宮頸癌術后調強放射治療和三維適形放射治療劑量對比

作者單位：213003 江蘇省常州市第一人民醫院

通訊作者：韋俊

【摘要】 目的 研究宮頸癌術后調強放射治療（IMRT）和三維適形放射治療（3D-CRT）時靶區及其周圍正常組織受照劑量的差異。方法 采用CMS公司的Xio 4.4放射治療計劃系統分別對12例宮頸癌術后患者進行3D-CRT和IMRT計劃設計，95%PTV劑量50 Gy。利用劑量-體積直方圖（DVH）計算靶區劑量適形指數（Cindex）和小腸、直腸、膀胱等正常器官受量以進行對比。計劃執行采用Elekta公司的Precise電子直線加速器（6MV光子線）。結果 與3D-CRT相比，IMRT計劃的直腸受到40 Gy、膀胱受到45 Gy、小腸受到50 Gy照射的體積所受劑量分別下降了37.5%、36.8%和9.1%，靶區的劑量適形指數提高了18.9%。同時，IMRT計劃的直腸、膀胱平均劑量也顯著低于3D-CRT計劃。結論 宮頸癌術后IMRT劑量分布優于3D-CRT。

【關鍵詞】 宮頸腫瘤； 三維適形放射治療（3D-CRT）； 調強放射治療（IMRT）； 劑量適形指數

宮頸癌術后患者的放射治療常采用體外照射，靶區處方劑量一般在45～50 Gy。由于三維適形（3D-CRT）照射的范圍較大，直腸、小腸、膀胱等器官受量較高，致放療后并發癥發生率高^［1］。調強放療（IMRT）技術的迅速發展，較大地降低了宮頸癌放療時危及器官的受量^［2～4］。本研究對宮頸癌術后患者行IMRT或3D-CRT時其劑量分布進行探討。

1 材料和方法

1.1 儀器設備 計劃采用Elekta公司的Primise電子直線加速器，光子線能量6 MV，內置多葉準直器（MLC）葉片共40對，每一片在等中心處投影寬度為1 cm；CMS公司的三維適形調強放療計劃系統Xio 4.26，以及Med-Tec公司的熱塑體膜。

1.2 研究對象 選取常州第一人民醫院2010年1月1日～2010年12月31日12例宮頸鱗癌（Ⅱb－Ⅲ期）術后患者。放療前行模擬定位CT增強掃描。對定位CT圖形進行研究分析。

1.3 方法

1.3.1 定位 患者排空膀胱，口服20%泛影葡胺40 ml加水800 ml，90 min后，在CT模擬定位機下行CT掃描（至掃描前不再排空膀胱）。患者采取俯臥體位，雙手交叉至頜下，雙腿自然并攏，用熱塑體膜固定體位，并在患者體表及體膜上做好標記。掃描范圍從腰3椎體上緣至坐骨結節下緣下5 cm，層厚5 mm。掃描后CT影像數據傳輸到治療計劃系統工作站以進行計劃設計。

1.3.2 靶區定義 臨床靶體積CTV的定義：包括原瘤床、宮旁組織、髂內、髂外、骶前、閉孔淋巴引流區。CTV具體勾畫為髂血管（髂內、髂外動靜脈）外放7 mm，并修改包括原瘤床區、骶前、閉孔淋巴引流區。計劃靶體積（PTV）的定義：以CTV為基礎，左右前后外放0.5 cm，上下外放1.0 cm形成PTV。危及器官（ORA）定義：上下界在CTV上下2.5 cm處，包括小腸、直腸、膀胱、股骨頭、髂骨。

1.3.3 計劃設計 在皮膚（Body）、亞臨床體積（CTV）以及鄰近敏感器官直腸（Rectum）、膀胱（Bladder）、小腸（Intestine）等勾畫完成后，用Xio計劃系統分別進行3D-CRT、IMRT計劃設計，處方量為95% PTV 50 Gy。3D-CRT計劃設計為1后野2側野照射，根據劑量分布添加楔形板。IMRT計劃設計采用共面等分7個照射野，計劃的劑量約束條件相同，基于射野強度進行劑量優化和逆向計劃設計。

在計劃完成后，選取同患者3D-CRT和IMRT計劃間RectumV40（直腸接受劑量高于40 Gy的體積，以下同）、BladderV45、IntestineV50等參數之差值、PTV劑量適形指數 ，以及PTV、Rectum、Bladder、Intestine的平均受量進行對比。

定義：C_index×100%，即PTV中50 Gy包繞的體積占整個Body中50 Gy包繞的體積的百分比，稱之為PTV的劑量適形指數。

2 結果

2.1 同一患者3D-CRT和IMRT兩種計劃下PTV劑量適形指數 及RectumV40、BladderV45、IntestineV50之差（3D-CRT減去IMRT）的均值和標準差見表1。

表1 3D-CRT和IMRT兩種計劃的參數差異

注：Mean±SD為同一患者兩種計劃參數差值的平均值和標準差（3D-CRT-IMRT）

從表1中可知，IMRT計劃的適形指數高于3D-CRT計劃，同時IMRT計劃的直腸、膀胱和小腸的高劑量區也明顯低于3D-CRT計劃。

從圖1兩種計劃的劑量曲線圖中亦可看出兩者的劑量分布差異：對于凹形PTV，常規3D-CRT無法做到劑量適形，而IMRT的劑量分布就適形度高，在PTV之外無高于處方劑量105%的劑量。

2.2 PTV、Rectum、Bladder、Intestine的平均受量的對比見表2。

表2 PTV、Rectum、Bladder、Intestine的平均受量的對比（cGy）

注：Mean±SD 為同一患者兩種計劃參數差值的平均值和標準差（3D-CRT-IMRT）

表2中可以看出，IMRT計劃中PTV的平均劑量高于3D-CRT計劃，同時IMRT計劃的直腸、膀胱平均劑量明顯低于3D-CRT計劃，但是IMRT計劃小腸的平均受量卻不低于3D-CRT計劃。

3 討論

調強放射治療技術是一個劃時代的技術，擁有靶區的高劑量適形分布和靶區外劑量高梯度跌落的特點，可以在保證靶區劑量的同時降低周圍正常組織的受量^［5］。宮頸癌術后患者，其靶區外有直腸、膀胱和小腸等器官需要保護，利用調強技術可以顯著降低危及器官的高劑量區體積，達到保護周圍正常組織的目的。

宮頸癌術后盆腔體外放療時常用四野盒式照射或1后2側三野進行3D-CRT照射^［1］，正常組織如小腸、膀胱和直腸受照劑量較高，毒副反應較為明顯，劑量分布也不理想；而IMRT通過精確的體位固定、精確的放療計劃設計可以達到較為理想的劑量分布（圖1）。近年來，許多學者用3D-CRT和IMRT技術對宮頸癌進行局部治療做了有益的嘗試，取得了良好的效果。有文獻表明，IMRT可提高腫瘤局部控制率、降低局部復發率，從而提高生存率^［6～8］。從表1和圖1可見，采用 IMRT技術，直腸受到40 Gy、膀胱受到45 Gy、小腸受到50 Gy照射的體積所受劑量分別下降了37.5%、36.8%和9.1%，靶區的劑量適形指數提高了18.9%。Mundt等^［6，7］對接受IMRT與3D-CRT的宮頸癌術后患者的急性腸道毒性反應的發生率進行了對比分析。結果發現：接受IMRT的患者，平均98.1%的PTV受照劑量達到了處方劑量，受照劑量為110%和115%處方劑量的高劑量區域其百分體積分別為9.8%和0.2%，患者無3級以上毒性反應。IMRT和3D-CRT相比，2級毒性反應的發生率分別為60%和9l%（P0.002）。接受IMRT和3D-CRT的患者其慢性腸道并發癥的發生率分別為11.1%和50.0%（P0.001）。Roeske等^［9］對10例需行全盆放射治療的子宮頸癌和子宮內膜癌患者進行了3D-CRT和IMRT計劃的對比研究。IMRT能給予盆腔不同區域和淋巴結足夠的劑量。并且比CRT能更有效地減少小腸、直腸和膀胱的受照體積，從而顯著減少正常組織的受量，減少并發癥的發生。

以上文獻結果和本研究結果表明：宮頸癌術后患者局部治療時，用IMRT可明顯改善靶區劑量分布，減少毒副作用，保護正常組織，提高局部腫瘤的控制率，減少消化道、泌尿系等毒性反應。

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（收稿日期：2011-05-04）

（本文編輯：郎威）