日前，來(lái)自荷蘭格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心放射腫瘤學(xué)系的研究人員回顧了質(zhì)子治療物理學(xué)特性和劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)、在降低口咽癌患者發(fā)生放療誘導(dǎo)的毒性反應(yīng)方面的臨床意義，并描述了荷蘭基于模型的患者選擇與臨床評(píng)估。原文發(fā)表于《British Journal of Radiology》雜志。點(diǎn)擊“閱讀原文”或聯(lián)系質(zhì)子中國(guó)小編(微信號(hào)：ProtonCN)獲取全文。本期與大家分享質(zhì)子治療口咽癌的物理學(xué)特性和劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)。

質(zhì)子不斷地與周圍物質(zhì)相互作用，逐漸失去能量，直至完全停止。這個(gè)范圍是質(zhì)子初始能量的函數(shù)；通過(guò)調(diào)節(jié)能量，可以使質(zhì)子在患者體內(nèi)到達(dá)所需的深度。沿光束路徑的沉積劑量保持相對(duì)恒定，直到射程末端，劑量達(dá)到峰值，然后迅速下降到接近于零的水平，這就是所謂的布拉格峰(Bragg peak)。質(zhì)子束的這兩個(gè)特征是質(zhì)子治療的基礎(chǔ)，也因此質(zhì)子治療與光子放療相比可以減少整體組織照射劑量。

過(guò)去，頭頸部腫瘤并不是質(zhì)子治療的主要適應(yīng)證，這主要是由于將劑量輸送到具有明顯組織異質(zhì)性的靶區(qū)技術(shù)難度非常大。然而，近年來(lái)這方面技術(shù)已取得重大進(jìn)展，促進(jìn)了質(zhì)子治療應(yīng)用于包括頭頸部腫瘤在內(nèi)的更廣泛的適應(yīng)證。點(diǎn)掃描(或筆形束掃描)技術(shù)可以提供數(shù)千個(gè)窄質(zhì)子束，每個(gè)束可以針對(duì)位置、深度(能量)和監(jiān)測(cè)單位(monitor units) (劑量)進(jìn)行調(diào)整，使用質(zhì)子調(diào)強(qiáng)治療(IMPT)治療計(jì)劃可以使劑量分布更加適形。解剖學(xué)上的變化，例如由于腫瘤縮小、水腫和鼻腔黏液的減少，可能會(huì)影響腫瘤和危及器官的照射劑量；而魯棒性優(yōu)化和蒙特卡羅劑量計(jì)算是有效的工具，可以減少由于患者擺位的復(fù)雜性、質(zhì)子射程的不確定性和組織異質(zhì)性而導(dǎo)致的計(jì)劃劑量分布與實(shí)際劑量分布之間的差異。不過(guò)，在質(zhì)子治療期間仍然需要每周重復(fù)一次CT掃描，以監(jiān)測(cè)解剖學(xué)變化以及對(duì)劑量分布的影響。如有需要，可以調(diào)整放療計(jì)劃。

來(lái)自MD安德森癌癥中心、賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)院以及荷蘭格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的多項(xiàng)研究表明，OPC患者接受質(zhì)子治療可減少危及器官的照射劑量，包括腮腺和下頜腺、口腔、涉及吞咽的解剖結(jié)構(gòu)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究納入10例N0 OPC患者，腫瘤部位接受70 Gy(RBE)治療，選擇性淋巴結(jié)區(qū)域接受54 Gy(RBE)治療，IMPT對(duì)腮腺的平均劑量可降低至16.8 Gy (RBE)，而光子調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)則為25.5 Gy。此外，IMPT顯著降低了舌下腺和口腔的平均照射劑量。

格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心納入25例OPC患者參與的研究發(fā)現(xiàn)，IMPT對(duì)危及器官的平均照射劑量顯著低于IMRT：前口腔和后口腔(8.3 vs 31 Gy和40.5 vs 54.3 Gy)、咽下縮肌(32.8 vs 45  Gy)、咽中縮肌(48.2 vs 57.0 Gy)和食道(20.9 vs 33.6 Gy)。在IMPT計(jì)劃中，涉及惡心和嘔吐的幾個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的照射劑量也明顯低于IMRT。

圖1. cT4N0M0口咽癌患者的質(zhì)子治療和光子放療的劑量分布。(A)咽上縮肌用紅色線條勾勒，如箭頭所示。(B)咽下縮肌用藍(lán)色線條勾勒，如箭頭所示。(C)環(huán)咽肌用紅色線條勾勒，如箭頭所示。(D)右腮腺用橄欖綠色線條勾勒，如箭頭所示。(E)腦干用黃色線條勾勒，如箭頭所示。紅線代表70 Gy CTV，粉線代表54.25 Gy CTV。CTV，臨床靶區(qū)體積；HPV，人乳頭瘤病毒。

圖2. cT1N3M0口咽癌患者的質(zhì)子治療和光子放療劑量分布。(A)口腔用綠色線條勾勒，如箭頭所示。(B)咽上縮肌用紅色線條，如勾勒，如箭頭所示。(C)質(zhì)子下咽肌用藍(lán)色線條勾勒，如箭頭所示。(D)環(huán)咽肌線條勾勒，如箭頭所示。(E)右腮腺用橄欖綠線條勾勒，如箭頭所示。紅線代表70 Gy CTV，粉線代表54.25 Gy CTV。CTV，臨床靶區(qū)體積；HPV，人乳頭瘤病毒。

圖1和圖2顯示了來(lái)自格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的兩例HPV陽(yáng)性的OPC患者光子放療和質(zhì)子治療的劑量分布。與光子放療相比，質(zhì)子治療對(duì)多個(gè)危及器官，包括咽縮肌(PCM)、環(huán)咽肌、腮腺、口腔和腦干的劑量水平顯著低于光子放療。考慮到放療誘導(dǎo)毒性反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)取決于對(duì)危及器官的照射劑量，質(zhì)子治療較低水平的照射劑量預(yù)計(jì)將轉(zhuǎn)化為更少的治療相關(guān)毒性反應(yīng)，如吞咽困難、口腔干燥、疲勞和惡心等。