宫颈癌术后阴道三维腔内近距离放射治疗两种施源器剂量学研究

龚文，晏军，刘军，王琳，谭榜宪

643000 四川 自贡，自贡市第一人民医院 肿瘤科(龚文、晏军、刘军、王琳)；637000 四川 南充，川北医学院附属医院 肿瘤科(谭榜宪)

三维腔内近距离放射治疗(three-dimensional intracavitary brachytherapy，3D-ICBT)是以三维影像(computed tomography,CT/magnetic resonance imaging,MRI)为基础，引入外照射剂量学概念，精确勾画临床靶区体积(clinical target volume，CTV)、危及器官(organs at risks，OAR)，并对CTV、OARs予以处方剂量，采用体积剂量直方图(dose-volume parameters，DVH)评估剂量的现代化近距离放射治疗技术。由于3D-ICBT中心源剂量分布与距离平方成反比，具有靶区中心剂量高、周围剂量跌落快的特点，3D-ICBT系宫颈癌放射治疗不可或缺的组成部分之一。最新版本美国国立综合癌症网(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指出，对于阴道切缘阳性患者术后补充3D-ICBT能够获益，推荐对于术后阴道切缘阳性及肿瘤靠近切缘的宫颈癌患者补充3D-ICBT；对于术后盆腔淋巴结阳性、宫旁阳性宫颈癌患者术后近距离放射治疗没有明确推荐。多个研究[1-2]均显示对于宫颈癌根治术后存在高危因素的患者术后辅助同步放化疗后再补充3D-ICBT能够取得临床获益。可见3D-ICBT在宫颈癌术后应用的适应症将会进一步扩大。施源器是实施3D-ICBT不可或缺的工具，阴道柱状、双卵圆球施源器是目前临床上常用于宫颈癌根治术后阴道3D-ICBT的两种施源器，但是考虑到阴道切除术后解剖结构改变等个体差异以及医师临床经验，因此施源器的选择需要个体化[3]。本研究旨在回顾性分析对于宫颈癌根治术后阴道补充3D-ICBT，并且阴道条件适合这两种施源器的患者，使用单通道柱状施源器、双卵圆球施源器剂量分布的优缺点，为临床选择提供参考。

1 临床资料及方法

1.1 研究对象

选取2018年6月～12 月于本院肿瘤科行3D-ICBT的宫颈癌根治术后患者20例，分期IB～IIA期(2009年国际妇产科联盟分期标准)，中位年龄47.0岁，均行宫颈癌根治性手术，病理类型均为鳞癌，术后至少存在淋巴结阳性、宫旁受侵、阴道切缘阳性三大高危复发因素之一，3D-ICBT前行25次盆腔外照射，处方剂量1.8～2.0Gy/Fx。

每例患者分别采用单通道柱状施源器(图1展示4种不同规格单通道柱状施源器)、双卵圆球施源器(图2)行3D-ICBT各1次，不分先后。利用每例患者实际放疗前的CT定位资料，共40个CT定位资料，按照统一的靶区勾画标准重新勾画靶区(靶体积与OAR)后制作3D-ICBT计划。

图1 4种不同直径单通道柱状施源器Figure 1. Single Channel Cylinder Applicators with Different DiametersThe diameter from left to right is 2cm, 2.5cm, 3cm and 3.5cm respectively.

图2 双卵圆球施源器Figure 2. Ovoid Applicator

1.2 三维腔内近距离治疗

1.2.1 放射治疗前准备 治疗前1天进行肠道准备，治疗当天行妇科检查，了解残余阴道形状，纳入20例患者残余阴道形状均为柱状，阴道伸展性预评估适合放置这两种施源器。患者取截石位，常规外阴、尿道外口消毒后插入导尿管，排空膀胱尿液后，用空针注射生理盐水100mL充盈膀胱，窥阴器扩开阴道后，插入单管柱状施源器(Vaginal Applicator ，Set Part Number 084.350)或者双卵圆球施源器(Fletcher Williamson Asia Pacific’Applicator Set， Part Number 085.260)，施源器的尺寸选择为患者能承受的最大尺寸，以减少施源器至阴道粘膜间的空气间隙对剂量分布的影响[4]，用纱布填塞固定施源器，取下窥阴器，真空垫固定患者，行CT(SIEMENS SOMATOM Emotion 16)扫描评估施源器位置，扫描范围腰 3 椎体水平至会阴下缘水平，重建层厚3mm。CT图像传输至后装放疗计划治疗系统(Oncentra Brachy Planning System Version 4.3)。

1.2.2 放射治疗靶区、OAR勾画 CTV勾画为阴道残端开始到阴道上3cm，OARs勾画标准参照Gay[5]标准：直肠勾画:勾画整个肠外壁，上界为乙状结肠曲，下界为肛门 (坐骨结节水平)；膀胱：勾画膀胱外壁，从膀胱底勾画至膀胱顶。

1.2.3 计划制作 使用Oncentra Brachy Planning System Version 4.3制作3D-ICBT计划，施源器重建参照 GEC-ESTRO[6]推荐。放射源步进长度 2.5mm。处方剂量CTV D90=600cGy，单次膀胱D2cc<500cGy，单次直肠D2cc<400cGy。优化方法采用直接拖拽优化法[7]。结合外照射及腔内近距离治疗，按照线性二次方程(正常组织 α/ β 值=3)将每次OAR的D2cc相加，直肠常规分割的等效生物剂量(equivalent dose in 2Gy/Fx，EQD2)<75Gy，膀胱EQD2<90Gy[8]。

1.2.4 后装治疗实施 采用高剂量率放射源192Ir行三维后装机治疗照射，每周1次，共照射2次。治疗结束后患者通常休息观察30～60min，无特殊不适后离院。

1.3 数据统计及评估

本研究采用DVH评估运用两种施源器治疗的CTV及OARs体积剂量参数，分别统计两种施源器靶区体积、D90、D100、膀胱、直肠体积以及其D2cc。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 CTV评价指标

阴道柱状施源器组和双卵圆球施源器组靶区靶体积分别为(29.56±4.51)cm3、(31.68±3.16)cm3，差异无统计学意义(P=0.095)。柱状施源器D90、D100分别为(611.60±8.70)cGy、(414.38±47.16)cGy；双卵圆球施源器D90、D100分别为(608.19±7.30)cGy、(359.54±38.13)cGy，两组D100差异有统计学意义(P=0.003)(表1)。

2.2 OARs评价指标

柱状施源器组与双卵圆球施源器组直肠体积分别为(53.03±10.70)cm3、(52.37±8.87)cm3，差异无统计学意义(P=0.213)；直肠D2cc分别为(375.77±62.10)cGy、(341.57±38.43)cGy，差异有统计学意义(P=0.043)；膀胱体积分别为(129.31±18.90)cm3、(123.14±13.15)cm3，P=0.239，差异无统计学意义；膀胱D2cc分别为(391.13±62.94)cGy、(356.42±27.12)cGy，差异有统计学意义(P=0.032)(表1)。

表1 靶区及危及器官体积剂量参数Table 1. Volume Parameters of Targets and Organs at Risk

3 讨 论

3.1 CTV的勾画范围

对于宫颈癌根治性术后阴道残端行3D-ICBT时CTV的勾画，目前尚无统一推荐与标准。目前文献报告的CTV范围多为阴道残端到阴道上4cm之间。本研究中CTV的勾画方式与Lan等[2]的CTV勾画方式一致，即从阴道残端到阴道上3cm；而类似研究Li等[9]的研究中CTV的定义为阴道残端至阴道上3～4cm。

3.2 靶区体积剂量参数

CTV D100是近距离放射治疗中常用来评价靶区受照剂量，表示整个靶区受照最小剂量的指标。本研究中在靶区体积无显著差异的情况下，单通道阴道柱状施源器组平均D100为(414.38±47.16) cGy，达到处方剂量的(CTV D90约为600cGy)69.06%；双卵圆球施源器组平均D100为(359.54±38.13) cGy，达到处方剂量的59.92%，表明单通道阴道柱状施源器组靶区最小受照剂量高于双卵圆球施源器组，即前者靶区受量优于后者。Kumar等[10]、Zingoni等[11]的研究结果趋势与本研究类似。

3.3 OAR体积剂量参数

D2cc代表OAR最高剂量体积2cm3中受照最小剂量，被众多相关研究[12]证实是近距离放射治疗中用于评价OARs受量的一个稳定、重复性好的剂量参数。本研究在CTV体积无显著性差异情况下，双卵圆形施源器组直肠D2cc及膀胱D2cc均低于柱状施源器组，这是由于柱状施源器组等剂量分布曲线呈同心圆状，仅能单维度调节，残余阴道位于前后OAR之间，当靶区剂量达到临床要求时，也增加紧临靶区前后的直肠、膀胱剂量(图3)，而理想的双卵圆球施源器靶区剂量分布成哑铃状，通过双维度调节，可适当降低靶区前后OAR受量(图4)，这与类似研究[10-11]研究结果一致。

图3 柱状施源器等剂量曲线分布图Figure 3. Isodose Curve Distribution of Cylinder Applicator

图4 双卵圆球施源器等剂量曲线分布图Figure 4. Isodose Curve Distribution of Ovoid Applicator

施源器的选择需要考虑子宫切除术后解剖结构以及临床医师经验等多方面因素，因此施源器的选择要个体化。美国近距离治疗协会推荐单通道阴道柱状施源器无法满足临床要求时选用多通道阴道柱状施源器[3]。Bahadur等[13]研究表明：多通道阴道柱状施源器与单通道施源器相比在减少OAR受量的同时不减少靶区剂量。Kharouta等[14]关于两种不同阴道柱状施源器(短通道型：远端停留位置距离阴道残端7.1～12.8 mmvs长通道型：距阴道残端3.2 mm)剂量学、疗效对比研究表明：长通道型阴道柱状施源器阴道残端受量更高，同时膀胱小体积受量增加；研究病例中所有复发病例均来自短通道型施源器组。所以，对于施源器的选择需要综合多因素，推荐使用定制施源器。3D打印技术又名增材科学,是以三维管理软件计算机辅助设计数学模型为基础,采用高能量的束源或者其他方式提供能量,将液体、粉末等材料堆积黏结,通过材料叠加的方式构成三维实体[15]。目前该技术在医学领域用途广泛，包括定制施源器的制作[16-17]。3D打印施源器更加个体化，能更好地与阴道贴合，减少空隙，是今后施源器的发展方向。

本研究为单纯剂量学的回顾性分析，接下来的研究中将进一步观察患者后续临床疗效及治疗不良反应。

4 结 论

宫颈癌根治术后阴道3D-ICBT中，与双卵圆球施源器相比，使用单通道柱状施源器靶区剂量分布更优，但膀胱、直肠受照剂量更高。因此在临床上，当直肠膀胱外照射受量较高、副反应较重时可选择双卵圆球施源器，反之可选择单通道柱状施源器。

作者声明：本文全部作者对于研究和撰写的论文出现的不端行为承担相应责任；并承诺论文中涉及的原始图片、数据资料等已按照有关规定保存，可接受核查。

学术不端：本文在初审、返修及出版前均通过中国知网(CNKI)科技期刊学术不端文献检测系统的学术不端检测。

同行评议：经同行专家双盲外审，达到刊发要求。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

文章版权：本文出版前已与全体作者签署了论文授权书等协议。