宮頸癌固定野調(diào)強(qiáng)和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃劑量學(xué)分析

羅丹 曾佳

摘要：目的? 比較固定野調(diào)強(qiáng)（IMRT）和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)（VMAT）在宮頸癌放療中的劑量學(xué)差異。方法? 選取20例仰臥位放療的宮頸癌患者，勾畫計(jì)劃靶區(qū)和危及器官后，給予計(jì)劃靶區(qū)PTV 50 Gy/25次的治療劑量，每例患者設(shè)計(jì)5野IMRT和2弧VMAT兩組計(jì)劃，采用相同的優(yōu)化參數(shù)。評(píng)估兩組計(jì)劃的靶區(qū)VPTV105%、Dmin、均勻性指數(shù)HIptv、適形度指數(shù)CIptv;危及器官OAR平均劑量Dmean、V40、V30、V20;機(jī)器跳數(shù)（MU）及治療時(shí)間（Time）差異進(jìn)行評(píng)估，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果? 兩組計(jì)劃中VMAT的靶區(qū)VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv優(yōu)于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;兩組計(jì)劃中VMAT的膀胱平均劑量（Dmean）、V40、V30優(yōu)于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。兩側(cè)股骨頭和直腸所受劑量比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;兩組計(jì)劃中VMAT的MU和Time優(yōu)于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論? 與IMRT相比，VMAT在宮頸癌放療的靶區(qū)劑量分布更優(yōu)，膀胱的照射體積和平均劑量更小，兩側(cè)股骨頭和直腸未見明顯優(yōu)勢(shì)。治療跳數(shù)大幅降低，對(duì)加速器的損耗相對(duì)更小，患者治療時(shí)間明顯縮。在不考慮治療費(fèi)用這一經(jīng)濟(jì)因素的情況下，VMAT治療計(jì)劃進(jìn)一步地提高了靶區(qū)的劑量分布，對(duì)膀胱進(jìn)行更好的保護(hù)，具有較好的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：宮頸癌;固定野調(diào)強(qiáng);容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng);劑量學(xué)

中圖分類號(hào)：R737.33? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.09.026

文章編號(hào)：1006-1959（2019）09-0082-03

Abstract：Objective? To compare the dosimetric differences between fixed field intensity （IMRT） and volumetric rotational intensity （VMAT） in cervical cancer radiotherapy. Methods? 20 patients with cervical cancer who underwent supine radiotherapy were enrolled. After planning the target area and jeopardizing the organs， the treatment dose of PTV 50 Gy/25 was planned. Each patient was designed with 5 wild IMRT and 2 arc VMAT. Use the same optimization parameters. Evaluation of target VPTV105%， Dmin， uniformity index HIptv， conformality index CIptv; risk of organ OAR average dose Dmean， V40， V30， V20; difference in machine hop （MU） and treatment time （Time） Evaluate and conduct statistical analysis. Results? The VPTV105%， Dmin， HIptv， and CIptv were better than the IMRT in the two groups，the difference was statistically significant （P<0.05）. The mean bladder dose （Dmean）， V40， and V30 of VMAT were better than IMRT in the two groups，the difference was statistically significant （P<0.05）. There was no significant difference in the doses of the femoral head and rectum between the two groups （P>0.05）. The MU and Time of VMAT were better than IMRT in the two groups，the difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion? Compared with IMRT， VMAT has a better dose distribution in the target area of cervical cancer radiotherapy， and the bladder irradiation volume and average dose are smaller. There is no obvious advantage in the femoral head and rectum on both sides. The number of treatment hops is greatly reduced， the loss to the accelerator is relatively small， and the treatment time of the patient is significantly reduced. Without considering the economic factors of treatment costs， the VMAT treatment plan further increases the dose distribution in the target area， provides better protection of the bladder， and has a better dosimetric advantage.

Key words：Cervical cancer;Fixed field intensity;Volumetric rotation and intensity modulation;Dosimetry

宮頸癌（cervical cancer）是常見的婦科惡性腫瘤之一，在全球女性惡性腫瘤中的發(fā)病率僅次于乳腺癌[1]。宮頸癌術(shù)后的主要治療方法是放射治療，放射治療對(duì)于各個(gè)時(shí)期宮頸癌的治療都有一定的效果。放射治療有效降低腫瘤局部復(fù)發(fā)率，延長(zhǎng)生存時(shí)間[2]。因此，越來越多的宮頸癌患者選擇術(shù)后放療。早期放療有三維適形放射治療（3D-CRT），目前主要以調(diào)強(qiáng)放射治療（IMRT）、容積調(diào)強(qiáng)（VMAT）為主要放療方式。本文通過對(duì)20例宮頸癌患者分別進(jìn)行5野IMRT和2全弧VMAT計(jì)劃設(shè)計(jì)比較，以期為患者尋求更為合適的治療方式。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象? 選取2017年9月～2018年9月宜春市人民醫(yī)院放療室收治的宮頸癌患者20例，年齡37～63歲，中位年齡45歲。

1.2方法? 所有患者均采用仰臥體位，熱塑膜與一體板固定體位。在核通模擬定位機(jī)下，雙手上舉交叉放于額頭，左手在下，右手在上。定位中心定于盆腔中部，并在LAP激光燈指示下，在熱塑膜正面和兩側(cè)貼鉛點(diǎn)，轉(zhuǎn)至GE公司的CT機(jī)掃描，掃描范圍上至膈頂，下至坐骨結(jié)節(jié)下2 cm，層厚5 cm。定位2 h前需排空膀胱后，再攝入500 ml純凈水。掃描圖像均傳輸至瓦里安Eclipse13.6計(jì)劃系統(tǒng)中進(jìn)行靶區(qū)勾畫和放療計(jì)劃設(shè)計(jì)。靶區(qū)和危及器官勾畫均參考ICRU50及ICRU62號(hào)報(bào)告，將CTV在三維方向外擴(kuò)5 mm得到計(jì)劃靶區(qū)（PTV），并勾畫股骨頭、直腸及膀胱等危及器官（OAR），膀胱為充盈狀態(tài)下的整個(gè)膀胱;直腸的上界為直腸乙狀結(jié)腸交界處，下界至肛門[3，4]。處方劑量歸一為PTV 50 Gy/25次。每組計(jì)劃使用相同的劑量限制和優(yōu)化參數(shù)。

1.3治療計(jì)劃設(shè)計(jì)? 采用瓦里安公司的Eclipse13.6版本的TPS進(jìn)行IMRT和VMAT計(jì)劃設(shè)計(jì)。使用瓦里安公司的Trilogy 6MV能量的X線，劑量率均為500 MU/min。每例患者分別設(shè)計(jì)5野IMRT和2全弧VMAT兩組計(jì)劃。5野計(jì)劃采用均勻分布的入射角度，2全弧VMAT計(jì)劃采用2段360°全弧照射[5，6]。

1.4治療計(jì)劃評(píng)估? 要求兩組計(jì)劃靶區(qū)劑量95%PTV≥5000 cGy。對(duì)比分析兩組計(jì)劃的靶區(qū)Vptv105%（Vptv105%為105%等劑量線所包繞的PTV體積）、Dmin、HIptv、CIptv。根據(jù)ICRU83號(hào)報(bào)告[7]定義均勻性指數(shù)（homogeneity index）為HIptv=（D2%-D98%）/D50%，公式中D2%、D98%、D50分別是2%、98%、50%PTV所受的照射劑量。HIptv取值越接近0，說明劑量分布均勻性越好。適形度指數(shù)（conformal index）為CIptv=（Vptv95%/Vptv）×（Vptv95%/Vbody95%），公式中Vptv95%為95%等劑量線所包繞的PTV體積，Vptv為PTV的總體積，Vbody95%為95%等劑量線所包繞的body體積。CIptv取值0～1，越靠近1說明靶區(qū)適形度越好。

危及器官劑量學(xué)參數(shù)要求膀胱V50<50%，左右股骨頭V50<5%，直腸V50<50%。兩組計(jì)劃危及器官均滿足上述條件。對(duì)比分析兩組計(jì)劃的膀胱平均量Dmean、V40、V30和V20;股骨頭平均量Dmean、V40、V30和V20;直腸平均量Dmean、V40、V30和V20。比較兩組計(jì)劃所需的機(jī)器跳數(shù)（MU）和治療時(shí)間（Time）。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法? 數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，組間比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1靶區(qū)劑量分布示意圖比較? 計(jì)劃中兩組計(jì)劃橫斷位、冠狀位、矢狀位劑量分布示意圖，VMAT計(jì)劃的劑量線包繞靶區(qū)情況優(yōu)于IMRT計(jì)劃，見圖1。

2.2靶區(qū)和危及器官劑量體積直方圖（DVH）比較? 兩組計(jì)劃中的靶區(qū)：VMAT計(jì)劃的DVH曲線相比于IMRT計(jì)劃的曲線更陡峭;危及器官：其中VMAT計(jì)劃的膀胱曲線優(yōu)于IMRT計(jì)劃。左右股骨頭和直腸的曲線差異不明顯，見圖2。

2.3靶區(qū)和危及器官劑量學(xué)比較? 兩組計(jì)劃中VMAT的靶區(qū)VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv優(yōu)于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;膀胱平均劑量（Dmean）、V40、V30優(yōu)于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。左右兩側(cè)股骨頭和直腸所受劑量比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;兩組計(jì)劃中VMAT的平均機(jī)器跳數(shù)和平均治療時(shí)間優(yōu)于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.4 MU及Time比較? 兩組計(jì)劃中，VMAT的MU和Time均低于IMRT，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

3討論

VMAT在放療過程中，可實(shí)現(xiàn)機(jī)架角度、劑量率、多葉準(zhǔn)直器位置的自動(dòng)變化，其中機(jī)架角度、劑量率的自動(dòng)變化是在固定野調(diào)強(qiáng)IMRT的技術(shù)延伸，可實(shí)現(xiàn)更高適形度，更加均勻的劑量分布，使精準(zhǔn)放療達(dá)到一個(gè)新高度[8]。此外縮短治療時(shí)間，也給患者帶來福音。目前，在基層和社區(qū)醫(yī)院使用該技術(shù)相對(duì)少，臨床數(shù)據(jù)不完善。VMAT可進(jìn)一步提高腫瘤靶區(qū)劑量覆蓋率降低正常組織照射劑量及患者的腫瘤復(fù)發(fā)率，提高患者生活質(zhì)量。

本研究顯示，VMAT的靶區(qū)VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv均優(yōu)于IMRT（P<0.05），表示VMAT可實(shí)現(xiàn)更高適形度，更加均勻的劑量分布; VMAT和IMRT另一個(gè)關(guān)注點(diǎn)是周圍正常組織低劑量照射區(qū)域的增加，這可能增加次級(jí)惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，兩組計(jì)劃中VMAT的膀胱Dmean、V40、V30優(yōu)于IMRT（P<0.05）。兩側(cè)股骨頭和直腸所受劑量比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;兩組計(jì)劃中VMAT的MU和Time均優(yōu)于IMRT（P<0.05），這是VMAT的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，與IMRT相比，VMAT在宮頸癌放療的靶區(qū)劑量分布更優(yōu)，膀胱的照射體積和平均劑量更小，兩側(cè)股骨頭和直腸未見明顯優(yōu)勢(shì)。治療跳數(shù)大幅降低，對(duì)加速器的損耗相對(duì)更小，患者治療時(shí)間明顯縮。在不考慮治療費(fèi)用這一經(jīng)濟(jì)因素的情況下，VMAT治療計(jì)劃進(jìn)一步地提高了靶區(qū)的劑量分布，對(duì)膀胱進(jìn)行更好的保護(hù)，具有較好的劑量學(xué)優(yōu)勢(shì)。

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收稿日期：2018-12-29;修回日期：2019-1-22

編輯/王海靜作者簡(jiǎn)介：羅丹（1987.3-），女，江西新余人，本科，助理工程師，主要從事腫瘤放射治療的研究