我国是食管癌高发国家,发病人数约占全世界50%以上,死亡率居我国恶性肿瘤的第4位。由于食管癌发现时病期相对较晚,放射治疗成为中晚期食管癌的主要治疗手段。三维适形放疗和调强放射治疗是放射治疗领域的重要发展方向,但食管癌在GTV靶区勾画和CTV靶区确定等方面仍存在较多问题,而食管癌适形和调强放射治疗国内外也无成熟经验,需进一步探索和研究。本研究首先探讨CT扫描、食管造影、食管镜检查等方法在确定食管癌病变长度方面与实体肿瘤长度上的差异及其符合程度,对食管癌GTV病变长度做出较为合理的判断。其次,分析1162例食管癌根治切除术后病理组织学标本残端癌发生的规律及其影响因素,探讨食管癌根治性放射治疗CTV较为合理的外放范围。在此基础上,对10例胸段食管癌实施不同方向设计的适形放射治疗和调强放射治疗计划,分析食管癌靶区剂量分布和危及器官受量,并进行剂量学对比,筛选出胸段食管癌不同病变部位适形放射治疗和调强放射治疗的最佳治疗方案。第一部分食管癌CT、造影、镜检病变长度与病理对照研究及对食管癌放射治疗GTV靶区勾画的影响目的:探讨CT扫描、食管造影、食管镜检查等方法在确定食管癌病变长度方面与实体肿瘤长度上的差异及其符合程度。方法:采用病理大切片技术,对食管癌手术标本进行肿瘤组织及其癌上、癌下正常组织标本固定后收缩比研究。应用CT扫描、食管造影、食管镜等不同检查手段进行食管癌病变长度的测量,与食管癌病理标本根据收缩比回推至人体内实际长度为标准进行对比分析,研究各诊断方法在确定食管癌病变长度方面与实体肿瘤长度上的差异及其影响因素,评价各诊断方法与实体肿瘤长度的符合率。结果:①52例食管癌病理标本制成病理大切片后,肿瘤组织平均收缩为术中长度的90±10%。②137例食管癌CT扫描患者,食管癌实体肿瘤平均长度为4.1±1.8cm,CT测量平均长度为5.8±2.4cm,CT测量平均长度长于实体肿瘤长度(P=0.000);CT测量肿瘤长度与实体肿瘤长度相符者占40.9%。③98例食管癌食管造影患者,实体肿瘤平均长度为4.1±1.8cm,食管造影测量平均长度为4.7±1.9cm,造影平均长度长于实体肿瘤长度(P=0.000);食管造影测量肿瘤长度与实体肿瘤长度相符者占58.2%。④103例食管癌食管镜检患者,实体肿瘤平均长度为3.9±1.8cm,食管镜测量肿瘤平均长度为3.5±1.5cm,镜检肿瘤平均长度短于实体肿瘤长度(P=0.000);食管镜测量肿瘤长度与实体肿瘤长度相符者占70.0%。⑤74例同时具有CT扫描、食管造影、食管镜检查患者,病变长度从小到大依次为镜检长度、实体肿瘤长度、造影长度和CT扫描长度,其中镜检长度与实体肿瘤长度最为接近;食管镜长度与实体肿瘤长度的符合率最高,CT测量肿瘤长度与实体肿瘤长度的符合率最低(P=0.001)。⑥CT扫描和食管造影对长度符合率判断结果存在一致性(P=0.032),但一致性差(Kappa=0.152);CT和食管镜对长度符合率判断结果不一致(P=0.914);食管造影和食管镜对长度符合率判断结果也不一致(P=0.456)。结论:①CT测量肿瘤长度与实体肿瘤长度相比,差距比较明显,CT扫描精确程度还需进一步提高。②食管造影测量肿瘤长度与实体肿瘤长度比较接近,食管镜测量肿瘤长度与实体肿瘤长度最为接近,在确定食管癌病变长度上,食管造影和食管镜存在明显优势。③食管癌病变长度确定要结合钡餐造影、食管镜和CT扫描等检查来综合判断。第二部分食管癌病理标本残端癌发生规律的研究及对食管癌放射治疗CTV靶区照射范围的影响目的:分析食管癌根治术后病理标本残端癌发生的规律及影响因素。方法:1162例颈、胸段食管癌根治切除术后病理标本,分析癌上、癌下正常食管组织切除长度、淋巴结转移等各项因素与残端癌发生的关系。根据食管癌手术标本固定后癌上、癌下正常组织的收缩比,回推癌上、癌下切除的正常食管组织在体内残端阳性率较高的分界点。结果:①52例食管癌病理标本制成病理大切片后,癌上食管平均收缩为术中长度的30±14%;癌下食管平均收缩为术中长度的44±19%。②癌上切除范围≤0.5cm组上残阳性率为16.4%,癌上切除范围>0.5cm组为4.1%;回推至人体内的实际长度,上残阳性率较高的切除分界点为0.5cm/30%=1.7cm(P =0.000)。③癌下切除范围≤1.5cm组下残阳性率为8.1%,癌下切除范围>1.5cm组为0.4%;回推至人体内的实际长度,下残阳性率较高的切除分界点为1.5cm/44%=3.4cm(P =0.000)。④上残阳性率N1期患者为7.5%,N0期患者为4.1%;下残阳性率N1期患者为1.5%,N0期患者为0.3%,N1期患者残端阳性率均高于N0期患者(P<0.05)。⑤上残阳性总体发生率为5.2%(61/1162),下残阳性总体发生率为0.7%(8/1162),上残阳性率明显高于下残阳性率(P=0.000)。结论:①癌旁正常食管切除长度和有无淋巴结转移是食管癌根治切除术后残端癌发生的重要影响因素。②食管癌放射治疗CTV在GTV范围向上外扩2.0cm,向下外扩3.5cm可能是较为合适的范围。第三部分食管癌3DCRT/IMRT剂量学对比研究目的:筛选胸段食管癌不同病变部位适形放射治疗和调强放射治疗的最佳治疗方案。方法:10例胸段食管癌CT模拟后,参考食管钡餐造影和食管镜结果勾画GTV,并按统一标准外扩CTV和PTV,以95% PTV体积获得6000 cGy处方剂量进行归一。实施不同的适形放射治疗计划和调强放射治疗计划,分析各治疗计划靶区剂量分布和危及器官的受量,并根据病变部位进行剂量学对比研究,优选治疗计划。结果:①胸上段食管癌适形计划之间,PTV剂量分布相近(P>0.05);6野适形计划全肺V20高于4野适形计划(P<0.05),3、6野适形计划MLD高于4野适形计划(P<0.05)。②胸中段食管癌适形计划之间,4野和6野适形计划D95和V100均低于3野适形计划(P<0.05);6野适形计划V20高于3、4野适形计划(P<0.05)。③胸下段食管癌适形计划之间,3野适形计划V115和V110均高于4野适形计划(P<0.05);6野适形计划肺V20高于3、4野适形计划(P<0.05)。④胸上段食管癌不同IMRT计划之间,3野IMRT计划D100低于9和11野IMRT计划(P<0.05);9野IMRT计划V110低于3、4和5野IMRT计划(P<0.05),7野IMRT计划V110低于4野IMRT计划(P<0.05);各IMRT计划之间危及器官受量相近。⑤胸中段食管癌不同IMRT计划之间,3野IMRT计划和S-IMRT计划D100均低于7野和9野IMRT计划(P<0.05);7、9、11野IMRT计划V110低于S-IMRT计划(P<0.05),9野IMRT计划V110低于3、4和5野IMRT计划(P<0.05),7野IMRT计划V110低于4野IMRT计划;各IMRT计划之间危及器官受量相近。⑥胸下段食管癌不同IMRT计划之间,3野IMRT计划D100低于除4野IMRT计划之外的各IMRT计划野(P<0.05);9、11野IMRT计划V110低于3野IMRT计划和S-IMRT计划(P<0.05);各IMRT计划之间危及器官受量相近。⑦胸上段食管癌适形计划优选方案和调强计划优选方案之间,4野适形计划CI低于5、7野IMRT计划(P<0.05),而HI高于5、7野IMRT计划(P<0.05);4野适形计划D100、D95、V100、V95也均低于5、7野IMRT计划(P<0.05);4野适形计划全肺V20高于7野IMRT计划。⑧胸中段食管癌适形计划优选方案和调强计划优选方案之间,靶区剂量分布互有优势;3野适形计划全肺V5、V10、V20、V30、MLD和肺NTCP均高于5、7野IMRT计划(P<0.05);3野适形计划心脏Dmean低于7野IMRT计划(P<0.05)。⑨胸下段食管癌适形计划优选方案和调强计划优选方案之间,靶区剂量分布互有优势;4野适形计划全肺V10高于4、5、7野IMRT计划(P<0.05),V20高于5、7野IMRT计划(P<0.05),MLD高于4、7野IMRT计划(P<0.05);4野适形计划心脏Dmean低于7野IMRT计划(P<0.05)。⑩胸上段食管癌,S-IMRT计划靶区剂量分布优于4野适形计划(P<0.05),4野适形计划全肺V20高于S-IMRT计划。胸中段和胸下段食管癌S-IMRT计划对肺组织保护较佳,而适形计划优选方案心脏受量较低。结论:①胸上段和胸下段食管癌三维适形放疗,4野适形计划为优选方案,胸中段食管癌3野适形计划为优选方案。②胸上段和胸中段食管癌调强放射治疗,5、7野IMRT计划为优选方案,胸下段食管癌4、5、7野IMRT计划均可作为优选方案。③胸上段食管癌调强计划优选方案优于适形计划优选方案;胸中段和胸下段食管癌调强计划优选方案对肺组织保护较佳,而适形计划优选方案心脏受量较低。