子野權(quán)重優(yōu)化應(yīng)用于宮頸癌根治術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中的分析*

吳煜良 何松美 張純 吳偉藝 莫杰明

（廣東省東莞市人民醫(yī)院 東莞 523059）

●臨床研究●

子野權(quán)重優(yōu)化應(yīng)用于宮頸癌根治術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中的分析*

吳煜良 何松美 張純 吳偉藝 莫杰明

（廣東省東莞市人民醫(yī)院 東莞 523059）

目的：探究子野權(quán)重（SWO）優(yōu)化應(yīng)用于宮頸癌根治術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中的效果。方法：對(duì)2014年4月～2016年3月在我院進(jìn)行宮頸癌根治手術(shù)的患者在根治術(shù)后進(jìn)行了靜態(tài)調(diào)強(qiáng)方式優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（S-IMRT）和子野權(quán)重優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（SWO-IMRT），比較兩種計(jì)劃的總子野數(shù)、總機(jī)器跳數(shù)（MU）、均勻性指數(shù)（HI）、適形度指數(shù)（CI）以及周?chē)＜捌鞴俚氖苷談┝俊＝Y(jié)果：SWO-IMRT計(jì)劃的總子野數(shù)和總MU明顯低于S-IMRT計(jì)劃，差異具有顯著性（P＜0.05）；S-IMRT和SWO-IMRT兩種調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的HI和CI比較無(wú)顯著差異（P＞0.05）；SWO-IMRT計(jì)劃中直腸、小腸以及膀胱的受照射劑量明顯低于S-IMRT計(jì)劃，差異具有顯著性（P＜0.05）。結(jié)論：宮頸癌根治術(shù)后使用子野權(quán)重優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃后能有效的減少正常組織的照射劑量，縮短了治療時(shí)間。

子野權(quán)重優(yōu)化；宮頸癌根治術(shù)；調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃

宮頸癌是婦科臨床中一種常見(jiàn)的、多發(fā)的嚴(yán)重惡性腫瘤之一，數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)宮頸癌的發(fā)生率正呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，尋找一種最優(yōu)化的治療方案，對(duì)改善廣大女性的身體健康以及提高我國(guó)國(guó)民健康水平具有極其重要的意義[1]。目前，對(duì)于宮頸癌的治療最主要是通過(guò)手術(shù)和放射治療，對(duì)于ⅠA～ⅡA期患者通常在進(jìn)行手術(shù)根治后，還要輔助于放療來(lái)降低復(fù)發(fā)率。調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)（IMRT）因在宮頸癌根治術(shù)放療上具有顯著的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于放療計(jì)劃中[2]。IMRT方法的總子野數(shù)及機(jī)器跳數(shù)（MU）數(shù)較大，通常治療的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)治療效果產(chǎn)生了一定的影響[3]。隨著治療手段的進(jìn)步以及人們對(duì)宮頸癌認(rèn)知的深入，基于調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的子野權(quán)重優(yōu)化（Segment Weight Optimization，SWO）也逐漸被應(yīng)用，但對(duì)其總子野數(shù)及MU數(shù)等的影響尚缺乏研究[4]。本研究選取了進(jìn)行宮頸癌根治手術(shù)的患者20例作為研究對(duì)象，對(duì)子野權(quán)重優(yōu)化在宮頸癌根治術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中的應(yīng)用進(jìn)行了分析?，F(xiàn)報(bào)告如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2014年4月～2016年3月在我院進(jìn)行早期宮頸癌根治手術(shù)的20例患者作為研究對(duì)象，在根治術(shù)后對(duì)所有患者進(jìn)行了靜態(tài)調(diào)強(qiáng)方式優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（S-IMRT）和子野權(quán)重優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（SWO-IMRT）。患者的年齡為29～68歲，平均（53.21±9.24）歲。

1.2 研究方法（1）CT模擬定位：患者取仰臥位，使用碳素纖維板和專用體模固定患者，在定位前1 h飲用800 ml水憋尿，確保膀胱充盈。采用美國(guó)GE Hispeed大孔徑CT定位機(jī)進(jìn)行掃描定位，設(shè)定掃描的厚度為5 mm，掃描范圍為L(zhǎng)1椎體上緣至陰道口下端。（2）靶區(qū)勾畫(huà)：采用DICOM 3.0協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸CT定位圖像到治療計(jì)劃系統(tǒng)服務(wù)器中，由2位高年資的放療臨床醫(yī)生在focal醫(yī)生工作站上勾畫(huà)靶體積。參照ICRU的第50、62號(hào)報(bào)告，臨床靶體積CTV包括宮體、宮旁、髂底、髂內(nèi)和髂外淋巴引流區(qū)、上界至腰3下緣、下界至閉孔下緣。CTV外放0.5 cm得到的即為計(jì)劃靶體積（PTV）。PTV處方劑量為50.4 Gy，1次/d，分割次數(shù)為28次；同時(shí)勾畫(huà)危及器官（OAR）包括雙側(cè)股骨頭、直腸、膀胱、小腸、脊髓等。（3）計(jì)劃設(shè)計(jì)：使用CMS XiO 4.64（Elekta，Stockholm，Sweden）計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)放療計(jì)劃，采用等分等中心7野照射（角度為：0、50、100、150、200、250、300度），6 MV高能X射線（美國(guó)瓦里安公司直線加速器，型號(hào)：21EX）。PTV處方劑量規(guī)定為95%的PTV所要求達(dá)到的最小吸收劑量，PTV接受＜93%的處方劑量的體積＜2%，PTV接受≥110%的處方劑量的體積＜20%。危及器官限量：小腸V30＜50%，雙側(cè)股骨頭V50＜5%，膀胱V50＜50%，直腸V50＜50%，脊髓Dmax＜40 Gy。

1.3 觀察指標(biāo)（1）確定S-IMRT和SWO-IMRT兩種優(yōu)化調(diào)強(qiáng)計(jì)劃的總子野數(shù)和總MU數(shù)。（2）利用劑量體積直方圖對(duì)S-IMRT和SWO-IMRT兩種計(jì)劃的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括均勻性指數(shù)（HI）、適形度指數(shù)（CI）以及周?chē)鞴俚氖苷談┝俊?/p>

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS20.0軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料用（±s）表示，行t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 總子野數(shù)以及總MU數(shù)比較SWO-IMRT計(jì)劃的總子野數(shù)和總MU數(shù)明顯低于S-IMRT計(jì)劃，差異具有顯著性（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩種優(yōu)化技術(shù)的總子野數(shù)以及總MU數(shù)比較（±s）

表1 兩種優(yōu)化技術(shù)的總子野數(shù)以及總MU數(shù)比較（±s）

注：與S-IMRT比較，*P＜0.05。

計(jì)劃方式n總子野數(shù)總MU數(shù)S-IMRT SWO-IMRT 20 20 90±3 78±3*662.33±24.22 621.21±33.17*

2.2 HI和CI指數(shù)比較S-IMRT和SWO-IMRT兩種調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的HI以及CI指數(shù)比較無(wú)顯著差異（P＞0.05），但SWO-IMRT計(jì)劃的HI和CI略優(yōu)于S-IMRT計(jì)劃。見(jiàn)表2。

表2 兩種計(jì)劃的HI和CI指數(shù)比較（±s）

表2 兩種計(jì)劃的HI和CI指數(shù)比較（±s）

計(jì)劃nHICI S-IMRT SWO-IMRT 20 20 1.06±0.01 1.05±0.01 0.82±0.06 0.83±0.05

2.3 危及器官劑量SWO-IMRT計(jì)劃中直腸、小腸以及膀胱的受照射劑量明顯低于S-IMRT計(jì)劃，差異具有顯著性（P＜0.05），而兩種計(jì)劃左、右股骨頭的照射劑量比較無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

表3 兩種計(jì)劃危及器官的劑量比較（Gy，±s）

表3 兩種計(jì)劃危及器官的劑量比較（Gy，±s）

注：與S-IMRT計(jì)劃比較，*P＜0.05。

器官劑量/體積（%）S-IMRT計(jì)劃SWO-IMRT計(jì)劃直腸膀胱小腸左股骨頭右股骨頭脊髓V30 V50 V30 V50 V30 V50 V30 V50 V30 V50最大劑量Dmax 95.24±5.21 34.57±3.13 96.33±5.12 34.27±2.82 77.12±3.17 26.13±4.12 79.31±5.25 2.83±1.07 81.32±6.21 3.26±1.12 38.50±0.90 90.21±3.13*28.32±4.12*93.71±2.96*32.12±2.81*74.21±3.13*22.21±2.91*80.33±6.11 2.59±1.31 76.11±7.13 2.96±0.27 37.72±1.15

3 討論

調(diào)強(qiáng)放療已經(jīng)被證實(shí)在治療過(guò)程中可以通過(guò)高度適形照射來(lái)降低周?chē)M織的受照體積，優(yōu)化劑量分布，改善治療效果[5]。在利用靜態(tài)調(diào)強(qiáng)方法對(duì)宮頸癌根治術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程中，選用的強(qiáng)度越高，那么劑量的分布效果會(huì)更好，但是由于較高的強(qiáng)度等級(jí)會(huì)導(dǎo)致子野數(shù)目增多，治療的時(shí)間延長(zhǎng)[6]。SWO-IMRT計(jì)劃對(duì)子野權(quán)重進(jìn)行了重新的優(yōu)化，改善了強(qiáng)度等級(jí)導(dǎo)致的不均勻分割，從而使劑量分布與調(diào)強(qiáng)優(yōu)化結(jié)果更加的相近[7]。

本研究結(jié)果顯示，SWO-IMRT計(jì)劃降低了總子野數(shù)、總MU數(shù)及對(duì)直腸、小腸以及膀胱等器官的受照射劑量，減少放射毒副作用。Prabhakar等[8]做的子野權(quán)重優(yōu)化工具在前列腺癌調(diào)強(qiáng)放療的研究中也得出同樣的結(jié)論。SWO-IMRT計(jì)劃在對(duì)子野權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中所使用的劑量限制條件以及算法與S-IMRT計(jì)劃所使用的是相同的，這可以使在計(jì)劃中對(duì)子野和最小跳進(jìn)行直接的控制，從而有效的避免小跳數(shù)子野，而通過(guò)對(duì)其余子野進(jìn)行的進(jìn)一步優(yōu)化可以得到較為理想的劑量分布[9]。對(duì)直腸、小腸以及膀胱等正常組織照射劑量的降低，減少放療并發(fā)癥出現(xiàn)，能夠在一定程度生提高高危病人靶區(qū)的劑量，提高治療效果。綜上所述，宮頸癌根治術(shù)后用于子野權(quán)重優(yōu)化調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃能后有效的減少對(duì)正常組織的照射劑量，縮短了治療時(shí)間，減少機(jī)器磨損，是一種較高質(zhì)量的強(qiáng)調(diào)放療計(jì)劃優(yōu)化方法，值得進(jìn)行進(jìn)一步推廣。

[1]宋承霞,王靜.容積調(diào)強(qiáng)與動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)在宮頸癌術(shù)后放射治療中的劑量學(xué)研究[J].實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志,2015,19(23):75-77

[2]劉翔宇,王輝東,郭明芳,等.宮頸癌患者術(shù)后旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)與固定野調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的劑量學(xué)比較[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2015,41(4): 850-853

[3]劉致濱,王占宇,龍雨松.兩種優(yōu)化技術(shù)在宮頸癌術(shù)后IMRT計(jì)劃中的比較[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2015,32(4):534-536

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[6]查元梓,張松方,屠永清,等.子野權(quán)重優(yōu)化對(duì)CMS XiO宮頸癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃的影響[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2013,30(1):3866-3869

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[9]雷占全,高春玲,王笑良,等.宮頸癌術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中不同射野參數(shù)的比較[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2015,30(2):106-107

The Analysis of Segment Weight Optimization on IMRT Plan Applied to Patients with Postoperative Cervical Cancer

WU Yu-liang,HE Song-mei,ZHANG Chun,WU Wei-yi,MO Jie-ming

(The Department of Radiation Oncology,Dongguan People's Hospital,Dongguan523059)

Objective:To study the effect of segment weight optimization(SWO)on Intensity-modulated radiation therapy(IMRT) applied to patients with of postoperative cervical cancer.Methods:From April 2014 to March 2016,20 cases with cervical cancer surgery were chosen as research subjects to receive static IMRT Optimization IMRT plan(S-IMRT)and the SWO-IMRT plan(SWO-IMRT), respectivey.The total number of segments,the total monitor unit(MU),homogeneity index(HI),conformal index(CI)and radiation dose of surrounding organs at risk were compared between two groups.Results:The total number of segments and total MU for SWO-IMRT plan were significantly lower than those for the S-IMRT plan,the difference was significant(P＜0.05);HI and CI for SWO-IMRT and S-IMRT were not significant(P＞0.05).Conclusion:Segment weight optimization on IMRT plan applied to patients with postoperative cervical cancer can effectively reduce post-dose to normal tissue and shorten the treatment time.

Segment weight optimization;Radical hysterectomy;IMRT plan

R737.33

B

10.13638/j.issn.1671-4040.2016.10.004

2016-08-18）