宫颈癌调强放射治疗的临床剂量学研究

陈香存

（安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科，安徽 合肥 230022）

近年来，宫颈癌发病率不断上升，平均发病年龄也在逐渐降低[1-2]。极大地影响和威胁到女性的正常生活。放射治疗是医治晚期宫颈癌患者的主要手段之一。在临床放射治疗中，部分病患者的靶区体积较大、偏心、形态不规则，以及盆腔器官如膀胱充盈程度的不同[3]，都会导致常规的七野均分IMRT计划存在正常组织过量照射的情况，这极大地增加了正常组织放疗并发症的风险，影响患者疗效及生活质量。本课题在常规的七野均分基础上，探究同一布野条件下，适当降低靶区剂量均匀性对正常组织产生的影响，以期在保证靶区足够剂量的同时，能够降低正常组织的受照量和体积，从而更好地保护正常组织，降低并发症发生的概率。

1 资料与方法

1.1 一般资料：选取2018年11月至2019年4月在安徽医科大学第一附属医院接受调强放射治疗的宫颈癌晚期患者20例，年龄段为28～56岁，平均年龄为44.5岁。临床分期均为Ⅲ期及以上，患者都是广泛子宫切除，并行腹膜淋巴结清扫[4]。

1.2 体位固定与CT模拟定位：患者均选择仰卧位，使用真空垫固定体位，患者在形CT扫描前1 h排空小便，然后喝下500 mL水，扫描层厚为5 mm，扫描上界为第一腰椎上缘，下界到闭孔下缘2 cm处。

1.3 靶区和正常组织的勾画：根据ICRU第50号报告[5]、62号报告[5]，勾画靶区和正常组织。具体包括：①肿瘤区域（gross target volume，GTV）指肿瘤的实际空间位置，不需要通过组织活检等其他诊断手段即可判断。②临床靶区（clinical target volume，CTV）指肿瘤区亚临床灶，包括肿瘤可能侵犯的区域。对于宫颈癌晚期患者的 CTV 包括阴道及残端、阴道旁软组织、盆腔淋巴引流区域(包括髂总、髂外、髂内、闭孔及髂前淋巴结区)、腹主动脉旁淋巴引流区。③计划靶区（planning target volume，PTV）是在CTV的基础上外放0.8 cm。④正常组织（organ at risk，OAR）宫颈癌的正常组织主要包括直肠、膀胱、脊髓等。

1.4 IMRT计划设计与评估：放疗物理师根据医师确定的靶区范围和处方剂量（PTV：50Gy/25次），在Pinnacle3 9.2计划系统上对每一例患者分别进行常规七野的布野方式，机架角度分别为208°、260°、312°、0°、52°、104°、156°，命名为7F-Plan1。然后，在7F-Plan1基础上，通过调整目标函数优化条件，适当降低靶区剂量均匀性(满足靶区内最大剂量不超过处方剂量120%，且大于110%处方剂量的受照射体积不超过靶区体积5%)，进一步优化计划，得到新计划7F-Plan2。计划完成后，对7F-Plan1和7F-Plan2计划进行比较评估[7]。对于肿瘤靶区，分别比较两组放疗计划的最大剂量（Dmax）、最小剂量（Dmin）、平均剂量（Dmean）均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）。HI=D5/D95，D5表示5%的靶区体积所受到的照射剂量，D95表示95%的靶区体积所受到的照射剂量，其中HI的值越接近1，说明靶区内剂量分布越均匀[8]。CI=VT，ref/×VT，ref/Vref其中，VT，ref为95%处方剂量等剂量线面所包绕的靶区体积，VT为靶区总体积，Vref为95%处方剂量等剂量线面所包绕的所有区域的体积。CI取值在0～1，值越大说明靶区适形性越好[9-10]。对于正常组织，分别比较膀胱、直肠的平均剂量Dmean和V40；脊髓的最大剂量Dmax。

1.5 统计学处理：采用SPSS 23.0统计软件对每例患者的2种静态IMRT计划结果进行统计分析。数据用（）表示，对计划结果均采用配对t检验分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组放疗计划靶区剂量学比较：从统计学处理结果（表1）中看出，相较于7F-Plan2，7F-Plan1的靶区适形指数CI和均匀性指数HI更接近于1，即7F-Plan2的均匀性和适形度稍差于7F-Plan1，但二者之间并无统计学差异（P＞0.05）；从平均水平来看，7F-Plan2的Dmax、Dmean和Dmin稍高于7F-Plan1（热点增多的缘故），分别高出41.4cGy、56.7cGy、8.2cGy，但彼此间无统计学差异（P＞0.05）；7F-Plan2的V95%略低于7F-Plan1，平均相差0.2个百分比，差异微乎其微，无统计学意义（P＞0.05）。

表1 PTV的剂量学比较（）

表1 PTV的剂量学比较（）

2.2 两组放疗计划正常组织剂量学比较：两组放疗计划中正常组织的受量情况统计，见表2。

表2 主要正常组织的剂量学比较（）

表2 主要正常组织的剂量学比较（）

脊髓：两个IMRT计划中的脊髓最大量均不超过4500 cGy，但7F-Plan2中脊髓的Dmax比7F-Plan1平均受照剂量低264.6 cGy，具有统计学差异（P=0.019）。

膀胱：7F-Plan2中膀胱的Dmean比 7F-Plan1平均受照剂量低105.4 cGy，二者间差异具有统计学意义（P=0.036）；对于V40，7F-Plan2和7F-Plan1计划均能实现V40≤50%，但前者比后者受照体积低了4%左右，二者间差异比较显著（t=3.468，P=0.001）。

直肠：7F-Plan2中直肠的Dmean比7F-Plan1平均受照剂量低89.5 cGy，二者间差异具有统计学意义（P=0.036）；对于V40，两个IMRT计划均能实现体积分数不超过50%，但7F-Plan2比7F-Plan1计划受照体积低了4个百分比左右，二者间差异比较显著（t=3.423，P=0.002）。

3 讨 论

对于晚期的宫颈癌患者，由于肿瘤靶区体积较大、形态不规则且沿X方向变化范围较大，在进行调强放射治疗计划的设计时，不仅要保证肿瘤靶区PTV的适形性和均匀性，同时也需要满足对正常组织的较好保护。

本研究结果显示，在PTV靶区的剂量均匀性指数方面，虽然7F-Plan2比7F-Plan1降低了2%，但是两组放疗计划中PTV靶区的95%处方剂量覆盖靶区体积V95%相似，无明显差别；PTV靶区的其他各项参数，7F-Plan2计划中的Dmax、Dmean和Dmin稍高于7F-Plan1，分别高出41.4 cGy、56.7 cGy、8.2 cGy，但无显著统计学差异（P＞0.05），二者之间差异并不显著。这说明虽然7F-Plan2是在7F-Plan1的基础上一定程度降低了PTV靶区的剂量均匀性，但PTV靶区剂量及体积分布依然能达到临床剂量学的要求。

7F-plan2计划对于正常组织的保护方面有明显的优势。膀胱、直肠的放射耐受性与百分体积剂量相关，7F-plan2中膀胱和直肠的Dmean分别比7F-plan1低了105 cGy、85 cGy、膀胱和直肠的V407F-plan2比7F-plan1均降低了约4%，较7F-plan1计划，7F-plan2计划明显降低直肠、膀胱的受照剂量，减少放射性膀胱炎和放射性直肠炎等放射性损伤发生风险。脊髓是串行器官，7F-plan2中脊髓Dmax比7F-plan1降低了264.6 cGy，从而可以降低在放射治疗过程中发生放射性脊髓损伤的概率。

对于晚期的宫颈癌患者，特别是当靶区PTV体积较大、形态不规则、直肠膀胱与肿瘤靶区直接毗邻或有部分体积重叠时，适当降低靶区剂量均匀性：满足靶区内最大剂量不超过处方剂量120%，且大于110%处方剂量的受照射体积不超过靶区总体积5%的优化版七野均分IMRT计划（7F-Plan2）在OAR保护方面能更好地降低膀胱、直肠和脊髓等正常组织的受照射剂量和体积，在满足靶区PTV处方剂量和均匀性的基础上，实现对正常组织的更好保护。在实际治疗过程中，这种剂量学优势能否转化为肿瘤的控制率的提高，降低患者不良反应发生的概率，提高患者预后生活质量，仍需进一步的临床研究，这将是下一步工作的重点与方向。