中晚期宫颈癌容积调强与固定野调强放疗技术的比较研究*

苏晓科 胡艳微 谷晓华 王倩青

河南省新乡市中心医院 新乡医学院第四临床学院 453000

宫颈癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤，放射治疗是其最重要的治疗方式之一[1]。根据最新NCCN推荐，中晚期宫颈癌的主要治疗方式为同步放化疗[2]。调强放疗(Intensity modulated radiotherapy，IMRT)可以使肿瘤组织受到更加精确的照射，并降低小肠、膀胱、直肠、骨髓等危及器官(Organ at Risk，OAR)的受照剂量，减轻射线对正常组织的影响[3]。容积调强放疗技术(Volumetric modulated arc therapy，VMAT)是在调强放疗的基础上加入了旋转治疗的技术，可在较短的时间内改变机架旋转角度、进行单弧或多弧旋转照射，同时对多叶光栅的形状和输出剂量率进行调整，大大减少治疗时间，提高放射治疗的生物学效应[4]。本研究采用瓦里安公司的 Eclipse治疗计划系统对容积调强放疗和固定野调强放疗两种技术进行比较研究，为中晚期宫颈癌患者放疗选择更加合适的治疗手段提供临床参考依据。

1 对象与方法

1.1 一般资料 随机选取2018年2—12月我院收治的、参照2018年宫颈癌FIGO分期标准分为ⅡB期～ⅢC2期的中晚期宫颈癌患者36例，患者年龄32～75岁，中位年龄53岁；FIGO分期：宫颈癌ⅡB期11例，ⅢA期6例，ⅢB期15例，ⅢC期4例；病理分型：宫颈鳞癌32例，宫颈腺癌4例。

1.2 CT定位及放疗计划设计 使用美国GE公司的16排大孔径CT模拟定位机对患者行CT扫描。所有患者均采用仰卧位、使用热塑体模固定，扫描范围从胸12椎体水平至坐骨结节下 5cm，所扫描层距及层厚均为5mm。扫描后将图像上传至美国瓦里安公司Eclipse计划系统工作站，对患者进行靶区勾画。患者所有靶区及危及器官均由同一位放疗医师进行勾画。根据国际辐射单位与测量委员会(International Commission on Radiation Units and Measurements，ICRU)83 号文件标准定义勾画靶区及 OAR[5]。靶区包括：淋巴结转移灶(Gross tumor volume lymph node，GTVnd)，临床靶体积(Clinical target volume，CTV)包括肿瘤区域、部分阴道、宫旁及髂总、髂内、髂外、骶前、闭孔和腹主动脉旁淋巴引流区。其上下界根据腹主动脉旁淋巴结及阴道受累情况来确定。CTV 在三维方向外放 0.7cm得到计划靶体积(Planning target volume，PTV)。同一CT图像由同一物理师分别给予设计VMAT计划和7IMRT计划。VMAT计划采用共面两弧技术，顺时针与逆时针各旋转一圈，旋转角度为先逆时针 179°→181°，然后再顺时针181°→179°，小机头角度分别为：逆时针方向为10°和顺时针方向为350°，床角为0°，剂量率由瓦里安计划系统自动控制。7IMRT计划机架角度分别为：0°、51°、102°、153°、204°、255°、306°，剂量率为 400MU/min，机头、床角均为0°。两种计划均采用6MV X射线，两种技术均使用美国瓦里安公司带有120片MLC的直线加速器进行治疗。

1.3 放疗计划的评价指标 利用DVH图对两种放疗技术的计划靶区和危及器官分别评价，PTV处方剂量为50Gy/25f。(1)PTV的评价指标:①最大剂量 Dmax用 D2%(2%为体积所受剂量)表示，最小剂量Dmin用D98%(98%为体积所受的剂量) 表示，平均剂量D50%近似靶区的平均剂量。②均匀性指数(HI)计算公式为:HI=(D2%-D98%)/D50%，HI 越小表明靶区均匀性越好。③适形度指数(CI)计算公式为:CI=(TVRI/TV)×(TVRI/VRI)，其中 TVRI 表示处方剂量所包括的PTV的体积，TV表示PTV的体积，VRI表示处方剂量曲线所包绕的总体积。CI值为0～1，CI越大说明靶区的适形度越好。(2)OAR的评价指标: 膀胱、直肠、双侧股骨头的V20、V30、V40、V50、Dmean等。

2 结果

2.1 靶区剂量比较 VMAT和7IMRT两种调强放疗技术靶区的剂量分布均能够满足处方剂量要求。两种技术D50%剂量差异无统计学意义(P>0.05)，VMAT技术D2%剂量低于7IMRT技术、 D98%剂量高于7IMRT技术，差异均有统计学意义(P<0.05)。靶区的均匀性指数HI和适形指数CI，在数值上VMAT指数优于7IMRT，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两种计划靶区剂量分布比较

2.2 机器跳数MU和治疗时间比较 VMAT技术的治疗时间较7IMRT技术明显缩短，机器跳数明显减少，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两种技术机器跳数和治疗时间比较

2.3 危及器官剂量比较 VMAT技术中膀胱的受量V30、V40、V50、Dmean低于7IMRT 技术，差异有统计学意义(P<0.05)。VMAT技术中直肠的受量V40、V50低于7IMRT 技术，差异有统计学意义(P<0.05)。两种技术中股骨头的剂量相比，差异无统计学意义(P>0.05)。见表3～5。

表3 两种技术膀胱受照剂量比较

表4 两种技术直肠受照剂量比较

表5 两种技术股骨头受照剂量比较

3 讨论

目前，放射治疗是宫颈癌的主要治疗手段，对于局部晚期及中晚期宫颈癌患者，三维适形调强放疗加腔内后装放疗及同步化疗是其最主要的治疗手段，局部晚期宫颈癌患者放化疗后再加化疗并不能改善患者OS或PFS[6]。宫颈癌放射治疗的靶区通常包括肿瘤及其侵犯区域、宫体、阴道及盆腔淋巴引流区等[7]。靶区的形状较为复杂，靶区周围存在多个危及器官[8-9],故在设计放疗计划时如何使放射线集中在放疗靶区，同时尽量降低危及器官的受照剂量，是放疗医师应该着重考虑的问题。随着放疗技术的发展，目前已进入精确放疗时代。IMRT技术可以取得较好的靶区适形度，同时尽可能地降低危及器官的剂量，但是其单次治疗时间较长，患者治疗时因体位移动导致腹腔脏器位移较大，从而可能降低其治疗精确度[10]。ICRU 83号文件提出肿瘤控制率和正常组织并发症概率等概念，因此必须严格控制危及器官的剂量，以到达降低患者骨髓抑制、放射性膀胱炎、放射性直肠炎等目的。VMAT放疗技术是在调强放疗的基础上，通过调节治疗机机架的运动速度、照射野形状及准直器角度，改变射线的照射剂量率，从而产生高度适形的放疗剂量分布区域，缩短治疗时间[11]。目前国内外已有较多的文献报道关于该项技术的报道，其中以乳腺癌、食管癌、脑瘤和直肠癌等肿瘤报道居多[12-14]。

本研究结果显示，在中晚期宫颈癌患者行放疗时，VMAT与IMRT这两种放疗技术均能够满足患者靶区处方剂量的要求，且VMAT计划的靶区的均匀性指数HI和适形指数CI均高于IMRT组，VMAT组机器跳数与治疗时间较IMRT组均明显减少，差异均有统计学意义。说明VMAT技术较IMRT技术有更高的靶区均匀性和适形度，同时还能够显著减少患者的治疗时间[15-16]。近些年来关于VMAT技术在宫颈癌放疗领域中的应用，也有相关的报道。Agata等[17]认为在宫颈癌VMAT与IMRT对比中，VMAT技术的膀胱和直肠等危及器官剂量比IMRT低。Victor等[18]认为在宫颈癌患者行VMAT中，膀胱充盈程度能直接影响膀胱和小肠的剂量，与放疗性膀胱炎和放射性肠炎的发生有一定相关性。Barrett等[19]研究认为宫颈癌 VMAT联合后装治疗优于 IMRT联合后装治疗。本研究结果显示，在危及器官的保护方面，VMAT放疗技术组患者膀胱、直肠等较7IMRT技术组降低，差异有统计学意义；但VMAT放疗技术组双侧股骨头的保护性方面，与7IMRT技术组相比差异无统计学意义。对于老年宫颈癌患者来说，患者放疗后出现放射性膀胱炎、放射性直肠炎等并发症时，治疗难度较大，严重影响患者生存质量。在放疗实施过程中，因患者自主呼吸、腹腔脏器运动的不确定性，随着治疗时间的延长，患者实际体位与计划体位的误差可能会增大，从而增加患者放射性损伤的风险。因此减少放疗时间能够提高患者的依从性、降低治疗误差。本研究VMAT 技术中MU值及放疗时间明显低于 IMRT技术，不仅提高了加速器治疗效率，而且更大程度地降低了患者危及器官的不良反应。

综上所述，中晚期宫颈癌患者进行体外放疗时，VMAT技术较IMRT技术可得到更好的靶区剂量分布，治疗时间大幅度缩短，降低了患者胃肠道运动及膀胱不同充盈程度等对放疗效果的影响，提高了放疗机器设备的利用率，故该放疗技术值得在临床中应用。但由于本研究样本量有限，具体的研究结果有待更大样本量加以证实。