中晚期宮頸癌術(shù)后容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療計劃劑量學研究

張懷文 鐘曉鳴

靜態(tài)調(diào)強放射治療(IMRT)是宮頸癌等盆腔腫瘤放療的主要方法[1]。在錐形束CT(CBCT)圖像引導基礎(chǔ)上發(fā)展起來的弧形容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療技術(shù)(VMAT),其改變了傳統(tǒng)的固定野靜態(tài)調(diào)強技術(shù)模式，是一種具有旋轉(zhuǎn)照射優(yōu)點的動態(tài)調(diào)強放療方式。VMAT計劃組對周圍危及器官的保護與IMRT相當甚至更優(yōu)。本研究擬通過比較弧形容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療(VMAT)與靜態(tài)調(diào)強(IMRT)兩種放療技術(shù)在中晚期宮頸癌放射治療中的劑量學差異，探討VWAT技術(shù)用于中晚期宮頸癌治療的可行性及潛在優(yōu)勢。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選擇

隨機選取2016年1月至2018年12月間在我科接受術(shù)后調(diào)強放射治療的宮頸癌患者10例作為研究對象，患者年齡為37～79歲,中位年齡48歲，要求所有患者均無放療禁忌證。

1.2 體位固定及靶區(qū)危及器官勾畫

患者均采用仰臥位，熱塑體膜固定后行CT模擬機放療定位，掃描范圍為腰1椎體上緣至坐骨結(jié)節(jié)下3～5 cm，掃描層厚5 mm。掃描結(jié)束后將CT模擬定位圖像資料通過通過瓦里安Aria局域網(wǎng)傳輸?shù)酵呃锇睧calipse13.5三維放射計劃系統(tǒng)工作站。放療醫(yī)生根據(jù)ICRU第50、62號報告勾畫放射治療靶區(qū)。臨床靶體積包括陰道上段1/2及殘端、陰道旁軟組織和盆腔淋巴引流區(qū)域，范圍為上界達4到5腰椎間、下界達閉孔下緣水平。CTV在前后方向外放0.6～0.8 cm、其余外放0.8～1.0 cm得到計劃靶體積。危及器官組織包括膀胱、直腸、小腸、兩側(cè)股骨頭等。

1.3 設(shè)計放療計劃

針對每位患者均分別設(shè)計三種不同的調(diào)強放療計劃，三種調(diào)強設(shè)野方法的機架角度分別為：①固定野5野靜態(tài)調(diào)強計劃Ⅰ的機架角度為0°、72°、144°、216°、288°，床角和小機頭角度均為0度；②固定野7野靜態(tài)調(diào)強計劃Ⅱ的機架角度為0°、51°、103°、154°、206°、257°、309°，床角和小機頭角度均為0度；③VMAT計劃Ⅲ為共面雙弧技術(shù)，各進行一次逆時針、順時針旋轉(zhuǎn)。順時針角度為181°～179°，逆時針角度179°～181°，床角設(shè)置為0°，小機頭角度順時針方向為10°，逆時針方向為350°。規(guī)定靶區(qū)處方劑量是指95%的PTV所接受的最低吸收劑量，PTV接受>110%處方劑量的體積應<5%，各危及器官耐受劑量的限定要求如下：小腸：V50<30%，最大劑量Dmax≤53 Gy；膀胱：V50<50%；左右股骨頭：V50<5%。

1.4 治療計劃評價指標

1.5 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2.1 靶區(qū)內(nèi)劑量分布

三種不同角度調(diào)強計劃PTVmean、靶區(qū)均勻性指數(shù)HI和適形度指數(shù)CI見表1。由表1可見，3種計劃均可滿足臨床95%等劑量曲線對PTV靶區(qū)劑量覆蓋的需要，三種計劃的靶區(qū)平均劑量以及靶區(qū)均勻性指數(shù)HI之間的差異沒有統(tǒng)計學意義，而靶區(qū)的適形度指數(shù)計劃Ⅲ最優(yōu)，計劃Ⅱ次之，而計劃Ⅰ最差。

表1 3組計劃靶區(qū)平均劑量、均勻性指數(shù)和適形度指數(shù)

注： a為與Ⅲ方法比較，t=5.321，2.931，P<0.05；b為與Ⅱ方法比較，t=4.110，P<0.05。

2.2 危及器官受照劑量和體積比較

小腸受照劑量體積對比：三組調(diào)強計劃小腸接受照射劑量和受照體積參數(shù)如表2所示。計劃Ⅱ的小腸所受照射的平均劑量略高于計劃Ⅰ和Ⅲ，計劃Ⅰ的小腸在中高劑量處V30、V40接受的受照體積稍高于計劃Ⅱ和Ⅲ，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。其余照射體積處三者間差異沒有統(tǒng)計學意義。

表2 3組治療計劃小腸受照劑量體積對比

注：a為與Ⅲ方法比較，t=2.759，2.644，P<0.05；b為與Ⅱ方法比較，t=5.589，P<0.05。

膀胱受照劑量體積對比：膀胱受照平均劑量計劃Ⅱ略小于計劃Ⅰ，其在V40接受的照射劑量體積旋轉(zhuǎn)照射計劃Ⅲ數(shù)值明顯優(yōu)于另外兩個調(diào)強照射方式，計劃Ⅰ最大，計劃Ⅱ稍小，三者相比差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表3)。膀胱其余照射體積處三者間差異沒有統(tǒng)計學意義。

表3 3組治療計劃膀胱受照劑量體積對比

注：a為與Ⅲ方法比較，t=2.458，4.680，5.047，P<0.05；b為與Ⅱ方法比較，t=2.628，P<0.05。

左股骨頭受照劑量體積對比：三組調(diào)強計劃的左股骨頭受量Dmean基本相同，在中劑量V30處Ⅰ組略小于Ⅲ組最小。而Ⅱ和Ⅲ兩組數(shù)據(jù)基本相同，兩者之間差異不具備統(tǒng)計學意義，見表4。

表4 3組治療計劃左股骨頭受照劑量體積對比

注：a為與Ⅲ方法比較，t=6.069，P<0.05。

右股骨頭受照劑量體積對比，對右側(cè)股骨頭來說，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三組計劃方式得到的數(shù)據(jù)結(jié)果基本相同，三者間的差異沒有統(tǒng)計學意義，見表5。

表5 3組治療計劃右股骨頭受照劑量體積對比

3 討論

近年來，旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療技術(shù)在中晚期宮頸癌放療中的優(yōu)勢日益突出，其在顯著降低膀胱、直腸、左右股骨頭等周圍正常危及器官受照劑量的前提下給予腫瘤靶區(qū)更優(yōu)致死劑量。

SHARFO等[4]研究宮頸癌放療中，VMAT優(yōu)勢在于劑量輸出更快，從劑量學角度分析肯定了VMAT對正常組織保護的優(yōu)勢。Cozzi 等[5]報道宮頸癌放療中VMAT 計劃可減少正常組織的受照劑量，提供較好的靶區(qū)適行性和均勻性，同時能減少治療時間，達到與IMRT 計劃相當或更好的效果，Savino等[6]和Van Benthuysen 等[ 7]的研究表明VMAT 計劃在把區(qū)內(nèi)劑量的分布、減少危及器官受照量等方面與dIMRT 計劃相當。Jia等[ 8]發(fā)現(xiàn)VMAT 在保證相同照射劑量的基礎(chǔ)上，可以明顯減少周邊器官的受照射劑量及患者照射時間，及機器跳幀次數(shù)，由于跳幀次數(shù)的減少，從而減少了機器的散射，使正常組織接受的散射量也相應減少，理論上可降低二次腫瘤的發(fā)生率。國內(nèi)也有相關(guān)文獻報道，劉培培等[9]、孫曉歡等[10]、曹倩倩等[11]等比較容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強( VMAT) 與7 野固定野調(diào)強( 7F-IMRT) 兩種放射治療技術(shù)在中晚期宮頸癌放射治療中的劑量學差異，VMAT 技術(shù)在劑量分布上與7F-IMRT 相當或略優(yōu)，但機器跳數(shù)和治療時間明顯減少。李丹明等[12]、楊心鳳等[13]研究均顯示VMAT放療技術(shù)在宮頸癌術(shù)后除能夠取得與VMAT靶區(qū)計劃相似的劑量分布，可對其鄰近危及器官進行更好的保護，且對近期和遠期治療效果都沒有影響，是一種較IMRT更好的調(diào)強治療方法。裴忠玲等[14]比較宮頸癌術(shù)后容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療(VMAT)和常規(guī)靜態(tài)調(diào)強放療(IMRT)的照射劑量分布及其血液毒性，兩種放療方法的血液毒性相仿，但與IMRT相比，VMAT 可降低盆腔骨髓及其亞區(qū)高劑量區(qū)的受照體積。

本研究針對宮頸癌腫瘤靶區(qū)平均劑量、均勻性、適形度及周圍危及器官保護等方面闡述VMAT計劃及其他兩種不同角度的固定野調(diào)強照射技術(shù)劑量學優(yōu)勢情況。研究結(jié)果表明：在給定處方總劑量50 Gy前提下，三種計劃的靶區(qū)平均劑量以及靶區(qū)均勻性指數(shù)之間差異沒有統(tǒng)計學意義，但靶區(qū)適形度VMAT計劃優(yōu)勢明顯；對小腸的保護，計劃Ⅱ的小腸所受照射的平均劑量略高于計劃Ⅰ和Ⅲ，計劃Ⅰ的小腸在中高劑量處V30、V40接受的受照體積稍高于計劃Ⅱ和Ⅲ；對膀胱的保護，膀胱受照平均劑量計劃Ⅱ略小于計劃Ⅰ，在V40接受的照射劑量體積計劃Ⅲ最優(yōu)；對左右股骨頭的保護，三者間基本沒有差異。

綜上所述， VWAT技術(shù)用于中晚期宮頸癌治療周圍危及器官的保護更優(yōu)，減輕放射反應且VMAT計劃組治療顯著減少治療時間和減少機器跳數(shù)，提高了治療精度和療效。這對于中晚期宮頸癌患者的臨床治療具有十分重要的意義。