膀胱癌TURBT术后螺旋断层放射治疗与容积旋转调强放射治疗剂量学比较

李洪明，于 浪，黎 蕊，沈 捷，张福泉*，吴 松

(1.牡丹江医学院，黑龙江 牡丹江 157000； 2.中国医学科学院 北京协和医院 放射治疗科， 北京 100730；3.深圳大学泌尿外科研究所 深圳大学第三附属医院 泌尿外科， 广东 深圳 518000)

膀胱癌(bladder cancer)是泌尿系统常见肿瘤之一，根据美国肿瘤协会发布的2018年全球肿瘤负担状况报告，膀胱癌发病率和病死率逐年上升，位列全球最常见肿瘤的第10位。男性的发病率和病死率约为女性的4倍[1]。大部分非肌层浸润性膀胱癌采取经尿道膀胱肿瘤电切术(transurethral bladder tumer resection，TURBT)保留膀胱功能的治疗。肌层浸润性膀胱癌标准治疗手段是根治性全膀胱切除术，但根治术对患者创伤较大，术后生活方式改变，患者难以接受[2]。放射治疗(简称“放疗”)作为肿瘤治疗的手段之一，三维适形放疗在不降低生存率的同时提高了膀胱器官的保全率[3]。随之放疗技术的发展，调强放疗应用于临床[4-5]。螺旋断层放疗(helical tomotherapy,TOMO)和容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)调强计划均能实现放射治疗，本研究尝试比较两计划剂量学差异，以期对临床方案的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 资料

回顾分析北京协和医院放疗科自2019年1月至2019年12月收治的10例膀胱癌术后患者资料，病理分期均为T2期，放疗前均接受TURBT治疗。年龄范围为56～84岁，中位年龄为72岁。

1.2 方法

1.2.1 放疗定位及靶区勾画：CT定位前1.5嘱患者排空膀胱和直肠，口服10 mL泛影葡胺加500 mL清水的混合肠道造影剂使肠道充分显影且膀胱适度充盈。患者取仰卧位，采用低温热塑定位膜及一体板固定，利用Brilliance BigBore CT模拟定位机行增强定位扫描，扫描及重建层厚为5 mm，扫描范围自第三腰椎上缘至会阴下方。将获取的CT定位图像传送到计划系统(Eclipse15.5，Varian)，由同一医生参考患者术前正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography,PET)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)或计算机体层摄影(computed tomography,CT)等影像资料勾画靶区(clinical target volume,CTV)及危及器官(organ at risk,OAR)，CTV包括瘤床区及亚临床病灶，OAR包括小肠、直肠、股骨头和骨盆骨髓。靶区勾画后由上级医生完成审核，在CTV基础上头脚方向外放10 mm，前后和左右方向外放8 mm形成计划靶区(planning target volume,PTV)。将靶区图像传送到TomoTherapy计划系统(Accuray5.1.4)和瓦里安计划系统(Eclipse15.5，Varian)。

1.2.2 计划的设计：处方剂量为50 Gy，单次剂量2 Gy，靶区D95%不低于处方剂量，靶区Dmax不高于处方剂量的110%，Dmin不低于处方剂量的95%。直肠限量V50<50%，D20<30 Gy，避免高剂量点置于直肠壁；股骨头限量D5<50 Gy；小肠最大剂量小于50 Gy，V50<5%，优化过程中在满足剂量限值的基础上尽量低。VMAT计划参数：剂量率为600 cGy/min,能量为6 MV X线，进行双弧设计，第一个弧机架旋(Gantry)转角从179°到181°，小机头(Collimator)角度为10°，第二个弧Gantry从181°到179°，Collimator角度为350°，围绕患者进行360°投照。TOMO计划参数：剂量率为860 cGy/min，准直器宽度为25 mm，螺距因子为2.0，调制因子为2.5，机架围绕患者360°投照的同时匀速进床。所有计划由同一物理师完成。

1.2.3 剂量的评估：比较两种计划靶区的适形度指数(conformal index，CI)、均匀度指数(heterogeneity index，HI)、D95%、Dmean、Dmax和Dmin及OAR的Dmean、Dmax，直肠、小肠和骨盆骨髓的V20、V30及V40，股骨头的D5和D10。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 靶区剂量的对比

TOMO计划靶区均匀性较VMAT好，最小剂量更接近处方剂量，平均剂量和最大剂量在满足剂量学要求的前提下剂量更高(均P<0.05)(表1)。

2.2 OAR剂量的对比

双侧股骨头的评价指标TOMO计划均低于VMAT计划，其中右侧股骨头Dmax(P<0.05)(表2)。直肠、小肠、骨盆骨髓的V20、V30、V40方面，TOMO计划均优于VMAT计划，其中小肠的V20、V30(P<0.05)。TOMO计划小肠的Dmax较低；骨盆骨髓方面，TOMO计划的Dmean、Dmax低于VMAT(均P<0.05)；直肠的Dmean和Dmax(均P<0.05)，TOMO计划较低(表3)。

2.3 剂量体积直方图及等剂量分布图的比较

股骨头的剂量TOMO计划低于VMAT计划(图1A，B)。 等剂量曲线分布图显示，TOMO的靶区适形度更好(图1C，D)。

3 讨论

膀胱癌根治术是肌层侵袭性膀胱癌的标准治疗方案，手术、化学药物治疗(简称“化疗”)和放疗等相结合的综合治疗能保留膀胱功能[7-8]。有报道T2期膀胱癌接受手术+化疗+放疗的无进展生存率为78.9%，手术+化疗无进展生存率为76.3%，无进展生存率和器官保全率前者均优于后者[3]，可见放疗在保留膀胱功能的综合治疗中有重要作用。

表1 靶区剂量学参数比较Table 1 Comparison of target dosage parameters

表2 股骨头剂量对比Table 2 Comparison of Femoral head dosimetric(Gy,

表3 小肠、直肠、骨盆骨髓剂量对比Table 3 Comparison of small intestine、rectum and bone marrow(Gy,

A,B.showed the dose on the horizontal axis and the relative volume on the longitudinal axis, respectively; C,D.different colors represented corresponding equal doses; A,C showed TOMO DVH diagram and dose distribution mapping, respectively; B,D.exhibited respectively VMAT DVH diagram and dose distribution mapping

放射治疗目标是最大限度地将剂量集中到靶区内，而周围正常组织和器官少受或者免受不必要的照射[9]。放疗技术的发展可为患者带来更大的临床收益[4]。TOMO计划具有较强的调制能力，可给予肿瘤靶区均匀且高度适形的剂量分布，且提高对OAR的保护[8-10]。乳腺癌术后放疗剂量学研究[11]，TOMO计划的CI、HI和OAR保护优于其他方案。鼻咽癌放疗剂量比较[12]，TOMO放疗组HI优于常规放疗组，腮腺的V30及V35显著低于常规放疗组，这与本研究结果相似，TOMO计划靶区的CI、HI和靶区的Dmax、Dmean、Dmin均优于VMAT计划，TOMO计划的直肠、小肠和骨盆骨髓等OAR剂量低于VMAT计划。

胸上段食管癌剂量学比较[13]，TOMO组肿瘤靶区和PTV的D99%高于VMAT组，TOMO组全肺V10、V15、V20和全肺平均剂量均显著低于VMAT组，TOMO计划能显著提高靶区剂量、减少双肺受量。本研究中OAR的剂量也显示TOMO计划更优，小肠和直肠剂量低放疗后肠道副反应发生率降低，生活质量可相对提高；骨盆骨髓剂量低对血液毒性影响小；股骨头剂量少可降低股骨头坏死等不良反应发生率，双侧股骨头剂量差异由于肿瘤与股骨头相对位置不同，肿瘤偏向左侧壁时左侧股骨头的剂量相对偏高，相反右侧会偏高。

综上所述，TOMO计划与VMAT计划均可满足膀胱癌术后患者放疗剂量学要求，但TOMO在靶区的适形度、均匀性、最大剂量、最小剂量和平均剂量等方面更具优势，在危及器官方面能提供更加好的保护，可为临床选择治疗方案提供参考。