可變劑量率與固定劑量率容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)在宮頸癌術(shù)后放療中的劑量學(xué)比較▲

黃慧嫻 陳海輝 陳紹俊 賀先桃 周建紅 羅文蘋 劉春琳

(廣西醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院腫瘤科，柳州市 545005，電子郵箱：445480529@qq.com)

隨著放射物理學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，調(diào)強(qiáng)放療已被廣泛應(yīng)用于宮頸癌術(shù)后放療。調(diào)強(qiáng)放療能夠在靶區(qū)與周圍正常組織之間形成陡峭的劑量分布，從而在有效提高靶區(qū)放療劑量的同時，避免周圍正常組織受到過高劑量的照射[1-4]。但固定野調(diào)強(qiáng)放療治療時間長，會影響患者治療的舒適度[5-8]。近年來，容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(volumetric modulated arc therapy，VMAT)技術(shù)逐漸應(yīng)用于臨床，VMAT是通過采用固定或變化的劑量率和機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度，實現(xiàn)多葉光柵高速動態(tài)的形狀改變，以優(yōu)化的單弧或多弧照射完成治療，可達(dá)到靶區(qū)劑量均勻和高適形度，從而減少患者放療過程中的移動，提高放療精度，縮短治療時間[9-10]。VMAT包括固定劑量率容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(fixed dose rate volumetric modulated arc therapy，F(xiàn)-VMAT)和可變劑量率容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(variable dose rate volumetric modulated arc therapy，V-VMAT)。目前關(guān)于V-VMAT技術(shù)與F-VMAT技術(shù)在宮頸癌術(shù)后放療中劑量學(xué)的比較的報道較少。本研究分別采用V-VMAT技術(shù)和F-VMAT技術(shù)治療宮頸癌術(shù)后放療患者，比較兩種技術(shù)的劑量學(xué)以及治療時間差異，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年3～8月在柳州市工人醫(yī)院行宮頸癌手術(shù)治療后的28例早期宮頸癌患者作為研究對象。按入院單雙號將所有患者分為研究組與對照組，每組14例。研究組患者年齡34～69(52.79±13.43)歲；鱗癌11例，腺癌2例，鱗腺癌1例；廣泛全子宮切除術(shù)4例，雙附件切除術(shù)5例，盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)5例；宮頸癌國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO)分期 Ⅰ 期6例，Ⅱ期8例；Karnofsky評分70～100(83.89±7.89)分。對照組患者年齡35～69(53.02±13.21)歲；鱗癌9例，腺癌4例，鱗腺癌1例；廣泛全子宮切除術(shù)4例，雙附件切除術(shù)6例，盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)4例；FIGO分期Ⅰ期7例，Ⅱ期7例；Karnofsky評分70～100(84.12±7.86)分。兩組的年齡、病理分型、FIGO分期、術(shù)式、Karnofsky評分比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性。研究組患者采用V-VMAT技術(shù)治療，對照組患者采用F-VMAT技術(shù)治療。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批同意，所有患者及其家屬均簽署知情同意書。

1.2 放療靶區(qū)及危及器官勾畫 患者均采用仰臥位，采用熱塑體膜固定，在自由呼吸狀態(tài)下使用16排立體定向螺旋CT模擬機(jī)(美國GE公司)行放療前定位，掃描范圍從腰1椎體上緣至坐骨結(jié)節(jié)下5 cm，掃描層厚5 mm。采集完畢后將CT定位圖像傳導(dǎo)至RayStation 4.0計劃系統(tǒng)(瑞典RaySearch 公司)。

所有患者的靶區(qū)及危及器官均由同一位專業(yè)放療醫(yī)師參照ICRU 50號和62號報告勾畫。臨床靶區(qū)包括陰道上段1/2及殘端、陰道旁軟組織和盆腔淋巴引流區(qū)域；上界為髂總血管分叉處，下界為閉孔下緣水平。CTV各方向外放0.5～1 cm形成計劃靶區(qū)。同時勾畫危及器官組織，包括膀胱、直腸、小腸、兩側(cè)股骨頭(包括骨髓)等。

1.3 計劃設(shè)計及放療計劃 使用RayStation 4.0計劃系統(tǒng)進(jìn)行V-VMAT與F-VMAT計劃設(shè)計及優(yōu)化。放療設(shè)備為美國瓦里安Trilogy直線加速器。設(shè)計V-VMAT計劃時，將治療弧角度設(shè)置為順時針220°～140°，并使用計劃系統(tǒng)中的對偶功能生成一個逆時針的對偶??；X射線能量設(shè)置為6 MV，點之間的間隔設(shè)置為4°，準(zhǔn)直器角度0°，采用直接子野優(yōu)化算法進(jìn)行逆向運算，單次優(yōu)化迭代與通量優(yōu)化迭代的次數(shù)分別為60次與20次，最大劑量設(shè)置為600 MU/min。F-VMAT計劃設(shè)置固定劑量為200 MU/min，其余設(shè)置與V-VMAT保持一致。規(guī)定靶區(qū)處方劑量是指95%計劃靶區(qū)體積所接受的最低劑量；計劃靶區(qū)接受>110%處方劑量的體積應(yīng)<5%；危及器官耐受劑量的限定要求以某器官接受X Gy照射的體積占該器官總體積的百分比(VX)評估，其中直腸V50<50%，膀胱V50<50%，小腸V50<10%、V40<50%，股骨頭V50<5%。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。正態(tài)分布的計量資料以(x±s)表示，組間比較采用t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以M(P25，P75)表示，組間比較采用秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組計劃靶區(qū)的劑量學(xué)比較 兩組計劃靶區(qū)的最大劑量、平均劑量、V95、V110、CI、HI比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)；研究組的D95低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組計劃靶區(qū)的劑量學(xué)比較

2.2 兩組危及器官的劑量學(xué)比較 研究組直腸的平均劑量、V40、V30，膀胱的平均劑量、V50、V40、V30，小腸的平均劑量、V50、V40、V30，左側(cè)股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30，右側(cè)股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30均低于對照組(均P<0.05)。兩組直腸、膀胱、小腸、左右側(cè)股骨頭的其他劑量學(xué)參數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。見表2。

表2 兩組危及器官的劑量學(xué)比較

2.3 兩種放療計劃的MU及治療時間比較 研究組的MU為(419.27±39.79)，治療時間為(150.07±0.76)s；對照組的MU為(365.16±31.09)，治療時間為(216.28±20.43)s。研究組的MU高于對照組，而治療時間短于對照組(t=43.282，P<0.001；t=-17.484，P<0.001)。

3 討 論

近年來，VMAT技術(shù)在臨床中逐漸應(yīng)用于各種惡性腫瘤的治療。既往國內(nèi)外多個研究發(fā)現(xiàn)，VMAT技術(shù)與固定野調(diào)強(qiáng)放療相比，其優(yōu)點是在不降低靶區(qū)劑量分布的同時，可減少治療時間和MU[11-13]。VMAT技術(shù)包括F-VMAT技術(shù)和V-VMAT技術(shù)。F-VMAT技術(shù)采用恒定的劑量率和固定的機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度，在每個控制點只能生成相同的子野權(quán)重，而V-VMAT采用變化的劑量率和機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度，可在各個子野間生成不同的射野投射權(quán)重，可降低治療時間，提高相對生物效應(yīng)，尤其在危及器官保護(hù)方面有明顯優(yōu)勢[14]。目前國內(nèi)外多數(shù)研究比較了F-VMAT與普通固定野調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)劑量學(xué)差異，而關(guān)于F-VMAT和V-VMAT之間的劑量學(xué)差異鮮有報道。

本研究結(jié)果顯示，V-VMAT、F-VMAT兩種放療計劃靶區(qū)的最大劑量、平均劑量、V95、V110、CI、HI比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)；而V-VMAT的D95低于F-VMAT(P<0.05)，說明兩種放療計劃的劑量分布均能滿足靶區(qū)處方劑量的要求，但V-VMAT計劃的靶區(qū)劑量分布似乎更有優(yōu)勢，這或許與V-VMAT計劃對于大體積、形狀復(fù)雜的宮頸癌術(shù)后凹形靶區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)多中心、多弧照射，使劑量分布更合理有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)，在接受V-VMAT技術(shù)的患者中，直腸的平均劑量、V40、V30，膀胱的平均劑量、V50、V40、V30，小腸的平均劑量、V50、V40、V30，左側(cè)股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30，右側(cè)股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30均低于F-VMAT技術(shù)(均P<0.05)，說明在保護(hù)危及器官方面V-VMAT技術(shù)效果更佳。此外，我們還比較了兩種放療計劃的MU和治療時間，結(jié)果顯示，研究組的MU高于對照組，而治療時間短于對照組(均P<0.05)，說明V-VMAT技術(shù)可明顯縮短治療時間，提高治療效率。研究組在治療過程中MU有所增加,可能是因為采用F-VMAT技術(shù)時，每次照射器停止運動后加速器再出電子束照射；而采用V-VMAT技術(shù)時，為了使靶區(qū)達(dá)到合適的體積劑量，常常會以增加穿過馬尾的子野數(shù)目來補(bǔ)償靶區(qū)[15]，故MU值稍高。

綜上所述，V-VMAT和F-VMAT兩種治療方式在靶區(qū)劑量分布方面均可滿足臨床需求，但V-VMAT在治療時間和危及器官受照劑量方面要優(yōu)于F-VMAT，可作為宮頸癌術(shù)后患者放療方式的選擇之一。本研究也存在一定的局限性，如樣本量較少，結(jié)果的真實性有待更大樣本量的研究以進(jìn)一步明確V-VMAT在宮頸癌放療中的臨床效果。