時(shí)間(min)分別為 3.9 ± 0.3?6.0 ± 0.7?4.7 ± 0.7 (P 0.05)?【結(jié)論】 與3DCRT相比,VMAT與IMRT在胸上段食管癌均有一定的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì),但VMAT較IMRT可顯著提高治療效率? 【關(guān)鍵詞】 

3、放射治療; 食管腫瘤; 容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng); 靜態(tài)調(diào)強(qiáng); 劑量學(xué)Abstract: 【Objective】 A planning study was performed to compare volumetric modulated arc therapy (VMAT), static intensity-modulated radiotherapy (sIMRT), and three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) for upper thoracic esophageal cancer. 【Methods】 Seven patients w

4、ith loco-regionally advanced upper thoracic esophageal cancer were included. Based on the identical CT and planning target volume (PTV), three plans (3DCRT, sIMRT with seven fields, VMAT with a single arc) were generated. Dose prescription was set to 60Gy in 30 fractions. Dose volume histograms, MU

5、and delivery time were evaluated to assess plan quality. 【Results】 In comparison to 3DCRT, both VMAT and IMRT provided a systematic improvement in PTV coverage. For normal tissues, equivalent sparing of lung and heart were achieved with three plans. However, IMRT and VMAT showed a superior sparing c

6、ompared with 3DCRT for spinal cord. The MU/fraction was as follows: 537 ± 92 for 3DCRT, 601 ± 122 for IMRT, and 682 ± 139 for VMAT. Effective treatment time for 3DCRT, IMRT and VMAT were (3.9 ± 0.3) min,(6.0 ± 0.7) min and (4.7 ± 0.7)min, respectively (P 0.05). 【Conclus

7、ions】 Compared with 3DCRT, IMRT and VMAT showed better dosimetric quality and superior spinal cord sparing. However, VMAT improved delivery efficiency significantly than IMRT.Key words: radiotherapy; esophageal neoplasm; volumetric modulated arc therapy; intensity-modulated radiotherapy; dosimetry滑膜

8、肉瘤是一種顯示一定程度上皮分化的間葉組織梭形細(xì)胞腫瘤,占軟組織肉瘤的5% 10%,主要發(fā)生于年輕人?組織學(xué)可分為雙相型和單相型,且兩種類(lèi)型都可能存在低分化的成分,由于發(fā)病部位廣泛1-2,免疫組化缺乏特異的抗體,經(jīng)常造成病理鑒別診斷的困難?細(xì)胞和分子遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在90%的滑膜肉瘤中存在特異性的染色體易位t(X; 18)(p11.2; q11.2),并產(chǎn)生融合性基因SYT-SSX?我們采用FISH方法對(duì)病理學(xué)確診滑膜肉瘤?高度疑為滑膜肉瘤及非滑膜肉瘤共168例腫瘤石蠟包埋組織SS18易位基因進(jìn)行檢測(cè),探討其對(duì)滑膜肉瘤的診斷和鑒別診斷價(jià)值?1 材料與方法1.1 材 料收集中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院病理

9、科2005-2011年間確診為滑膜肉瘤75例,高度疑為滑膜肉瘤33例,其中手術(shù)標(biāo)本87例,活檢或穿刺標(biāo)本21例;非滑膜肉瘤60例,包括惡性纖維組織細(xì)胞瘤8例?纖維肉瘤8例?上皮樣肉瘤8例?惡性周?chē)窠?jīng)鞘膜瘤8例?惡性黑色素瘤4例?肉瘤樣癌4例?多形性脂肪肉瘤4例?尤文氏肉瘤4例?平滑肌肉瘤4例?上皮樣血管內(nèi)皮瘤4例?低分化癌4例?所有標(biāo)本均為40 g/L多聚甲醛液固定?石蠟包埋?HE染色重新閱片?免疫組織化學(xué)采用EnVision兩步法,所用抗體CK?EMA?Vim?S-100?CD99購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司?1.2 FISH檢測(cè)LSI SS18 Dual Color Break-Ap

10、art Rearrangement Probe (Vysis, Abbott Laboratories Inc)探針為雙色斷裂分離探針,在基因的5端設(shè)計(jì)一個(gè)長(zhǎng)650 kb探針,用橘紅色標(biāo)記;在基因3端設(shè)計(jì)一個(gè)長(zhǎng)1 040 kb探針, 用綠色標(biāo)記?標(biāo)本處理:切取5 m石蠟切片于60 烤片過(guò)夜,常規(guī)脫蠟至水化?在EDTA-Tris溶液(pH=7.0)中煮片20 min,再于蛋白酶K溶液中37 消化8 min,依次經(jīng)70 mL/L?850 mL/L?無(wú)水乙醇脫水后,自然干燥?FISH :取PathVysion SSX18探針試劑盒7 L探針混合液滴于已處理的組織標(biāo)本上,蓋上蓋玻片,水泥膠封片?將玻片

11、放入原位雜交儀(thermoBrite hybridizer),80 共變性5 min后,37 雜交過(guò)夜?次日取出玻片,去掉水泥膠,在2×SSC及2×SSC/0.1%NP40溶液中各洗滌7 min,自然干燥?DAPI復(fù)染,在OLMPUS BX 51熒光顯微鏡下觀(guān)察,通過(guò)Video Test FISH 2.0軟件進(jìn)行圖像合成?結(jié)果判讀:觀(guān)察腫瘤細(xì)胞信號(hào)時(shí)選擇核邊界完整?細(xì)胞核孤立無(wú)重疊?雜交信號(hào)清晰的細(xì)胞核?將組織切片分為四個(gè)象限,每個(gè)象限隨機(jī)計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞?橘色信號(hào)與綠色信號(hào)的距離不小于單個(gè)信號(hào)直徑的2倍時(shí),視為分離信號(hào);細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)成對(duì)橘色和綠色信號(hào), 同時(shí)橘色和綠色信

12、號(hào)非常接近(橘?綠信號(hào)之間的距離小于單個(gè)信號(hào)直徑的2倍)或重疊形成黃色信號(hào)視為正常;如果一個(gè)細(xì)胞核中存在1對(duì)融合信號(hào)與1對(duì)分離信號(hào), 則為SS18基因易位陽(yáng)性細(xì)胞?計(jì)算每個(gè)病例的陽(yáng)性細(xì)胞百分率,根據(jù)60例非滑膜肉瘤的SS18基因易位陽(yáng)性細(xì)胞百分率,計(jì)算均數(shù)+3倍標(biāo)準(zhǔn)差,得到判斷融合基因是否存在的閾值?2 結(jié) 果2.1 臨床病理及免疫組織化學(xué)染色結(jié)果108例腫瘤病例中75例確診為滑膜肉瘤,33例高度疑為滑膜肉瘤?男性67例,女性41例?年齡最大74歲,最小13歲,平均36歲?腫瘤發(fā)生部位以四肢最多見(jiàn),共78例(上肢43例,下肢35例),頭頸部9例,腹壁5例,肺5例?腎2例,余散在發(fā)生部位9例?腫

13、瘤直徑大小2.5 8 cm,平均4.2 cm?在75例確診滑膜肉瘤中,單相型53例?雙向型13例?低分化型9例;CK和EMA的陽(yáng)性率分別為62.7%(47/75)和88.0%例(66/75)?33例高度疑為滑膜肉瘤中,組織學(xué)上可能為單相型16例?可能為雙向型3例?可能為低分化型14例?CK和EMA的陽(yáng)性率分別為45.5%(15/33)和39.4%(13/33),S-100?CD99陽(yáng)性率為21.2%(7/33)?45.5%(15/33)?Vim在全部病例中陽(yáng)性表達(dá),2.2 FISH結(jié)果在進(jìn)行檢測(cè)的168例樣本中,1例確診滑膜肉瘤及2例疑似滑膜肉瘤標(biāo)本因雜交信號(hào)弱無(wú)法判讀;其余165例,129例

14、(78.2%)可見(jiàn)兩對(duì)雜交信號(hào),36例(21.8%)部分腫瘤細(xì)胞可見(jiàn)兩對(duì)以上雜交信號(hào)(即多拷貝數(shù)),其中滑膜肉瘤20例,滑膜肉瘤疑似病例7例,非滑膜肉瘤9例?60例非滑膜肉瘤,SS18基因易位陽(yáng)性細(xì)胞百分率為1% 10%(5.31 ± 2.41)%(圖1A),以Mean ± 3SD為閾值,即將陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)大于13%(5.31% + 3 × 2.41%)作判斷病例呈SS18基因易位陽(yáng)性的標(biāo)準(zhǔn)?在105例滑膜肉瘤病例中85例(81.0%)可檢測(cè)到SS18易位基因(其中65例SS18基因?yàn)槎w性,20例為多拷貝數(shù)),存在分離信號(hào)的陽(yáng)性細(xì)胞百分率從16%92%不等,但7

15、3例陽(yáng)性細(xì)胞百分率均在70%以上?在74例確診滑膜肉瘤樣本中63例(85.1%)可檢測(cè)到SS18易位基因(圖1B),其中雙相型滑膜肉瘤中上皮樣細(xì)胞和梭形細(xì)胞均可觀(guān)察到分離信號(hào);余11例判讀為陰性的病例中7例分離信號(hào)細(xì)胞比例10%(其中1例無(wú)分離信號(hào)),4例存在分離信號(hào)細(xì)胞比例為10%13%,綜合HE切片及免疫組化結(jié)果,仍診斷為滑膜肉瘤?31例疑為滑膜肉瘤樣本中22例(71.0%)檢測(cè)到SS18易位基因,并最終確診為滑膜肉瘤,余9例經(jīng)重新結(jié)合HE及免疫組化觀(guān)察后考慮為纖維肉瘤4例?低分化癌2例及PNET 1例?        

16、  2.3 FISH結(jié)果與免疫組化染色結(jié)果的關(guān)系在FISH檢測(cè)陽(yáng)性的85例滑膜肉瘤中,CK和EMA的陽(yáng)性率分別為56.5%(48/85)和77.7%(66/85)?FISH檢測(cè)陰性的20個(gè)病例中,CK和EMA的陽(yáng)性率均為55.0%(11/20)?3 討 論病理診斷過(guò)程中,免疫組化染色上皮標(biāo)志物(如CK或EMA)和間葉標(biāo)志物(如Vim)的組合搭配經(jīng)濟(jì)?有效,在一定程度上有利于滑膜肉瘤的診斷和鑒別診斷?但是,除雙相型滑膜肉瘤外,CK和EMA在單相型及低分化型滑膜肉瘤中表達(dá)較低甚至不表達(dá),Vim在部分低分化癌及幾乎全部的軟組織腫瘤中陽(yáng)性表達(dá),對(duì)鑒別沒(méi)有意義?本研究無(wú)選擇性收集108例可能為

17、滑膜肉瘤病例,除75例經(jīng)病理學(xué)專(zhuān)家反復(fù)閱片并結(jié)合形態(tài)學(xué)及免疫組化染色可以確診外,余33例高度疑為滑膜肉瘤,其中Vim全部陽(yáng)性,CK和EMA的陽(yáng)性率分別為45.5%和39.4%,無(wú)法與纖維肉瘤?PNET?低分化癌等惡性腫瘤進(jìn)一步鑒別?細(xì)胞和分子遺傳學(xué)研究顯示,在90%的滑膜肉瘤中存在特異性的染色體易位t(X;18)(p11.2; q11.2),并產(chǎn)生融合性基因SYT-SSX?由于滑膜肉瘤中存在即SSX1-?SSX2-及SSX4-三種不同的融合亞型5-7,根據(jù)研究,只有滑膜肉瘤發(fā)生發(fā)展才能特異性的出現(xiàn)SS18基因的易位,從而形成蛋白?所以在本研究中采用FISH技術(shù),特異性的針對(duì)SS18基因,使用分

18、離型探針涵蓋不同的亞型,更加全面地獲取到基因斷裂結(jié)果;加之,實(shí)驗(yàn)過(guò)程關(guān)鍵點(diǎn)易調(diào)整控制?標(biāo)本大小及保存年限要求不高?結(jié)果直觀(guān)且不存在非特異性等優(yōu)勢(shì),FISH較之傳統(tǒng)的Southern blot和RT-PCR法從石蠟包埋組織中檢測(cè)染色體易位更方便于臨床病理診斷?本研究收集的108例樣本僅3例因雜交信號(hào)較弱,無(wú)法分析,其余通過(guò)熒光顯微鏡均可見(jiàn)完整組織細(xì)胞形態(tài)及清晰的雜交信號(hào),且單例檢測(cè)時(shí)間僅需1 2 d,檢測(cè)效率高?本研究中74例確診的滑膜肉瘤中85.1%的病例可以檢測(cè)到SS18基因易位,與Amary等報(bào)道的結(jié)果(86%)相近,比成凡宇等報(bào)道的結(jié)果(78.5%)略高;對(duì)于基因易位檢測(cè)陰性的11例(1

19、4.9%),我們復(fù)查其HE及免疫組化切片,由于鏡下形態(tài)較典型,免疫標(biāo)記也符合滑膜肉瘤,仍診斷為滑膜肉瘤?有研究者把90%細(xì)胞核出現(xiàn)易位信號(hào)定義為SS18基因易位陽(yáng)性病例,而在我們的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)排除正常細(xì)胞的干擾,存在易位信號(hào)的陽(yáng)性細(xì)胞百分率從16%92%不等,雖然絕大部分陽(yáng)性細(xì)胞百分率大于70%,但Amary?Sun10等也同樣發(fā)現(xiàn)部分SS易位信號(hào)比例較低的情況,考慮是由于腫瘤的遺傳異質(zhì)性所導(dǎo)致?本研究確診的74例滑膜肉瘤中有11例FISH未能檢測(cè)出SS18的分離信號(hào)?分析原因一是腫瘤基因的復(fù)雜性,當(dāng)參與融合的基因較為不在商業(yè)化探針標(biāo)記的范圍內(nèi)時(shí),二是陽(yáng)性判斷標(biāo)準(zhǔn)的難以確定,國(guó)際上至今沒(méi)有指定規(guī)

20、范化的FISH結(jié)果陽(yáng)性的判讀標(biāo)準(zhǔn)?Sun等10通過(guò)計(jì)算制定了能兼顧特異性和敏感性的SSR值和閾值,認(rèn)為超過(guò)15%或Ratio16.39%的細(xì)胞出現(xiàn)分離信號(hào)即可判讀為陽(yáng)性;成凡宇及Amary又根據(jù)各自觀(guān)察情況分別采用90%及20%的標(biāo)準(zhǔn)?本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)固定切片人員及計(jì)數(shù)人員,以60例非滑膜肉瘤SS18基因分離信號(hào)百分率為依據(jù),根據(jù)Sun 等10的計(jì)算方式,建立本實(shí)驗(yàn)室的觀(guān)察閾值,我們認(rèn)為對(duì)檢測(cè)結(jié)果的質(zhì)量控制具有較高的可信度,而在檢測(cè)為陰性的病例中有4例分離信號(hào)細(xì)胞百分率為10% 13%,較為接近閾值,根據(jù)嚴(yán)格質(zhì)量控制,最終判讀為陰性,因而實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)數(shù)據(jù)及判讀經(jīng)驗(yàn)均需進(jìn)一步積累?所以FISH檢驗(yàn)陰

21、性的病例應(yīng)結(jié)合形態(tài)學(xué)?免疫組化及臨床資料的綜合分析?【參考文獻(xiàn)】Hartel PH, Fanburg-Smith JC, Frazier AA, et al. Primary pulmonary and mediastinal synovial sarcoma: a clinicopathologic study of 60 cases and comparison with five prior seriesJ. Mod Pathol, 2007,20(7): 760-769.Hing SN, Marshall L, Al-Saadi R, et al. Primary pericardia

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