胡超苏 教授
作者简介
复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心教授，主任医师，博士生导师。射治疗中心副主任，中华医学会放射肿瘤学会青年委员中国抗癌协会鼻咽癌专业委员会委员中国抗癌协会神经肿瘤专业委员会副主任委员。承担上海市卫生局课题“提高鼻咽癌乏氧细胞放射敏感性的临床研究”负责鼻咽癌分题；863课题。编写了头颈部肿瘤、颅内肿瘤放射治疗技术，鼻癌的非常规分割放射治疗等书。
正文
放疗是鼻咽癌最主要的治疗手段，逆向调强技术(IMRT)的出现，给鼻咽癌的放疗带来了全新的解决方案和理念。鼻咽癌是最适合应用IMRT技术的肿瘤之一，IMRT主要通过多叶准直器运动的方式来调整射束*射内**线强度的分布，同时对所有危及器官和靶区进行剂量限制来实现理想的剂量分布，这样既确保了鼻咽部靶区全量照射，又降低了诸如脑干、脊髓、腮腺等重要器官的受照剂量，显著降低放疗副反应改善生存质量。与此同时，近年来作为当今世界公认的“尖端”放疗技术粒子（主要包括质子和碳离子）IMRT放疗得到广泛的关注，其优势主要在于良好的放射物理剂量分布或放射生物学效应，照射过程中粒子束流能形成布拉格峰的能量释放轨迹，具有优于光子放疗的正常组织保护、提高肿瘤*伤杀**效应等特点，为抗拒外科手术治疗或因身体无法耐受手术、肿瘤部位特殊不适合手术治疗、或肿瘤伴坏死等对光子放疗和化疗不敏感的患者带来治疗方式新的选择。
目前来说，就整个IMRT放疗计划设计过程来看，光子与粒子基本一致，而就具体设计过程中的细节方面两者也各有其自身的特点。以下简要介绍下光子和粒子IMRT计划设计过程中的一些要点，并列举其各自的物理剂量分布图（图1和图2）。
图1 鼻咽癌光子IMRT计划横状、矢状和冠状位的剂量分布
图2 鼻咽癌光子IMRT计划和粒子IMRT计划横段面的剂量分布比较
光子IMRT计划设计
确定射野参数
根据靶区形状、大小与毗邻危及器官的位置关系采用共面7~9野照射，所设的射野可以等角均分，亦可以根据淋巴结的走向微调，一般来说不需要避开危及器官，也尽量避免对穿野。
当然可以通过增加射野数目来增加IMRT计划优化的自由度，进一步提升计划质量，但实际临床上使用过多的射野会延长患者的照射时间，增加放疗时的不确定因素，因此临床中一般不推荐采用超过9个以上的射野。
定义剂量成形结构
一般来说，医师临床处方剂量要求只包括对靶区和危及器官的剂量要求，而不会给定其它正常组织区域的剂量要求。如果仅根据这些剂量要求定义最优化问题，求解得到的治疗计划可能不适用于临床。
为克服这类现象常用的解决方法是定义剂量成形结构，并在优化条件中给定相应的剂量要求。
第1种结构是由靶区外扩一定距离得到的剂量限制环，给定限制环的最大剂量允许值，以提高靶区剂量的适形度。
第2种结构是对于凹形靶区的凹陷区，给定凹陷区的最大剂量允许值为靶区的处方剂量或最低剂量，同时根据凹陷区内危及器官的临床剂量处方要求，给定一个剂量体积约束条件，目的是消除脊髓或脑干等危及器官有剂量“套圈”现象。
第3种结构是勾画出靶区内出现剂量冷点和靶区外出现剂量热点，对冷热点进行剂量限值。
光子计划设计方法的发展趋势
目前来看，确定IMRT子野序列已从传统的两步法发展为一步法，即直接机器参数优化算法。而且早期的优化采用简单的物理目标函数已无法满足体现临床要求，生物学目标和约束条件能更直接地反映了放疗的目的这点已达到共识，临床上越来越广泛采用生物目标函数。
近几年所谓的“自动计划”的优化算法广泛的应用于放疗光子IMRT计划设计已成为趋势，其在弥补计划者经验缺失、提高计划质量的一致性和提高计划设计效率等方面的突出优势，正日益受到关注，目前已经成为放疗物理技术的又一研究热点。
粒子IMRT计划设计
确定射野角度
如果粒子加速器有旋转机架，通过选择适当的机架和治疗床的角度进行治疗。如果没有旋转机架，则只能单独旋转治疗床进行治疗。需要注意的是，射野角度选择时尽量避免射野末端出现在危及器官附近。
计划靶体积的确定
由于粒子放疗的物理特性，放疗中粒子的穿透深度对于路径上所经过的物质非常敏感，路径上物质的改变会影响布拉格峰的位置。因此对于粒子放疗中计划靶体积的确定与射程不确定性有关。因此对于粒子放疗，射野角度确定后才可以确定计划靶体积的大小。
给定射野参数
对于采用扫描束照射的粒子IMRT计划，射野参数不仅仅包括射野角度，还需要给定所用的束斑大小和间距，是否用射程调节器以及能量展宽器。一般使用的束斑间距是束斑大小的1/3。治疗表浅肿瘤时需要用到射程调节器，用来减小在病人体内的穿透深度。对于碳离子，由于布拉格峰太窄，一般使用3mm的能量展宽器。
剂量成型结构的勾画
与光子IMRT计划设计不同，由于粒子束流半影很小，剂量跌落比光子快很多，粒子IMRT计划设计通常来说不需要太多剂量成型结构的使用。
作者：复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心 汪隽琦 赵俊 胡超苏