基于超聲的膀胱容量測定在宮頸癌調(diào)強放療中準確性及其臨床意義

張雪芳 莫杰明 黃軍榮 張純 吳煜良

(東莞市人民醫(yī)院腫瘤放療科，廣東 東莞 523059)

1.2儀器 PHILIPS 5500型彩色多普勒超聲診斷儀，V6-2腹部三維容積探頭、頻率：2～6 MHz；CMS三維治療計劃系統(tǒng)；GE放療專用大孔徑螺旋CT(GE Big Bore CT)，孔徑：85 cm。

1.3試驗方法 在CT定位時3組采取不同的方法充盈或不充盈膀胱；所有患者使用碳素板加體膜固定，采用仰臥位。行增強CT掃描，增強劑為碘佛醇100 ml，用高壓注射器注射；掃描范圍：上至膈肌，下至股骨上段，將獲取圖像傳輸?shù)焦ぷ髡荆话袇^(qū)勾畫由兩名職稱為副主任醫(yī)師以上醫(yī)師共同根據(jù)放療前MRI及全身PET-CT，勾畫盆腔淋巴結(jié)引流區(qū)(髂總、髂內(nèi)、髂外、閉孔)、子宮、宮頸、部分陰道為臨床靶區(qū)(CTV)45、盆腔腫大淋巴結(jié)的腫瘤靶區(qū)(GTVnd)。CTV45、GTVnd在各方向外放0.5 cm 形成計劃靶區(qū)(PTV)45、PGTVnd。物理師使用Pinnacle 治療計劃系統(tǒng)制定調(diào)強放療計劃，處方劑量:PTV45、PGTVnd分別為45 Gy和60 Gy，分25次，危及器官劑量：小腸50%以上體積接受照射劑量不得超過45 Gy。所有患者行同期順鉑為基礎(chǔ)的化療。

放療結(jié)束重新掃描，并勾畫靶向，將定位時的調(diào)強放療計劃移入圖像中，重新評估靶區(qū)PTV45、PGTVnd的95%劑量曲線覆蓋體積(V95)、平均放射劑量(Dmean)、最大劑量(D2%)及三組的正常組織的受照射的體積V45和Dmean。

1.4膀胱容量測定方法 膀胱測定組：膀胱測定組定位前排空膀胱、直腸，大便干結(jié)的患者,直腸內(nèi)給開塞露排空直腸，飲用500 ml溫水后，30 min后開始用PHILIPS 5500型彩色多普勒超聲診斷儀，之后每隔10 min 測量1 次，直至膀胱容量3次保持近似的讀數(shù)，或出現(xiàn)明顯的憋尿感，即行體位固定、CT掃描?；颊咴诿看畏暖焾?zhí)行時應(yīng)用PHILIPS 5500型彩色多普勒超聲診斷儀評估膀胱體積(偏差<50 ml)，開始實施放療。采用PHILIPS 5500型彩色多普勒超聲診斷儀測量膀胱容量：將電源開啟，患者取仰臥位并保持平躺，選擇相對應(yīng)的測量型態(tài)；將膀胱容積測定儀探頭置于恥骨聯(lián)合上的兩橫指處，在恥骨上方約3 cm位置處涂抹超聲波耦合劑；測定者位于患者的右側(cè)，將探頭對準須測定的膀胱位置，按下測定鍵開始測量，聲音結(jié)束后測定結(jié)束，所掃描膀胱的位置必須確保位于十字中心的正中央。采用NeuralHarmonics技術(shù)，根據(jù)體內(nèi)多平面超聲波反射產(chǎn)生的膀胱3D影像圖顯示并計算其體積。人工訓練組：尿感訓練，給予患者一個標尺，共有10個刻度，0為剛剛排空膀胱，10為膀胱充盈至尿意不能忍受必須排出尿意，中間分成10格，5分為患者不覺得有尿意，6分為自覺略有尿意，但無需解手，7分有尿意，可去解手也可不去，8分為尿意明顯，有去解手的意愿；9分為尿意很明顯，迫切想去解手；10分為尿意特別明顯，有無法忍的尿意。該組自評為8～10分。8～10為較理想充盈狀態(tài)，定位及放療由患者定義8～10的充盈狀態(tài)方執(zhí)行。放療計劃同上。對照組：在自然狀態(tài)下行定位及放療，不充盈膀胱。其他治療流程和要求與上述相同。

1.5觀察指標 對比放療開始、放療結(jié)束時3組PTV45、PGTVnd靶區(qū)劑量(Dmean、D2%)、V95、危及器官(小腸、膀胱)受照射體積和劑量的差異。

1.6統(tǒng)計學分析 采用SPSS25.0軟件進行方差分析、LSD-t檢驗，t檢驗、χ2檢驗、Kruskal WallisH檢驗。

2 結(jié) 果

2.13組膀胱容積對比 放療開始經(jīng)超聲讀取3組膀胱容量分別為：膀胱測定組(390.99±32.85)ml，人工測定組(143.78±16.83)ml，對照組(74.15±6.58)ml，3組差異顯著(F=26.851，P=0.00)。膀胱測定組膀胱容量顯著大于人工測定組和對照組(P<0.05)。經(jīng)CT測量膀胱容量讀取3組膀胱容量分別為：膀胱測定組(470.99±43.85)ml，人工測定組(108.78±24.83)ml，對照組(51.4±6.58)ml，3組對比差異顯著(F=18.342，P=0.000)。膀胱測定組膀胱容量顯著大于人工測定組和對照組(P<0.05)。

2.23組PTV靶區(qū)劑量、95%對比 膀胱測定組放療開始、放療結(jié)束時靶區(qū)PTV45、PGTVnd覆蓋體積V95、Dmean、D2%無顯著變化(P>0.05)，人工訓練組、對照組靶區(qū)PTV45、PGTVnd覆蓋體積V95、Dmean、D2%變化顯著(P<0.05)，其中對照組變化最大，其次為人工訓練組。組間對比，放療開始3組之間無顯著差異，放療結(jié)束人工訓練組、對照組靶區(qū)Dmean、D2%均明顯小于膀胱測定組(P<0.05)，見表2。

表2 3組PTV45、PGTVnd覆蓋體積V95、Dmean、D2%的差異比較

2.33組危及器官照射體積和劑量對比 3組放療開始、放療結(jié)束時膀胱(除V45外)、小腸照射體積V45、Dmean、D2%有顯著差異(P<0.05)，膀胱測定組放療開始、放療結(jié)束時膀胱(除V45)、小腸照射體積V45、Dmean、D2%明顯低于人工訓練組明顯和對照組(P<0.05)，人工訓練組明顯低于對照組(P<0.05)，見表3。

表3 3組危及器官照射體積和劑量的差異比較

3 討 論

調(diào)強放療可提高腫瘤靶體積適形度，增加靶區(qū)照射劑量增加腫瘤控制效果，同時減少正常組織照射體積和劑量減少正常組織毒性，保護正常組織，因此可有效提高治療增益比〔7〕，在宮頸癌放療中有明顯劑量學優(yōu)勢。但是受固定技術(shù)、治療體位、宮頸動度及相鄰器官影響〔8,9〕,調(diào)強放療靶區(qū)準確性難以保證,正常組織損傷不可避免。人體盆腔中上區(qū)域是膀胱、小腸共享區(qū)域，宮頸癌根治術(shù)切除部分盆腔組織和器官，導(dǎo)致小腸墜入髂淋巴引流區(qū)與陰道殘端上方之間，直接導(dǎo)致小腸受照射體積大，而小腸對照射較為敏感，易導(dǎo)致照射性損害。而在調(diào)強放療中膀胱體積變化較大，最大值和最小值之差的中位數(shù)為247 mm3〔10〕，充盈狀態(tài)膀胱可引起膀胱及其相鄰組織器官發(fā)生相對移位性改變，其充盈程度直接影響靶區(qū)、危及器官照射劑量和體積〔11～14〕。因此保持膀胱恒定的、最大程度充盈狀態(tài)是宮頸癌調(diào)強放療的關(guān)鍵，對治療效果和危及器官保護具有十分重要作用。

超聲在臨床應(yīng)用廣泛，利用超聲測量膀胱容積容易操作，超聲自帶測量軟件便于計算膀胱容量，再利用CT定位掃描獲得宮頸癌病灶三維結(jié)構(gòu)圖，及其與周圍組織解剖關(guān)系，準確勾勒出靶區(qū)照射范圍，以便于物理治療師擬定放療計劃，最大程度提高照射效果，保護危及器官，降低并發(fā)癥。

由于膀胱充盈程度的不同，且其受腹腔壓力、子宮、腸道等的壓力，超聲顯像時膀胱的液性暗區(qū)各斷層面形態(tài)不同。二維公式計算膀胱容量誤差較大，而實時三維超聲可直接測量三維體積，其解決了以往三維超聲取樣時間較長及數(shù)據(jù)處理繁瑣等問題，可全面觀察立體結(jié)構(gòu)。該技術(shù)快速、簡便、準確，目前已成功應(yīng)用于心臟定量分析及膽囊容積的測定〔15,16〕，Bózsa 等〔17〕利用三維超聲系統(tǒng)對宮頸癌患者術(shù)后的殘余尿量進行測量，結(jié)果表明準確性較高。Ghani 等〔18〕將Bladderscan 和 Bardscan三維超聲膀胱側(cè)容儀及三維超聲系統(tǒng)測量正常人膀胱體積進行對比，結(jié)果表明 3 種方法測得的體積與實際尿量均具有顯著相關(guān)性，但三維超聲系統(tǒng)的精確度及臨床診斷認可度最高。

國外的相關(guān)研究將基于超聲的膀胱容量測定逐漸應(yīng)用于各種盆腔腫瘤的放射治療，例如，Stam等〔19〕將其應(yīng)用于前列腺癌患者的放療研究，由于膀胱的體積變化較大(±47.2%)，結(jié)果表明使用基于超聲的膀胱容量測定儀膀胱重復(fù)充盈較好。Yoon 等〔20〕對直腸癌化療后行放療的患者行憋尿訓練，結(jié)果表明采用膀胱測容儀組的膀胱體積與生物反饋組降低 37%。Hynds 等〔21〕對接受放療的前列腺癌患者分別用 CT 和基于超聲的膀胱容量測定儀測量膀胱體積，結(jié)果無統(tǒng)計學意義(P=0.38)，表明基于超聲的膀胱容量測定儀測定膀胱體積正確、及時、客觀、無侵入。

本研究結(jié)果說明通過超聲測量膀胱容量可保持調(diào)強放療中穩(wěn)定的膀胱充盈狀態(tài)，而人工訓練組受患者主觀因素影響較大，膀胱充盈狀態(tài)不穩(wěn)定，因此靶區(qū)覆蓋體積、Dmean、D2%變化顯著，對照組僅進行靶區(qū)定位，無法控制膀胱體積變化，因此靶區(qū)覆蓋體積、Dmean、D2%變化最顯著。本研究結(jié)果提示超聲測量膀胱容量有利于調(diào)強治療過程中保持充盈膀胱，提高靶區(qū)照射劑量和體積，提高治療效果。超聲測量膀胱定位放療科減少危及器官照射劑量和體積，保護正常組織器官。郭潔群等〔22〕研究顯示膀胱充盈狀態(tài)對可減少65%膀胱照射劑量，75%小腸照射劑量?？讉サ取?3〕研究顯示膀胱充盈減少了對接受30%、50%、90%劑量照射的小腸體積67.1%、70.9%、和82.0%。

理論上，膀胱充盈度越高，膀胱壁接受照射部分越少，小腸可被越多地擠出照射區(qū)域，在相同的靶區(qū)照射范圍和劑量時，膀胱和小腸的不良反應(yīng)減少〔24〕。但在放療過程中，平均膀胱體積均降低，可降低71%〔25〕，治療結(jié)束后膀胱最大容量與治療前相比顯著減小，因此，為減輕患者放療后期憋尿的負擔，且盡量保障膀胱體積的一致性，膀胱的初始體積不宜過于充盈。相關(guān)研究顯示〔26〕，當膀胱體積超過200 ml時，所測數(shù)據(jù)與 CT 掃描所得數(shù)據(jù)更為接近；但另有研究表示〔27〕，當膀胱殘留尿量低于300 ml時，三維超聲膀胱側(cè)容儀所測數(shù)據(jù)更為準確。因此，結(jié)合正常膀胱平均體積 350～500 ml，建議將初始膀胱體積設(shè)定為 200～400 ml，在放療前期根據(jù)膀胱憋尿訓練尋適合患者的較為適宜的膀胱充盈體積。另外，對于超過25次的根治性放療，治療過程中需尋找合適的時機重新掃描膀胱以確定膀胱體積標準。但這個合適的時機及降低的膀胱容積范圍，目前尚未有報道，仍需進一步研究。

Haworth 等〔28〕研究發(fā)現(xiàn)，使用基于超聲的膀胱容量測定儀測定前列腺癌放療患者，可保持膀胱體積的一致，并確保 80%以上的患者在實際放療時靶區(qū)劑量的準確性。Luo 等〔29〕使用基于超聲的膀胱容量測定儀研究宮頸癌放療患者的膀胱，通過與生物反饋組對比，發(fā)現(xiàn)膀胱充盈程度對靶區(qū)前后及左右方向位移的影響較小，對頭腳方向位移的影響較大；與生物反饋組相比，觀察組靶體積-計劃靶體積頭腳方向的外擴范圍可縮小至6.4 mm。由此可見，使用基于超聲的膀胱容量測定儀與單純生物反饋組相比，膀胱充盈程度的穩(wěn)定性得到了顯著改善。

由于影響膀胱充盈的因素較多，因此，每次放療前應(yīng)至少進行 5 次以上的膀胱測量才能達到所需的充盈體積。Luo 等〔29〕研究發(fā)現(xiàn)，首次發(fā)現(xiàn)，盡管放療期間膀胱充盈速度個體差異較大，但平均充盈速度約為3.7 ml/min，其主要由飲水量決定，且與年齡呈負相關(guān)。利用該模型公式可預(yù)測個體的膀胱充盈時間并進行個體化調(diào)整，將放療順序合理安排，建立基于超聲膀胱體積測定及監(jiān)控的腫瘤放療臨床路徑，從而實現(xiàn)腫瘤的精確放療。

綜上，宮頸癌調(diào)強放療中保持膀胱充盈狀態(tài)是提高調(diào)強放療效果，保護正常組織器官的有效方法。基于超聲測量膀胱容量可維持恒定、最大程度膀胱充盈狀態(tài)，進而提高提高靶區(qū)治療體積和劑量，減少鄰近器官損傷。