两种调强技术对直肠癌受照剂量的影响分析

王媛媛 魏展福 邝碧茹 何宝贞

（肇庆市第一人民医院 广东 肇庆 526020）

直肠癌是世界上最普遍的恶性肿瘤，是我国常见的消化道疾病，有文献报告直肠癌是世界癌症死亡原因的第二大主因，放疗是直肠癌综合治疗的一部分，放射治疗对于直肠癌的治疗具有一定的效果，有效降低肿瘤局部复发率，延长生存时间[1]，但是放射治疗会造成一定程度上的损伤，如何在治疗剂量达到要求的情况下降低危及器官的剂量，减少危及器官的受照面积，提高患者的生存质量，是我们需要不断努力的方向，调强放疗是目前最常用的直肠癌放疗技术，IMRT 可以利用多个子野分步照射来提高靶区内的剂量和适形度，减少靶区周围正常器官的受照范围和受照剂量[2-3]，容积旋转调强放疗（VMAT）是在IMRT的基础上产生的一种新的调强方式，可以通过调整MLC 的形状和输出剂量率配合机架的旋转，在较短时间内对靶区进行剂量强度的调制，提高靶区的生物效应和治疗效率[4]，与IMRT 相比，靶区剂量的适型性和均匀性以及正常器官的受照体积和剂量是否具有显著的差异，针对这个问题，我们做了如下研究。

1.资料与方法

1.1 临床资料

选取2019 年4 月—2020 年2 月我院肿瘤科放疗中心收治的12 例直肠癌患者，年龄分布为40 ～79 岁，平均年龄为60 岁，其中5 例男性，7 例女性。

1.2 设备资料

1.2.1 影像设备 东芝16 层螺旋CT 机，120kV 电压，FOV480。

1.2.2 计划系统 医科达公司的计划系统Manoco5.11。

1.2.3 统计分析软件 SPSS24.0。

1.3 应用流程

所选患者均采用仰卧位，真空袋固定体位，双手交叉上举放于额头，在激光灯的协助下将定位中心定于髂骨与体中线连线，在CT 机上行增强扫描，扫描层厚5mm，扫描范围为第1 腰椎体上缘到坐骨结节下3cm，获得的CT 图像通过网络传输至传输至Monaco5.11，由我科放疗医生应用计划系统在扫描的CT 图像上勾画出危及器官和临床靶区，计划设计采用的医科达公司的计划系统Monaco5.11 进行计划设计，处方剂量为4800cGY，24 次，每位患者均进行五野均分的IMRT 计划和双弧的VMAT 计划，5F-IMRT 计划采用181°、252°324°、36°、108°五个射野，VMAT 计划采用双全弧，两组计划采用相同的优化参数。两组计划均采用6mV 光子线照射。

1.4 评估指标

表1 两组计划靶区剂量学比较（±s）

表1 两组计划靶区剂量学比较（±s）

HI CI Dmax Dmean Dmin V105% 子野数 MU 值VMAT 1.07±0.01348 0.8850±0.04034 5258.75±57.26326 4957.9750±24.73055 4121.9833±543.17727 30.4692±14.81875 169.3333±35.49477 826.4808±256.52597 5F-IMRT 1.0775±0.01658 0.86±0.04991 5268.3583±49.61361 4945.2417±31.08120 4041.5000±428.23016 27.0708±14.56275 89.9167±35.82903 612.1358±209.26789 t 值 -2.691 3.362 -0.746 2.471 0.702 1.109 9.192 4.69 P 值 0.021 0.006 0.471 0.031 0.497 0.291 0.000 0.001

1.5 统计学评估

数据采用SPSS24.0 统计学软件进行分析，计量资料采用（±s）表示，组间采用配对t检验，P＜0.05 表示存在差异，有统计学意义。

2.结果

2.1 靶区的剂量分布结果

两种放疗计划均能满足临床靶区剂量学要求（均能达到95%的处方剂量要求，范围在95%～110%之间），两组计划的靶区均匀性指数HI、适型性指数CI、靶区平均剂量Dmean之间具有统计学意义（P＜0.05），VMAT 计划的均匀性指数HI 和适型性指数CI 值与5F-IMRT 计划相比更接近1，5F-IMRT 计划的子野数和MU 值明显少于VMAT 计划，差异具有统计学意义（P＜0.05），两组计划的靶区剂量最大值Dmax、最小值Dmin和105%的剂量所占的体积差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 危及器官的剂量分布结果

两组计划膀胱和小肠的4000cGy 所占体积和以及平均剂量均具有统计学差异（P＜0.05），膀胱、小肠的3000cGy 所占体积和最大剂量比较不具有统计学差异（P＞0.05），左右两侧股骨头比较无统计学差异（P＞0.05），见表2。

表2 两组计划的OAR 剂量学比较（±s）

表2 两组计划的OAR 剂量学比较（±s）

OAR VMAT 5F-IMRT t 值 P 值膀胱 V30 98.27±3.43 98.14±3.73 0.146 0.887 V40 81.43±16.18 86.40±15.95 3.682 0.004 Dmax 5164.67±63.68 5151.83±56.29 0.674 0.514 Dmean 4472.94±270.51 4520.26±277.45 2.458 0.032小肠 V30 51.76±20.20 52.37±20.70 0.820 0.430 V40 27.83±16.26 30.97±17.82 2.309 0.041 Dmax 5098.11±125.92 5092.63±123.37 0.495 0.630 Dmean 2852.61±706.26 2927.84±686.37 3.642 0.004左股骨头 V30 58.61±14.50 55.63±13.38 1.038 0.322 V40 19.13±8.08 21.45±6.44 2.093 0.06 Dmax 4829.89±120.24 4855.23±110.81 1.521 0.156 Dmean 3185.99±281.65 3170.43±244.65 0.297 0.772右股骨头 V30 56.80±15.47 53.90±13.40 0.933 0.371 V40 17.57±6.67 19.26±5.36 2.036 0.067 Dmax 4810.35±105.86 4842.48±85.42 1.538 0.152 Dmean 3139.63±305.17 3135.15±277.24 0.065 0.949

3.讨论

直肠癌是临床上常见的恶性肿瘤，不仅影响患者的生活质量，还威胁到患者的生命安全。放疗作为直肠癌主要治疗手段之一，具有与化疗和手术治疗不可替代的优势，目前临床上治疗直肠癌常用外照射技术有静态调强IMRT 和容积调强VMAT，固定野静态IMRT 采用的是固定机架角及步进式运动，不同于IMRT，VMAT 采用的是机架角连续运动的同时MLC 来回滑窗运动[6-8]，两种技术在临床靶区以及危及器官在剂量学上是否存在着差异，两种技术中哪种技术在治疗直肠癌中更具有优势？

本研究通过研究比较静态调强IMRT 和容积旋转调强VMAT在直肠癌放疗中的剂量学得出：两种方法在治疗直肠癌上各有其优势及弊端，均能满足临床靶区剂量学要求。本研究中VMAT 计划的靶区适型性指数、均匀性指数均好于5F-IMRT 计划，更接近1，说明VMAT 计划较5F-IMRT 计划的靶区剂量的适形度以及剂量均匀度更好，更加符合精确放疗的原则，减少靶区外的照射。本研究与花威[7]等人关于直肠癌旋转容积调强与固定野动态调强的剂量学比较研究结果相近。此外，VMAT 计划中膀胱和小肠的高剂量所占体积比重比5F-IMRT 计划中的要小，可以起到更好的保护危及器官的效果，减轻患者在治疗后的不适感，提高患者的生活质量。

本研究中VMAT 计划与5F-IMRT 计划采用的是相同的优化参数，除了VMAT 计划本身的优势之外，物理师的计划设计经验也会导致计划之间存在差异，尤其是计划函数的选择，参数设置及计划技巧的运用都会影响两种计划模式的结果。