放射治療中宮頸癌患者腹部體輪廓變化對(duì)于劑量影響研究

林興福，王少鋒，李奇欣，陳萬泉（通訊作者），柏朋剛，陳開強(qiáng)，陳文娟，倪曉雷（福建省廈門市第二醫(yī)院 放療科，廈門 360； 福建省腫瘤醫(yī)院 放療中心，福州35004 ）

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放射治療中宮頸癌患者腹部體輪廓變化對(duì)于劑量影響研究

林興福1，王少鋒1，李奇欣2，陳萬泉1（通訊作者），柏朋剛2，陳開強(qiáng)2，陳文娟2，倪曉雷2
（1福建省廈門市第二醫(yī)院 放療科，廈門 361021； 2福建省腫瘤醫(yī)院 放療中心，福州350014 ）

〔摘要〕目的：研究宮頸癌放射治療中患者腹部輪廓變化對(duì)患者受照劑量的影響。方法：選擇15例接受調(diào)強(qiáng)放射治療的宮頸癌患者。在PinnacleV9.2治療計(jì)劃中把治療前掃描得到的CBCT圖像和計(jì)劃CT圖像進(jìn)行融合配準(zhǔn)。統(tǒng)計(jì)分析患者實(shí)際治療時(shí)和首次放療計(jì)劃時(shí)的腹部體積變化，并在計(jì)劃系統(tǒng)中模擬獲得大體腫瘤區(qū)（GTV），臨床腫瘤區(qū)（CTV），小腸、膀胱和直腸等危及器官在劑量學(xué)上的變化。結(jié)果：膀胱、小腸和直腸的40Gy劑量體積（V40）與外輪廓差值的相關(guān)系數(shù)分別為 -0.75、 -0.87、 -0.79。CTV最小、平均、最大劑量與外輪廓差值的相關(guān)系數(shù)：-0.94、-0.95、-0.88。GTV的最小、平均、最大劑量的相關(guān)系數(shù)為0.71、-0.96、-0.91。結(jié)論：放射治療過程中腹部體積變化對(duì)宮頸癌的劑量影響呈負(fù)相關(guān)。

〔關(guān)鍵詞〕宮頸癌；體輪廓；劑量影響；相關(guān)系數(shù)

放射治療是宮頸癌治療的主要手段之一。建立在CT定位基礎(chǔ)上的調(diào)強(qiáng)放療（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）計(jì)劃可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤高精度，大劑量，高療效的照射，且腫瘤周圍的正常組織器官受到了最佳的保護(hù)。但在首次治療時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別掃描CBCT腹部體積與CT掃描定位片腹部體積有明顯的差異。這些差異是否會(huì)影響到放射治療的劑量，這是本文所研究的主要內(nèi)容。

1　方法

1.1基本資料

入組2014年12月至2015年3月收治的15例宮頸癌患者。年齡32～64歲，中位年齡57歲。（其中Ⅳ期2例，Ⅲ期4例，Ⅱ期4例，Ⅰ期4例及1例子宮切除術(shù)后）。

患者固定體位使用熱塑網(wǎng)罩加真空墊，在飛利浦大孔徑CT模擬機(jī)進(jìn)行CT掃描，其中層厚為5 mm，掃描得到的CT圖像通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸至放射治療計(jì)劃系統(tǒng)中，然后進(jìn)行靶區(qū)及正常組織的勾畫。在治療前進(jìn)行CBCT圖像掃描定位，將CBCT圖像以DICOM格式通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至計(jì)劃系統(tǒng)。

1.2具體方法

在計(jì)劃系統(tǒng)中采用交互信息法進(jìn)行CBCT圖像與CT圖像的配準(zhǔn)。 分別勾畫出CBCT圖像（Bodycbct）與CT圖像（Bodyct）的外輪廓。兩者相減（Bodycbct- Bodyct）得出多出部分的體積。其中在頭腳方向取CT圖像與CBCT圖像相同位置為上下界。若CBCT圖像外輪廓體積大于CT圖像，則將其相減多出部分的體積密度設(shè)置為1（即水的密度），反之則將設(shè)置為0（空氣密度），重新進(jìn)行劑量計(jì)算。 截取與CBCT圖像長(zhǎng)度相同的CT圖像內(nèi)的靶區(qū)，既刪除超出CBCT圖像長(zhǎng)度范圍以外的靶區(qū)。讀取計(jì)算后的大體腫瘤區(qū)（GTV）（其中一例病例為術(shù)后患者，未定義GTV，GTV共有14組），臨床腫瘤區(qū)（CTV）的最大劑量（Dmax）。最小劑量（Dmin）以及平均劑量（Dmean）。及小腸、膀胱和直腸的40 Gy體積（V40）、和外輪廓相差體積的百分比，計(jì)算公式：體積差異（%） =（Bodycbct- Bodyct）/ Bodyct×100。體積差異為負(fù)值是指CBCT體積比CT體積小，正值是指CBCT體積比CT體積大。劑量差異計(jì)算公式：劑量的差值=修改后靶區(qū)的劑量-原靶區(qū)劑量。數(shù)值為負(fù)是指修改后計(jì)算出來的劑量小于原計(jì)劃。正數(shù)則指修改后計(jì)劃計(jì)算出來的劑量比原計(jì)劃大。劑量變化與Body變化的相關(guān)性計(jì)算公式：增長(zhǎng)的劑量=靶區(qū)劑量增減的浮動(dòng)范圍/ body差值的浮動(dòng)范圍

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用微軟公司Office 2003 Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)分析。

2　結(jié)果

圖1為15例計(jì)劃外輪廓做改變調(diào)整后膀胱.小腸及直腸V40相對(duì)原比對(duì)計(jì)劃的變化情況。膀胱、小腸、直腸V40與Body體積差異相關(guān)系數(shù)分別為 -0.75、 -0.87、-0.79。

圖2、圖3、圖4分別為15例計(jì)劃外輪廓做改變調(diào)整后CTV與GTV最小、平均、最大劑量相對(duì)原計(jì)劃劑量的差值。計(jì)算得出CTV的最小、平均、最大劑量與Body差值的相關(guān)系數(shù)分別為-0.94、-0.95、-0.88。GTV的最小、平均、最大劑量的相關(guān)系數(shù)為0.71、-0.96、-0.91。還可以根據(jù)圖表數(shù)據(jù)計(jì)算Body差值每增漲一個(gè)百分點(diǎn)，（Dmax）分別下降了13.71 cGy與12.24 cGy平均12.98 cGy。（Dmean）分別下降了13.03 cGy與12.65 cGy平均12.84 cGy。（Dmean）分別下降了13.99 cGy與增長(zhǎng)了62.63 cGy平均是增長(zhǎng)24.33 cGy。

圖1　body與危及器官受劑量的改變

圖2　Body與CTV，GTV的Dmin變化

圖3　Body與CTV，GTV的Dmean變化

圖4　Body與CTV，GTV的Dmax變化

3　討論

本研究中Body的體積變化與V40的膀胱、小腸、直腸及CTV最小、平均、最大劑量基本呈負(fù)相關(guān)。

圖2中的GTV（Dmin），當(dāng)Body差值為10.3%時(shí)，劑量反而增大了926.8 cGy。這組數(shù)據(jù)得出的相關(guān)系數(shù)是個(gè)正相關(guān) 。是操作上出現(xiàn)了問題還是由于Body差異太大導(dǎo)致的正常情況，這有待進(jìn)一步的分析研究。同時(shí)腹部的體積變化受多方面因素影響。如患者從掃描CT圖像時(shí)的體形體重到治療時(shí)的體形體重可能存在差異，期間可能受食欲的影響而使其肥胖或者消瘦。也存在著飽腹治療與空腹治療的情況。因?yàn)檫@些有可能影響到內(nèi)部器官的空間位置。從而改變器官的受量。這也和龐皓文等[1]研究結(jié)果相一致。

本研究具有一定的局限性，比如配準(zhǔn)后沒有考慮技術(shù)員在擺位上的誤差。也沒有考慮CT掃描到CBCT掃描這段時(shí)間腫瘤的縮小或變大的情況。所取的例子都是隨機(jī)性的沒有太強(qiáng)的線性相關(guān)。目前還沒有對(duì)此變化有較好的改善方法，所以還有需要進(jìn)一步研究的方面。是重新掃描CT做計(jì)劃，還是等其體型復(fù)原后繼續(xù)治療，很明顯都是不可取的。最好是能做到實(shí)時(shí)計(jì)劃。但這需要未來的放射治療計(jì)劃系統(tǒng)更加完善。進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)所用時(shí)間能夠達(dá)到5～10 min的級(jí)別。在本研究組以往的經(jīng)驗(yàn)中，患者在治療床上大約也是只能保持15 min之內(nèi)的不移動(dòng)（主要是內(nèi)部器官）。而現(xiàn)在能做到的就是盡量建議患者要控制體重，保持體形，保持直腸排空程度和膀胱充盈程度。做到掃描CT時(shí)與治療時(shí)的體形基本一致。以便技師擺位能更加精準(zhǔn)，進(jìn)而保證劑量的準(zhǔn)確性。

總之，放射治療過程中腹部體積變化對(duì)宮頸癌的劑量影響呈負(fù)相關(guān)。即腹部體積增大，劑量即減少。反之腹部體積減小，劑量即增大。

［參考文獻(xiàn)］

［1］ 龐皓文，邱杰.宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療中直腸體積與位置變化及對(duì)吸收劑量的影響[J].中華放射腫瘤雜志，2012，21（3）.

Effect of abdomen outline volume changes on patient received dose in intensity modulated radiotherapy for cervical cancer

LIN Xing-fu， WANG Shao-feng， LI Q-ixin，CHEN Wan-quan，BAI Peng-gang， CHEN Kai-qiang，CHEN Wen-juan， NI Xiao-lei
（1. Department of Radiation Oncology， Second Hospital of Xiamen， Xiamen361021；2. Department of Radiation Oncology， Fujian Tumor Hospital，F(xiàn)uzhou，350014）

Abstract Objective：To study the effect of patient abdomen volume changes on patient received dose during cervical cancer intensity-modulated radiotherapy. Methods： Fifteen cervical cancer patients previously treated with IMRT were selected . CBCT images acquired before the first treatment and the planning CT images were fused in Pinnacle v9.2 treatment planning system. The abdomen outline volumme variation between treatment and planning was collected and analysed， and the dosimetric changes of the target GTV、CTV and the OAR such as intestine、bladder、rectum were acquired in the treatment planning system. Results： Thecorrelation coefficients for V40 of bladder 、intestine 、rectum and the abdomen outline variation were -0.75、-0.87 and -0.79。The correlation coefficients for CTV minimum dose and outline variation was -0.94， for CTV mean dose was -0.95， for CTV maximum dose was -0.88.The correlation coefficients for GTV，the minimum，mean，maximum dose were 0.71、-0.96、-0.91，respectively. Conclusions： Abdomen volume changes were inversely related to the dose patient received.

Key words：Cervical cancer， Abdomen outline， Dose effect， Correlation coefficient

收稿日期：2015-07-18

〔中圖分類號(hào)〕R739.9

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1002-2376（2015）10-0022-03