“半野”三维适形放疗、固定野静态调强放疗和容积旋转调强放疗在中晚期宫颈癌治疗上的剂量学比较

杨东明 卢庆刚

宫颈癌是妇科常见的恶性肿瘤，对患者的生命造成严重的威胁，而对宫颈癌的治疗，放化疗是最常见的治疗手段之一，特别是FIGO ⅡB期及以上的宫颈癌患者[1-2]。在放射治疗中，更为先进的固定野静态调强(IMRT)和容积旋转调强(VMAT)放疗已经非常普遍，但是三维适形放疗(3D-CRT)仍然有自己的优势，并在基层医疗机构发挥重要作用。为了了解这三种放疗方法在各自靶区组织内的放射剂量的差异及对患者危及器官的保护情况，本研究选取了我院收治的90例宫颈癌(ⅡB期以上)患者做三种放疗计划，并进行剂量学对比，现将临床资料做回顾性分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择辽宁省肿瘤医院2015年9月—2019年10月收治的90例宫颈癌患者作为研究对象，患者年龄35～64岁，平均年龄(47.00±0.75)岁。经影像学检查、肿瘤标记物及病理报告等辅助检查，明确诊断为Ⅱb期及以上。根据NCCN 2018指南对于宫颈癌Ⅱb期及以上患者采用盆腔外照射联合后装并同步放化疗方式进行治疗[3]。

1.2 研究方法

外照射：将90例宫颈癌患者随机分为A、B和C三组进行放射治疗，每组30例患者。所有患者均使用同一台Varian IX加速器X射线治疗。采用体膜固定，西门子大口径CT增强扫描，层厚3 mm，扫描范围自第3腰椎水平至坐骨结节下缘水平，将CT描写结果导入飞利浦放疗计划系统Pinnacle9.10。根据ICRU 62号报告宫颈癌临床靶区(Clinical target volume，CTV)，包括阴道上二分之一、阴道旁软组织和盆腔淋巴引流区域(包括髂总、髂外、髂内、闭孔及骶前淋巴结区)，范围上界第五腰椎到下界闭孔下缘水平，直至骨盆外2 cm处。计划靶区(Planning target volume，PTV)由肿瘤体积和亚临床病灶组成，将CTV头脚方向上外扩1 cm，腹背及左右其他方向外扩0.8 cm作为PTV，同时勾画小肠、直肠、膀胱、双侧股骨头等危及器官，其中小肠包括造影剂显示的肠管及其周围肠系膜组织，直肠上界为直肠乙状结肠交界处，下界为肛门。定位和放疗前使所有患者膀胱保持充盈状态。A组患者采用10 MV能量X射线三维适形治疗，前15次放疗采用单次剂量为2 Gy，入射野角度采用0°、90°、180°和270°的4野盒式照射，总剂量30 Gy。然后A组的30例患者采用“半野”治疗，即把加速器Collimator调至0°，一级准直器X轴相对侧的铅挡调至0，采用上下四个“半野”两两对穿(图1)，加速器MLC适形遮挡直肠和部分膀胱，单次剂量2 Gy，照射10次，剂量同为20 Gy。B组和C组患者采用6MV能量X射线进行调强治疗，B组采用7野共面固定野静态调强[4]，应用Pinnacle9.10的DMPO算法，采用自动分野计算[5]，处方量为2 Gy/次，25次，总剂量50 Gy。C组患者采用双弧共面容积旋转调强计划，处方量为2 Gy/次，25次，总剂量50 Gy。

腔内照射：三组90例患者均采用三维近距离治疗。根据外照射的方式的不同，三维近距离的处方剂量也不尽相同。A组外照射采用“半野”遮挡直肠的放射方式，牺牲掉了20 Gy的靶区剂量，需要我们采用近距离放疗予以补充放疗。A组采用7 Gy/次/周，分6次照射。B组和C组患者采用7 Gy/次/周，分4次照射。三维后装计划均采用正向优化[6]，然后评估危及器官外照射最大剂量和内照射危及器官等效生物剂量(Equieffective dose in 2 Gy per fraction，EQD2)之和。

1.3 分析指标

根据治疗计划比较分析三种放疗方式对患者危及器官的影响以及PTV的平均剂量、适形度和均匀度。适形度指数CI=TVRI/VPTV×TVRI/VT[7]，其中VPTV是靶区体积，TVRI是100%处方剂量覆盖PTV的体积，VT是该等剂量曲线所覆盖的全部受照射体积。均匀度指数HI=D5%/D95%，D5%是指靶区5%体积的剂量，D95%是指靶区95%体积的剂量。CI越接近于1[8]，则靶区适形度越好；HI越小，PTV均匀性越好。外照射联合腔内照射等效剂量：膀胱<90 Gy，结直肠和小肠<75 Gy，病灶CTV-D90不小于85 Gy[9]。

图1 A组放疗改野后“半野”对穿照射示意图Figure 1 Schematic diagram of “Half-field” interpenetrating radiation in the group ANote：“Half-field” irradiation cross section was adopted after changed field(the left)and MLC conformal of “Half-field” accelerator after modification(the right).

1.4 统计学处理

2 结果2.1 PTV剂量

三组计划靶区PTV平均剂量、CI和HI均有统计学差异(P<0.05)，进一步两两比较发现B组和C组之间的PTV平均剂量和HI差异无统计学意义(P>0.05)。A组PTV平均剂量(41.32±5.38 Gy)和CI(0.62±0.05)显著低于B组和C组(P<0.05)，HI(1.35±0.17)显著高于B组和C组(P<0.05)，B组CI低于C组(P<0.05)(表1)。

2.2 外照射危及器官(OAR)剂量

三组计划的膀胱、结直肠和小肠的平均剂量均有统计学差异(P<0.05)，进一步比较发现A组小肠平均剂量(32.43±5.51 Gy)分别比B、C组高13.7%和28%(P<0.05)，A组的膀胱平均剂量比B、C组分别降低19.8%和15.2%；A组的结直肠平均剂量则比B、C组分别降低26.1%和19.4%。B组和C组小肠平均剂量相近(P>0.05)，B组的膀胱和结直肠的平均剂量比C组分别高了5.7%和9.1%(P<0.05)。

2.3 治疗时间与机器跳数(MU)比较

三组平均治疗时间分别为(135.5±27.6)s、(1032±276.5)s和(213.7±13.7)s，差异有统计学意义(P=0.0167)，B组的治疗时间是A组的7.6倍，是C组的4.8倍；三组MU分别为(632.58±15.35)MU、(1176.35±132.41)MU和(1205.42±120.67)MU(P=0.0269)，A组跳数比B、C组分别低了46%和47.5%(P=0.0269)(表2)，B组和C组之间机器跳数差异无统计学意义(P>0.05)。

表2 三组计划治疗时间和机器跳数(MU)比较

2.4 外照射联合腔内照射剂量

三组外照射联合腔内照射剂量均满足临床要求，即病灶靶区(CTV-D90)累积剂分别为：(90.65±5.25)Gy、(89.31±4.67)Gy和(88.45±5.65)Gy，差异无统计学意义(P>0.05)；结直肠累积剂量分别为(68.65±5.22)Gy、(62.32±4.55)Gy和(60.58±4.23)Gy(P<0.05)；膀胱累积剂量分别为(78.47±5.45)Gy、(72.47±3.69)Gy和(69.55±3.52)Gy(P<0.05)；小肠累积剂量分别为(67.85±4.36)Gy、(62.47±7.36)Gy和(65.32±6.45)Gy，差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

表3 外照射联合腔内照射剂量等效累积DEQD2

3 讨论

目前，对于中晚期宫颈癌主要采用这三种外照射方式联合近距离放疗加同步放化疗治疗[10]，国内外对三种外照射同时做剂量对比的报道较少。3D-CRT放疗优点在于价格低廉，费用不到IMRT和VMAT的一半，治疗时间短，对放疗硬件要求低，是基层医院普遍采取的放疗方式之一。3D-CRT对于模拟定位要求较低，这种"半野"挡直肠的方法充分利用加速器MLC的优势，完美遮挡直肠，降低直肠最大剂量和平均剂量优势比较明显，而IMRT和VMAT需要PTV和危及器官精确的边界，这就要求先进的技术工具，如图形引导放射治疗(Image-guided radiotherapy，IGRT)，而IGRT对于提高IMRT和VMAT的放疗精度至关重要，它能实时监测PTV和危及器官的治疗过程中运动情况，让危及器官受剂量最少的同时提高PTV剂量的均匀性和适型度，但也使得放疗医师和技师花费更多的时间去准备。3D-CRT的缺点也很明显，其PTV的剂量均匀性和适形度不及IMRT和VMAT，危及器官保护上做得不是很好，常规照射45～50 Gy的盒子野照射时，3～4级并发症发生率达4%～15%，40%患者出现长期慢性腹泻和1～2级泌尿系统反应，甚至严重影响其生活质量。IMRT的优点在于靶区剂量均匀性和适形度较好，对直肠和膀胱保护上做得很好，而缺点就是DMPO算法自动分野，满足计划要求的同时导致治疗时间过长[11-12]，无形当中增大了摆位误差。另外，IMRT的剂量率较低，进而造成患者全身低剂量区域增加，毒副作用还需要临床进一步观察。VMAT放疗优点是子野小，精度高，靶区和危及器官都很好满足临床要求，其剂量率较IMRT高，放疗时间较IMRT短，患者全身低剂量区域更容易被临床接受。VMAT缺点是对放疗设备硬件要求很高，很多基层医疗机构不具备条件。Agata等[13]认为在宫颈癌IMRT和VMAT放疗对比中，VMAT组的膀胱和直肠等危及器官剂量比IMRT低。Victor等[14]认为在宫颈癌IMRT和VMAT调强放疗中，膀胱的充盈程度直接影响膀胱和小肠的剂量，与放疗后膀胱炎和放射性肠炎的发生有一定相关性。Barrett等[15]研究认为宫颈癌VMAT联合后装治疗优于IMRT联合后装治疗。国内有报道认为宫颈癌放疗3D-CRT与IMRT技术上没有差异，但IMRT方案毒副作用更小[16]。张维帅等[17]研究结论认为宫颈癌放疗VMAT方案比3D-CRT肿瘤得到良好的局部控制，危及器官受剂量更低。Tanderup等[18]认为使高危病灶区域(外照射+内照射)等效生物剂量达到85～90 Gy，以达到良好的局部控制。ICRU新发布的83号文件提出肿瘤控制率和正常组织并发症概率等概念。因此我们须严格控制靶区周围危及器官的剂量，尤其是结直肠的剂量，以到达降低血小板下降、消化道损伤、肠道慢性放射性损伤等的目的。

综上所述，对Ⅱ期b以上宫颈癌中晚期患者应该首选容积旋转调强，其次是固定野静态调强。患者采用容积旋转调强放疗在靶区剂量适形度和保护危及器官方面较其他两种方案具有一定优势。“半野”三维适形放疗同样能够满足临床要求，同时还具有治疗费用低廉，放疗计划治疗时间短，执行效率高等特点。对于不具备调强设备的基层医疗机构，“半野”三维适型放疗值得在临床上推广。