腹膜后淋巴结转移宫颈癌螺旋断层、容积旋转调强和静态调强放疗的剂量学比较*

刘伟，周培杰，罗文广，沈琦，张红雁

（中国科学技术大学第一附属医院，安徽 合肥 230001）

盆腔和腹膜后淋巴结转移是宫颈癌主要扩散方式，淋巴结转移也是影响宫颈癌预后的重要危险因素之一[1-2]。2018年国际妇产科联盟（FIGO）分期首次将宫颈癌淋巴结转移状态纳入分期标准中，腹膜后淋巴结转移患者被分为ⅢC2 期[3]。同步放化疗仍是ⅢC2 期宫颈癌的主要治疗手段[4]。然而伴腹膜后淋巴结转移的宫颈癌靶区范围较大，临近危及器官较多，易引起严重急性反应或远期症状。近年来，随着医学影像学、放射物理学、计算机技术及人工智能技术发展，三维适形调强放射治疗（intensity-modulated radiotherapy,IMRT）、容积旋转IMRT、螺旋断层放疗等新技术不断涌现，放疗技术取得革命性进展。本研究通过比较7 野-静态IMRT、容积旋转IMRT 和螺旋断层放疗技术在伴腹膜后淋巴结转移宫颈癌放疗计划靶区（PTV）和危及器官剂量学参数的优劣，为临床上放疗方式的选择提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2017年7月—2019年12月于中国科学技术大学第一附属医院行根治性放疗的26 例伴腹膜后淋巴结转移宫颈癌患者作为研究对象。患者年龄30 ～64 岁，中位年龄52 岁；均经活检病理证实，其中鳞状细胞24 例，腺癌2 例；均为初次确诊且接受根治性放疗；患者东部肿瘤协作组（ECOG）体力状态评分为0 或1 分[5]。

1.2 CT 模拟定位及靶区勾画

①定位前准备： 定位前1 h 排空膀胱，口服含20 ml 碘海醇的800 ～1 000 ml 饮用水充盈膀胱及显影肠道。②定位固定： 患者采用仰卧位，体膜固定，双臂交叉置于头顶，利用激光灯在皮肤和体模上均做标记。③影像获取： 大孔径CT 模拟机（美国通用公司）扫描，范围自膈顶至股骨上端，层厚5 mm，平扫+增强扫描；扫描图像传输至Pinnacle 9.10 计划系统（美国Pinnacle 公司）。④靶区勾画： 根据ICRU62 和83号报告[6-7]，由放疗科医师勾画靶区。肿瘤区（GTV）： 包括MRI、CT 等显示转移淋巴结区域；临床靶区（CTV）： 包括宫颈、子宫、宫旁、盆腔及腹膜后淋巴结引流区；PTV： GTV 的计划靶区（PTV-G）在GTV基础上三维外放7 mm，CTV 的计划靶区（PTV-C）在CTV 基础上三维外放7 mm，危及器官包括： 小肠、直肠、膀胱、股骨头、肾脏、十二指肠、胃、肝和脊髓。⑤处方剂量： PTV-G 总剂量6 020 cGy，分28 次照射，共6 周完成；PTV-C 总剂量5 040 cGy，分28 次照射，共6 周完成。外照射后程给予高剂量率192Ir 后装机（瑞典医科达公司）进行治疗，6 Gy/次，1 次/周，共5 周，同步化疗方案： 放疗期间采用顺铂40 mg/m2同步化疗，1 次/周，共5 次。

1.3 放疗计划设计

将纳入的26 例患者勾画的靶区及危及器官分别传 输 至Pinnacle 9.10 和Hi-Art Version 5.1.1 计 划 系统（美国TomoTherapy 公司），经高级职称物理师和副主任以上医师确认，每个患者由物理师分别制定完成7 野-静态IMRT、容积旋转IMRT 和螺旋断层放疗，并作为7 野-静态IMRT 组、容积旋转IMRT 组和螺旋断层放疗组。

7 野-静态IMRT 计划采用7 个共面固定野静态调强技术照射，设野角度依照靶区具体情况予以调整；容积旋转IMRT计划采用双弧快速容积旋转模式治疗，设野弧度依据靶区具体情况予以调整；螺旋断层放疗技术铅门宽度25 mm，螺距0.43，射野宽度5.048 cm，调制因子初选2.0，所有计划调制因子≤2.8，对靶区进行360 °旋转51 个角度照射。

1.4 剂量学参数

靶区剂量评估指标： 适形指数（CI）=[参考等剂量线所包含的靶区体积（VT，ref）/靶区体积（VT）]或[VT，ref/参考等剂量所包含所有区域的体积（Vref）]；均匀指数（HI）=D5/D95，Dx为x%的体积所受的照射剂量，Vy为y（Gy）剂量受照射的体积，Dmax为靶区接受最大剂量，Dmean为靶区平均照射剂量。危及器官评估指标包括小肠、十二指肠、直肠和膀胱的Dmax、Dmean及40和50 Gy 剂量受照射的体积（V40、V50）；双侧股骨头、肝脏和胃的Dmax、Dmean及30 Gy 受照射的体积（V30）；脊髓的Dmax和Dmean；双肾的Dmax、Dmean及15 和20 Gy剂量受照射的体积（V15、V20）；盆腔骨盆和椎体骨质的Dmean和10、20、30、40 及50 Gy 剂量受照射的体积（V10、V20、V30、V40、V50）。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0 统计软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用方差分析，进一步两两比较用LSD-t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组靶区放射剂量比较

各组PTV-G 的CI、HI 比较，差异有统计学意义（P＜0.05），7 野-静态IMRT 组和容积旋转IMRT组CI 较螺旋断层放疗组低，HI 较螺旋断层放疗组高。各组PTV-G 的Dmean、D95比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。各组PTV-C 的CI、Dmean比较，差异有统计学意义（P＜0.05），7 野-静态IMRT 组和容积旋转IMRT 组CI 较螺旋断层放疗组低，Dmean较螺旋断层放疗组高。各组PTV-C 的HI、D95比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 各组靶区放射剂量比较 （n =26，±s）

表1 各组靶区放射剂量比较 （n =26，±s）

PTV-G PTV-C CI HI Dmean/Gy D95/Gy CI HI Dmean/Gy D95/Gy 7 野-静态IMRT 组 0.78±0.03 1.08±0.04 62.1±0.40 60.4±0.33 0.79±0.02 1.20±0.06 54.3±1.01 50.4±0.33容积旋转IMRT 组 0.82±0.02 1.05±0.03 62.0±0.39 60.3±0.46 0.85±0.05 1.19±0.04 53.4±0.51 50.4±0.22螺旋断层放疗组 0.84±0.04 1.04±0.02 61.9±0.81 60.1±0.59 0.89±0.07 1.21±0.07 52.7±0.15 50.2±0.49 F 值 9.036 3.972 1.016 2.251 42.983 0.500 32.172 1.332 P 值 0.000 0.039 0.318 0.139 0.000 0.608 0.000 0.249组别

2.2 各组器官或组织剂量指标比较

各组直肠及膀胱V40和Dmean、脊髓Dmean和Dmax、肾脏V20、胃V30和Dmean比较，差异有统计学意义（P＜0.05），7 野-静态IMRT 组直肠及膀胱V40和Dmean、脊髓Dmean和Dmax值较螺旋断层放疗组高（P＜0.05），肾脏V20、胃V30和Dmean较螺旋断层放疗组低（P＜0.05），容积旋转IMRT 组直肠及膀胱V40和Dmean、脊髓Dmax较螺旋断层放疗组高（P＜0.05），7 野-静态IMRT 组膀胱V40较容积旋转IMRT 组高，而直肠V40、膀胱Dmean、肾脏V20、胃V30和Dmean较容积旋转IMRT 组低（P＜0.05）。见表2。

表2 各组器官或组织剂量指标比较 （n =26，±s）

表2 各组器官或组织剂量指标比较 （n =26，±s）

直肠 膀胱V40/% V50/% Dmean/Gy V40/% V50/% Dmean/Gy 7 野-静态IMRT 组 89.4±14.0 39.0±5.27 46.8±0.55 79.0±6.07 43.9±2.27 47.9±1.54容积旋转IMRT 组 93.0±4.05 36.1±6.64 45.6±1.10 72.0±5.11 44.9±2.32 48.8±0.73螺旋断层放疗组 76.0±11.1 39.7±6.91 43.3±2.45 63.7±4.18 42.7±10.6 45.4±3.09 F 值 40.132 1.233 15.827 29.334 1.343 33.351 P 值 0.000 0.289 0.000 0.000 0.258 0.000组别

续表2

2.3 各组骨盆和椎体骨质剂量指标比较

各组骨盆V20、V30、V40和Dmean比较，差异有统计学意义（P＜0.05），7 野-静态IMRT 组较螺旋断层放疗组、容积旋转IMRT 组高（P＜0.05）；螺旋断层放疗组与容积旋转IMRT 组骨盆V20、V30、V40和Dmean比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。各组骨盆V10、V50和椎体V10、V20、V30、V40、V50和Dmean比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

表3 各组骨盆和椎体骨质剂量指标比较 （n =26，±s）

表3 各组骨盆和椎体骨质剂量指标比较 （n =26，±s）

骨盆V10/% V20/% V30/% V40/% V50/% Dmean/Gy 7 野-静态IMRT 组 91.7±3.66 83.7±3.56 67.8±4.11 46.1±4.30 19.1±12.7 35.1±2.73容积旋转IMRT 组 92.9±4.48 81.0±5.31 61.8±7.74 38.9±7.96 15.7±5.13 34.2±3.64螺旋断层放疗组 90.7±4.99 77.9±6.55 60.5±6.10 39.7±5.66 15.5±2.51 32.9±1.66 F 值 0.991 5.214 15.129 8.328 1.191 5.571 P 值 0.320 0.028 0.000 0.011 0.312 0.020组别椎体V10/% V20/% V30/% V40/% V50/% Dmean/Gy 7 野-静态IMRT 组 91.8±4.63 80.9±6.66 64.1±6.54 42.8±5.31 25.6±2.98 38.3±2.61容积旋转IMRT 组 92.1±3.81 80.1±5.06 61.4±7.41 39.9±8.57 25.6±4.43 40.2±2.77螺旋断层放疗组 91.5±4.99 81.6±5.49 64.7±6.47 42.2±6.29 29.1±12.8 39.3±3.35 F 值 0.110 0.894 0.341 0.872 0.610 0.038 P 值 0.751 0.347 0.560 0.349 0.551 0.842组别

2.4 机器输出跳数

7 野-静态IMRT 组、容积旋转IMRT 组和螺旋断层放疗组的机器输出量分别为（798±126）、（683±332）和（5 475±1 013）MU，经方差分析，差异有统计学意义（F=67.368、P=0.000），7 野-静态IMRT 组、容积旋转IMRT 组较螺旋断层放疗组低（P＜0.05），延长了治疗时间，降低了射线利用率。

3 讨论

宫颈癌是我国最常见的妇科肿瘤，在女性中其发病率仅次于乳腺癌[8]。盆腔和腹膜后淋巴结转移是宫颈癌常见的淋巴结转移途径，伴腹膜后淋巴结转移宫颈癌靶区包括盆腔和腹主动脉旁淋巴结引流区，靶区涉及范围较广，临近的危及器官较多，传统放疗技术可能会导致严重胃肠道反应、泌尿系反应或骨髓抑制，不仅严重影响患者的生活质量，而且可能影响放疗疗效及后续治疗[9]。所以，新技术的选用对伴腹膜后淋巴结转移宫颈癌治疗尤为重要。

随着影像学技术及计算机技术的进步，螺旋断层放疗技术目前已用于宫颈癌的治疗，其采用直线加速器结合CT 影像技术，行360 °聚焦式断层放疗，提高了肿瘤放疗的精确度。目前国内外多篇研究表明在多种肿瘤治疗中，螺旋断层放疗技术在适形度、均匀性及周围正常组织保护上优于普通IMRT 放疗[10-12]。

放射性直肠及膀胱黏膜损伤是宫颈癌放疗常见的不良反应，影响患者生活质量，其严重程度与直肠及膀胱接受较高剂量照射体积有关[13]。刘娟等[14]研究结果显示与螺旋断层放疗组比较，7 野-静态IMRT 组宫颈癌直肠和膀胱Dmean、V30和V40较高。本研究显示螺旋断层放疗技术的直肠和膀胱V40和Dmean更低，其对直肠及膀胱保护优于7-IMRT 技术和容积旋转IMRT 技术，与7 野-静态IMRT 技术相比，容积旋转IMRT 技术对直肠及膀胱保护更好；各组直肠及膀胱V50无差异，考虑CTV 外放为PTV 的过程中包括了部分膀胱和直肠，靶区内的直肠和膀胱需要接受50 Gy 的处方剂量，这可能使螺旋断层放疗技术优势在V50剂量参数上显示不明显。骨髓抑制是宫颈癌同步放化疗常见的毒副反应之一，成人＞50%骨髓集中于骨盆骨质、近端股骨、骶椎和部分腰椎，这些解剖结构均临近或包括在腹膜后淋巴结转移宫颈癌的靶区中[15]。RTOG 0418 试验结果显示宫颈癌同步放化疗血液学毒性发生率与骨盆Dmean和V40相关[16]。CHANG等[15]研究显示骨盆V20、V30、V40、Dmean可能是宫颈癌放疗患者血液学毒性发生的主要影响因素。本研究显示容积旋转IMRT 技术与螺旋断层放疗技术的骨盆骨质剂量学分布更优，可获得更低的骨盆V20、V30、V40参数，但锥体骨质3 组放疗技术均未显示出剂量学优势。在其他危及器官保护方面，容积旋转IMRT技术和螺旋断层放疗技术对脊髓保护优于7 野-静态IMRT，小肠、结肠、肝脏及股骨头等未显示剂量学优势。各组患者肾脏和胃接受的照射剂量均较低，7 野-静态IMRT 技术在肾脏和胃的剂量学参数甚至更优于容积旋转IMRT 技术和螺旋断层放疗技术，考虑7 野-静态IMRT 设野可部分避开胃和肾脏的解剖范围，而螺旋断层放疗技术为360 °聚焦式断层放疗，容积旋转IMRT 技术为容积旋转调强技放疗，2 种技术的实现形式难以完全避开肾脏及胃，这引起肾脏和胃接受的照射剂量高于7 野-静态IMRT 组。

螺旋断层放疗技术是将6MV 加速器安装在CT 机架中，以兆伏级能量X 射线做图像引导放疗，行360 °旋转放疗，每隔7 °计算1 次多叶光栅位置，共51 个投射患者肿瘤靶区，其剂量分布与设野宽度、螺距、危及器官及靶区范围等有关[17]。腹膜后淋巴结转移宫颈癌靶区范围常较广，危及器官较多，如仍需达到较好的靶区剂量分布和正常组织保护，设野宽度和螺距需设定较小，但此时系统治疗时间和机器跳数也会相应增加。本研究结果也显示螺旋断层放疗技术的机器输出跳数显著高于容积旋转IMRT 技术和7 野-静态IMRT 技术，且治疗时间长，对射束的利用率相对较低。

综上所述，螺旋断层放疗技术能获得更好的靶区适形度和均匀性，在直肠、膀胱、骨盆、脊髓和肾脏的保护优于容积旋转IMRT 和7 野-静态IMRT 技术，但螺旋断层放疗技术机器输出量显著高于容积旋转IMRT 和7 野-静态IMRT 技术，对射束利用率较低。本研究存在样本量较少，未考虑后装治疗剂量叠加影响，且未观察临床毒副反应及疗效与放疗剂量学参数的相关性，还需要进一步研究证实。