超声膀胱容量监测技术在宫颈癌术后调强放疗中的应用价值

秦 凯 程 熠 袁响林 简丹妮 张 菁 黄 乐

调强放射治疗(IMRT)是宫颈癌治疗中最为常用的外照射技术，与以往应用的常规三维放疗技术相比，该方法具有明显的剂量学优势，可以较好地改善靶区剂量分布，减少危及器官的受照体积[1]。但是如何保障临床靶体积(CTV)的准确性，进一步突出精准放疗的优势，则需要考虑放疗过程中器官内运动和肿瘤位置变化对靶区勾画精确性的影响。国内外大多数学者均得出一致的结论[2-4]，即膀胱充盈状态下实施IMRT可有效减少危及器官的受照体积，但是膀胱的解剖位置与宫颈相邻，在放疗期间膀胱的充盈程度变化会影响靶区勾画的精确性，而靶区位置的移动可能导致靶区漏照射，或危及器官受照体积增加等，从而影响放疗效果，增加不良反应的风险[5]。因此在放疗过程中保持一致的膀胱充盈程度，对保障精准放疗尤为重要。目前在宫颈癌术后患者的IMRT中，通常采用患者主观感觉膀胱充盈程度的方法，无法保持整个放疗过程的一致性。鉴于此，本院近年来应用超声膀胱容量监测技术评估宫颈癌患者术后IMRT过程中膀胱的充盈状态，分析充盈状态的一致性对靶区和危及器官受照体积的影响，以探讨该技术在宫颈癌术后IMRT中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018年10月—2019年10月在本院接受根治术后IMRT的宫颈癌患者56例。纳入标准：经手术后病理组织学证实为宫颈癌；符合宫颈癌术后IMRT适应证中的一个或多个；术后病理显示有切缘阳性、宫旁受累或淋巴结转移；国际妇产科联盟(FIGO)宫颈癌分期在ⅠA～ⅡA期之间；卡氏评分≥70分。排除标准：存在术后排尿功能障碍；合并有泌尿系统和消化系统活动性感染；明确诊断为严重2型糖尿病患者且经2周药物治疗未能获得有效控制，以及其他系统严重疾病，如3级高血压、冠心病、严重肝肾功能不全等。56例患者年龄25～72岁，平均49.53±5.90岁；体质指数(BMI)18.2～24.0 kg/m2，平均21.32±1.40 kg/m2；病理类型：鳞癌43例，腺癌13例；肿瘤直径3～7 cm，平均5.12±1.16 cm；FIGO宫颈癌分期：ⅠA期19例，ⅠB期22例，ⅡA期15例。将56例患者按照入院顺序进行编号，采用随机数字表法分为观察组和对照组，每组各28例。所有患者均对本研究知情同意，并签署知情同意书。本研究经本院医学伦理委员会审核后批准。

1.2 方法

两组患者均接受宫颈癌根治术，包括全子宫切除术、宫颈锥形切除术、广泛性子宫切除术和盆腔淋巴结清扫和/或腹主动脉旁淋巴结清扫术，术后行IMRT。

(1)体位固定：两组患者均为清晨空腹状态，扫描前1 h排空小便并饮白开水800 mL，取仰卧位，双手交叉抱肘置于前额，双下肢自然放于负压真空垫，采用体模固定；(2)超声监测膀胱容量和CT扫描：观察组采用超声膀胱容积测量仪监测膀胱容量。将初始膀胱体积设定为200～400 cm3，并以此作为标准体积(可在测量前对患者进行膀胱憋尿训练，来寻找患者适合的、舒适的膀胱充盈体积，并以此作为初始体积)。饮水后1 h左右或患者主诉有尿意时，将仪器的探头置于耻骨联合上方约2 cm处并与膀胱成一定角度进行腹部扫描，由2位具有5年以上工作经验的医师分别进行测量，先确定膀胱正确位置，再重复进行2次膀胱容量测量，取其平均值并记录，由于患者术后子宫缺失或广泛性切除，因此在系统中勾选男性选项来计算膀胱体积。对于已达到标准体积者(嘱患者记住此时膀胱充盈的感觉)立即行CT扫描，对于尚未达到标准体积的患者继续等待一定时间，待接近标准体积(误差浮动在10%以内)后，立即行盆腔CT扫描。对照组采用医生口头指令和患者主观感觉膀胱充盈程度的方式，即感觉尿意明显时，直接进行盆腔CT扫描。两组扫描图像均上传至治疗计划系统。每位患者均于第1、6、11、16、21次放疗时在加速器上进行锥形束CT(CBCT)扫描，将扫描后的图像导入至治疗计划系统；(3)靶区勾画和计划设定：由同一位经验丰富的放射治疗医师分别在两组患者获得的CT图像上进行CTV(阴道上段、宫颈、宫体、阴道旁组织、子宫旁组织以及腹腔和盆腔淋巴结引流区)以及周围器官组织膀胱、直肠、脊髓等的勾画将CTV在三维方向上均外放1 cm作为计划靶体积(PTV)。采用6MVX线7野共面技术进行照射，临床医生的处方剂量为95% CTV 50 Gy(2 Gy/次，共25次，45 d完成所有计划)。

1.3 观察指标

(1)靶区移位误差：依据物理师在CT图像上勾画的靶区与正常组织的轮廓进行灰度配准，获得两组患者三维方向(左右方向、头脚方向、腹背方向)向靶区中心位移的绝对值，即靶区位移误差，比较两组患者之间的差异；(2)比较两组患者靶区剂量指标的差异：依据靶区近似最小剂量(至少包含95%靶区体积剂量)(D95%)、靶区近似最大剂量(5%靶区体积剂量)(D5%)，计算均匀性指数(HI)和适形度指数(CI)。HI=D5%/D95%，CI=VPIV/VPTV，VPIV表示参考等剂量线包饶的区域体积，VPTV表示计划靶区体积。HI值由D5%和D95%的差值大小决定，差值越小，HI越接近1说明靶区剂量均匀性越好，差值越大，HI越大于1，说明靶区剂量均匀性越差。CI值在0～1之间，数值为0表示等剂量线包饶区域与靶区未重叠，数值为1则表示等剂量线包饶区域与靶区完全重叠，越接近1说明靶区的处方剂量线适形度越好；(3)比较两组患者主要危及器官膀胱、小肠、直肠、股骨头(左侧、右侧)受照剂量达到20 Gy、30 Gy、40 Gy、50 Gy的受照体积百分比(V20、V30、V40、V50)；(4)比较两组患者放疗期间出现的肠道不良反应发生率和时间。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较

两组患者年龄、BMI、病理类型、肿瘤直径和FIGO宫颈癌分期比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性(表1)。

2.2 两组患者靶区移位误差比较

56例患者共完成280次CT扫描图像，进行灰度配准后得到三维方向靶区的位移误差，结果显示，观察组头脚和腹背方向的位移误差均显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.001)，但两组左右方向位移误差的差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。

2.3 两组患者PTV参数比较

观察组HI显著小于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，观察组CI虽大于对照组，但两组差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

表3 两组患者PTV参数比较

2.4 两组患者危及器官受照体积百分比比较

观察组膀胱、小肠的受照体积百分比均小于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，观察组直肠、股骨头的受照体积百分比虽小于对照组，但两组差异无统计学意义(P>0.05)(表4-7)。

表4 两组患者膀胱受照体积百分比比较(%)

表5 两组患者小肠受照体积百分比比较(%)

表6 两组患者直肠受照体积百分比比较(%)

2.5 两组患者肠道不良反应比较

观察组出现腹泻患者4例，最早1例出现于第17次放疗后，其余3例分别出现于第18次、20次和22次；对照组出现腹泻患者5例，最早1例出现于第6次放疗后，其余4例分别出现于第9次、15次、16次和18次。两组腹泻发生率(14.3%vs. 17.9%)的差异无统计学意义(χ2=0.132，P=0.716)，但对照组患者出现腹泻的时间早于观察组。

3 讨论

以往通常采取口头指令和患者的主观感受来判断膀胱充盈程度，这可能受饮水情况、情绪变化、用药情况、憋尿功能改变和个人主观感受的差异性等多种因素的影响，无法保持一致的膀胱体积，存在一定缺陷[6-7]。膀胱容量监测技术的应用使得医生可以通过超声准确监测患者的膀胱体积，首先在模拟定位时设定标准体积，每次放疗时可再次通过仪器进行监测，并与标准体积进行比对，有效保证了膀胱体积的一致性[8]。本研究中，观察组头脚和腹背方向的位移误差均显著低于对照组，说明该技术的应用可有效减少摆位误差，保证了靶区勾画的精确性，而两组左右方向位移误差无显著差异可能与膀胱充盈程度对左右方向位移误差的影响较小有关。观察组HI显著小于对照组，两组CI虽无统计学差异，但观察组已经呈现一定优势，可能因为样本量较小的原因还未能显示统计学差异，说明恒定的膀胱体积有利于提高靶区剂量的均匀性，也可在一定程度上提高靶区的处方剂量线适形度，膀胱容量监测技术的应用使得靶区勾画更为精确，靶区剂量更贴近医生给予的处方剂量。

盆腔中上部为膀胱与小肠的共存区域，放疗计划实施前，如果膀胱处于充盈状态，则可将小肠上移，增加小肠与靶区的距离，同时减少小肠的受照体积，减轻肠道反应；反之，膀胱充盈不足易造成毗邻器官受照体积增加。有研究发现[9]，膀胱处于充盈状态时，在高照射剂量区域所受到的容积百分比要小于膀胱处于排空状态时。如果能保持恒定的膀胱充盈状态，则可保证其毗邻器官接受更少的照射，不会因为膀胱体积变化而发生位移，并因此接受更多照射。本研究中，观察组膀胱、小肠的受照体积百分比显著小于对照组，但观察组直肠、股骨头的受照体积百分比虽小于对照组，但两组差异无统计学意义，这是因为膀胱充盈程度对直肠的位移影响并不明显，因此两组患者直肠的受照体积百分比并无显著差异，而股骨头为骨性结构，其受照体积百分比亦并不受膀胱充盈程度的影响。两组肠道不良反应比较结果显示，虽然两组腹泻发生率的差异无统计学意义，但对照组患者出现腹泻的时间更早。因此，通过膀胱容量监测技术维持恒定的膀胱充盈状态，可以有效保护膀胱及毗邻组织，减少其受照体积，减轻放疗不良反应。而采取口头指令和患者的主观感受来判断膀胱充盈程度无法保证膀胱体积的一致性，CT扫描时可能出现膀胱充盈不充分或充盈过度的情况，充盈不充分可能造成危及器官受照剂量增加，充盈过度则可能导致未手术患者宫颈肿瘤更加贴近直肠，增大直肠放射性损伤的风险[10]，但是本研究纳入的是根治术后患者，膀胱充盈过度所带来的影响可能并不突出。

综上所述，在宫颈癌IMRT中采用超声膀胱容量监测技术来维持膀胱充盈程度的一致性，可减少靶区位移误差，增加靶区勾画的精确性，保证有效的靶区照射剂量，且在一定程度上保护了危及器官的生理功能，减轻放疗反应，应在临床推广应用。但是，本研究纳入的样本量尚显不足，后续研究中可进一步扩大样本量，并尝试探讨膀胱体积的变化对靶区剂量以及危及器官受照体积的影响，以期提高宫颈癌患者的精准放疗程度，减轻放疗损伤，提高生活质量。