“半野”三維適形放療、固定野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放療和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療在中晚期宮頸癌治療上的劑量學(xué)比較

楊東明 盧慶剛

宮頸癌是婦科常見的惡性腫瘤，對(duì)患者的生命造成嚴(yán)重的威脅，而對(duì)宮頸癌的治療，放化療是最常見的治療手段之一，特別是FIGO ⅡB期及以上的宮頸癌患者[1-2]。在放射治療中，更為先進(jìn)的固定野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)(IMRT)和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)(VMAT)放療已經(jīng)非常普遍，但是三維適形放療(3D-CRT)仍然有自己的優(yōu)勢(shì)，并在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)揮重要作用。為了了解這三種放療方法在各自靶區(qū)組織內(nèi)的放射劑量的差異及對(duì)患者危及器官的保護(hù)情況，本研究選取了我院收治的90例宮頸癌(ⅡB期以上)患者做三種放療計(jì)劃，并進(jìn)行劑量學(xué)對(duì)比，現(xiàn)將臨床資料做回顧性分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇遼寧省腫瘤醫(yī)院2015年9月—2019年10月收治的90例宮頸癌患者作為研究對(duì)象，患者年齡35～64歲，平均年齡(47.00±0.75)歲。經(jīng)影像學(xué)檢查、腫瘤標(biāo)記物及病理報(bào)告等輔助檢查，明確診斷為Ⅱb期及以上。根據(jù)NCCN 2018指南對(duì)于宮頸癌Ⅱb期及以上患者采用盆腔外照射聯(lián)合后裝并同步放化療方式進(jìn)行治療[3]。

1.2 研究方法

外照射：將90例宮頸癌患者隨機(jī)分為A、B和C三組進(jìn)行放射治療，每組30例患者。所有患者均使用同一臺(tái)Varian IX加速器X射線治療。采用體膜固定，西門子大口徑CT增強(qiáng)掃描，層厚3 mm，掃描范圍自第3腰椎水平至坐骨結(jié)節(jié)下緣水平，將CT描寫結(jié)果導(dǎo)入飛利浦放療計(jì)劃系統(tǒng)Pinnacle9.10。根據(jù)ICRU 62號(hào)報(bào)告宮頸癌臨床靶區(qū)(Clinical target volume，CTV)，包括陰道上二分之一、陰道旁軟組織和盆腔淋巴引流區(qū)域(包括髂總、髂外、髂內(nèi)、閉孔及骶前淋巴結(jié)區(qū))，范圍上界第五腰椎到下界閉孔下緣水平，直至骨盆外2 cm處。計(jì)劃靶區(qū)(Planning target volume，PTV)由腫瘤體積和亞臨床病灶組成，將CTV頭腳方向上外擴(kuò)1 cm，腹背及左右其他方向外擴(kuò)0.8 cm作為PTV，同時(shí)勾畫小腸、直腸、膀胱、雙側(cè)股骨頭等危及器官，其中小腸包括造影劑顯示的腸管及其周圍腸系膜組織，直腸上界為直腸乙狀結(jié)腸交界處，下界為肛門。定位和放療前使所有患者膀胱保持充盈狀態(tài)。A組患者采用10 MV能量X射線三維適形治療，前15次放療采用單次劑量為2 Gy，入射野角度采用0°、90°、180°和270°的4野盒式照射，總劑量30 Gy。然后A組的30例患者采用“半野”治療，即把加速器Collimator調(diào)至0°，一級(jí)準(zhǔn)直器X軸相對(duì)側(cè)的鉛擋調(diào)至0，采用上下四個(gè)“半野”兩兩對(duì)穿(圖1)，加速器MLC適形遮擋直腸和部分膀胱，單次劑量2 Gy，照射10次，劑量同為20 Gy。B組和C組患者采用6MV能量X射線進(jìn)行調(diào)強(qiáng)治療，B組采用7野共面固定野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)[4]，應(yīng)用Pinnacle9.10的DMPO算法，采用自動(dòng)分野計(jì)算[5]，處方量為2 Gy/次，25次，總劑量50 Gy。C組患者采用雙弧共面容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃，處方量為2 Gy/次，25次，總劑量50 Gy。

腔內(nèi)照射：三組90例患者均采用三維近距離治療。根據(jù)外照射的方式的不同，三維近距離的處方劑量也不盡相同。A組外照射采用“半野”遮擋直腸的放射方式，犧牲掉了20 Gy的靶區(qū)劑量，需要我們采用近距離放療予以補(bǔ)充放療。A組采用7 Gy/次/周，分6次照射。B組和C組患者采用7 Gy/次/周，分4次照射。三維后裝計(jì)劃均采用正向優(yōu)化[6]，然后評(píng)估危及器官外照射最大劑量和內(nèi)照射危及器官等效生物劑量(Equieffective dose in 2 Gy per fraction，EQD2)之和。

1.3 分析指標(biāo)

根據(jù)治療計(jì)劃比較分析三種放療方式對(duì)患者危及器官的影響以及PTV的平均劑量、適形度和均勻度。適形度指數(shù)CI=TVRI/VPTV×TVRI/VT[7]，其中VPTV是靶區(qū)體積，TVRI是100%處方劑量覆蓋PTV的體積，VT是該等劑量曲線所覆蓋的全部受照射體積。均勻度指數(shù)HI=D5%/D95%，D5%是指靶區(qū)5%體積的劑量，D95%是指靶區(qū)95%體積的劑量。CI越接近于1[8]，則靶區(qū)適形度越好；HI越小，PTV均勻性越好。外照射聯(lián)合腔內(nèi)照射等效劑量：膀胱<90 Gy，結(jié)直腸和小腸<75 Gy，病灶CTV-D90不小于85 Gy[9]。

圖1 A組放療改野后“半野”對(duì)穿照射示意圖Figure 1 Schematic diagram of “Half-field” interpenetrating radiation in the group ANote：“Half-field” irradiation cross section was adopted after changed field(the left)and MLC conformal of “Half-field” accelerator after modification(the right).

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果2.1 PTV劑量

三組計(jì)劃靶區(qū)PTV平均劑量、CI和HI均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，進(jìn)一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)B組和C組之間的PTV平均劑量和HI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。A組PTV平均劑量(41.32±5.38 Gy)和CI(0.62±0.05)顯著低于B組和C組(P<0.05)，HI(1.35±0.17)顯著高于B組和C組(P<0.05)，B組CI低于C組(P<0.05)(表1)。

2.2 外照射危及器官(OAR)劑量

三組計(jì)劃的膀胱、結(jié)直腸和小腸的平均劑量均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)A組小腸平均劑量(32.43±5.51 Gy)分別比B、C組高13.7%和28%(P<0.05)，A組的膀胱平均劑量比B、C組分別降低19.8%和15.2%；A組的結(jié)直腸平均劑量則比B、C組分別降低26.1%和19.4%。B組和C組小腸平均劑量相近(P>0.05)，B組的膀胱和結(jié)直腸的平均劑量比C組分別高了5.7%和9.1%(P<0.05)。

2.3 治療時(shí)間與機(jī)器跳數(shù)(MU)比較

三組平均治療時(shí)間分別為(135.5±27.6)s、(1032±276.5)s和(213.7±13.7)s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0167)，B組的治療時(shí)間是A組的7.6倍，是C組的4.8倍；三組MU分別為(632.58±15.35)MU、(1176.35±132.41)MU和(1205.42±120.67)MU(P=0.0269)，A組跳數(shù)比B、C組分別低了46%和47.5%(P=0.0269)(表2)，B組和C組之間機(jī)器跳數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表2 三組計(jì)劃治療時(shí)間和機(jī)器跳數(shù)(MU)比較

2.4 外照射聯(lián)合腔內(nèi)照射劑量

三組外照射聯(lián)合腔內(nèi)照射劑量均滿足臨床要求，即病灶靶區(qū)(CTV-D90)累積劑分別為：(90.65±5.25)Gy、(89.31±4.67)Gy和(88.45±5.65)Gy，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；結(jié)直腸累積劑量分別為(68.65±5.22)Gy、(62.32±4.55)Gy和(60.58±4.23)Gy(P<0.05)；膀胱累積劑量分別為(78.47±5.45)Gy、(72.47±3.69)Gy和(69.55±3.52)Gy(P<0.05)；小腸累積劑量分別為(67.85±4.36)Gy、(62.47±7.36)Gy和(65.32±6.45)Gy，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表3)。

表3 外照射聯(lián)合腔內(nèi)照射劑量等效累積DEQD2

3 討論

目前，對(duì)于中晚期宮頸癌主要采用這三種外照射方式聯(lián)合近距離放療加同步放化療治療[10]，國(guó)內(nèi)外對(duì)三種外照射同時(shí)做劑量對(duì)比的報(bào)道較少。3D-CRT放療優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格低廉，費(fèi)用不到IMRT和VMAT的一半，治療時(shí)間短，對(duì)放療硬件要求低，是基層醫(yī)院普遍采取的放療方式之一。3D-CRT對(duì)于模擬定位要求較低，這種"半野"擋直腸的方法充分利用加速器MLC的優(yōu)勢(shì)，完美遮擋直腸，降低直腸最大劑量和平均劑量?jī)?yōu)勢(shì)比較明顯，而IMRT和VMAT需要PTV和危及器官精確的邊界，這就要求先進(jìn)的技術(shù)工具，如圖形引導(dǎo)放射治療(Image-guided radiotherapy，IGRT)，而IGRT對(duì)于提高IMRT和VMAT的放療精度至關(guān)重要，它能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PTV和危及器官的治療過(guò)程中運(yùn)動(dòng)情況，讓危及器官受劑量最少的同時(shí)提高PTV劑量的均勻性和適型度，但也使得放療醫(yī)師和技師花費(fèi)更多的時(shí)間去準(zhǔn)備。3D-CRT的缺點(diǎn)也很明顯，其PTV的劑量均勻性和適形度不及IMRT和VMAT，危及器官保護(hù)上做得不是很好，常規(guī)照射45～50 Gy的盒子野照射時(shí)，3～4級(jí)并發(fā)癥發(fā)生率達(dá)4%～15%，40%患者出現(xiàn)長(zhǎng)期慢性腹瀉和1～2級(jí)泌尿系統(tǒng)反應(yīng)，甚至嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量。IMRT的優(yōu)點(diǎn)在于靶區(qū)劑量均勻性和適形度較好，對(duì)直腸和膀胱保護(hù)上做得很好，而缺點(diǎn)就是DMPO算法自動(dòng)分野，滿足計(jì)劃要求的同時(shí)導(dǎo)致治療時(shí)間過(guò)長(zhǎng)[11-12]，無(wú)形當(dāng)中增大了擺位誤差。另外，IMRT的劑量率較低，進(jìn)而造成患者全身低劑量區(qū)域增加，毒副作用還需要臨床進(jìn)一步觀察。VMAT放療優(yōu)點(diǎn)是子野小，精度高，靶區(qū)和危及器官都很好滿足臨床要求，其劑量率較IMRT高，放療時(shí)間較IMRT短，患者全身低劑量區(qū)域更容易被臨床接受。VMAT缺點(diǎn)是對(duì)放療設(shè)備硬件要求很高，很多基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)不具備條件。Agata等[13]認(rèn)為在宮頸癌IMRT和VMAT放療對(duì)比中，VMAT組的膀胱和直腸等危及器官劑量比IMRT低。Victor等[14]認(rèn)為在宮頸癌IMRT和VMAT調(diào)強(qiáng)放療中，膀胱的充盈程度直接影響膀胱和小腸的劑量，與放療后膀胱炎和放射性腸炎的發(fā)生有一定相關(guān)性。Barrett等[15]研究認(rèn)為宮頸癌VMAT聯(lián)合后裝治療優(yōu)于IMRT聯(lián)合后裝治療。國(guó)內(nèi)有報(bào)道認(rèn)為宮頸癌放療3D-CRT與IMRT技術(shù)上沒有差異，但I(xiàn)MRT方案毒副作用更小[16]。張維帥等[17]研究結(jié)論認(rèn)為宮頸癌放療VMAT方案比3D-CRT腫瘤得到良好的局部控制，危及器官受劑量更低。Tanderup等[18]認(rèn)為使高危病灶區(qū)域(外照射+內(nèi)照射)等效生物劑量達(dá)到85～90 Gy，以達(dá)到良好的局部控制。ICRU新發(fā)布的83號(hào)文件提出腫瘤控制率和正常組織并發(fā)癥概率等概念。因此我們須嚴(yán)格控制靶區(qū)周圍危及器官的劑量，尤其是結(jié)直腸的劑量，以到達(dá)降低血小板下降、消化道損傷、腸道慢性放射性損傷等的目的。

綜上所述，對(duì)Ⅱ期b以上宮頸癌中晚期患者應(yīng)該首選容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)，其次是固定野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)?；颊卟捎萌莘e旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療在靶區(qū)劑量適形度和保護(hù)危及器官方面較其他兩種方案具有一定優(yōu)勢(shì)?！鞍胍啊比S適形放療同樣能夠滿足臨床要求，同時(shí)還具有治療費(fèi)用低廉，放療計(jì)劃治療時(shí)間短，執(zhí)行效率高等特點(diǎn)。對(duì)于不具備調(diào)強(qiáng)設(shè)備的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)，“半野”三維適型放療值得在臨床上推廣。