宮頸癌固定野調強和容積旋轉調強放療計劃劑量學分析

羅丹 曾佳

摘要：目的? 比較固定野調強（IMRT）和容積旋轉調強（VMAT）在宮頸癌放療中的劑量學差異。方法? 選取20例仰臥位放療的宮頸癌患者，勾畫計劃靶區和危及器官后，給予計劃靶區PTV 50 Gy/25次的治療劑量，每例患者設計5野IMRT和2弧VMAT兩組計劃，采用相同的優化參數。評估兩組計劃的靶區VPTV105%、Dmin、均勻性指數HIptv、適形度指數CIptv;危及器官OAR平均劑量Dmean、V40、V30、V20;機器跳數（MU）及治療時間（Time）差異進行評估，并進行統計分析。結果? 兩組計劃中VMAT的靶區VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv優于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05）;兩組計劃中VMAT的膀胱平均劑量（Dmean）、V40、V30優于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05）。兩側股骨頭和直腸所受劑量比較，差異無統計學意義（P>0.05）;兩組計劃中VMAT的MU和Time優于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05）。結論? 與IMRT相比，VMAT在宮頸癌放療的靶區劑量分布更優，膀胱的照射體積和平均劑量更小，兩側股骨頭和直腸未見明顯優勢。治療跳數大幅降低，對加速器的損耗相對更小，患者治療時間明顯縮。在不考慮治療費用這一經濟因素的情況下，VMAT治療計劃進一步地提高了靶區的劑量分布，對膀胱進行更好的保護，具有較好的劑量學優勢。

關鍵詞：宮頸癌;固定野調強;容積旋轉調強;劑量學

中圖分類號：R737.33? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.09.026

文章編號：1006-1959（2019）09-0082-03

Abstract：Objective? To compare the dosimetric differences between fixed field intensity （IMRT） and volumetric rotational intensity （VMAT） in cervical cancer radiotherapy. Methods? 20 patients with cervical cancer who underwent supine radiotherapy were enrolled. After planning the target area and jeopardizing the organs， the treatment dose of PTV 50 Gy/25 was planned. Each patient was designed with 5 wild IMRT and 2 arc VMAT. Use the same optimization parameters. Evaluation of target VPTV105%， Dmin， uniformity index HIptv， conformality index CIptv; risk of organ OAR average dose Dmean， V40， V30， V20; difference in machine hop （MU） and treatment time （Time） Evaluate and conduct statistical analysis. Results? The VPTV105%， Dmin， HIptv， and CIptv were better than the IMRT in the two groups，the difference was statistically significant （P<0.05）. The mean bladder dose （Dmean）， V40， and V30 of VMAT were better than IMRT in the two groups，the difference was statistically significant （P<0.05）. There was no significant difference in the doses of the femoral head and rectum between the two groups （P>0.05）. The MU and Time of VMAT were better than IMRT in the two groups，the difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion? Compared with IMRT， VMAT has a better dose distribution in the target area of cervical cancer radiotherapy， and the bladder irradiation volume and average dose are smaller. There is no obvious advantage in the femoral head and rectum on both sides. The number of treatment hops is greatly reduced， the loss to the accelerator is relatively small， and the treatment time of the patient is significantly reduced. Without considering the economic factors of treatment costs， the VMAT treatment plan further increases the dose distribution in the target area， provides better protection of the bladder， and has a better dosimetric advantage.

Key words：Cervical cancer;Fixed field intensity;Volumetric rotation and intensity modulation;Dosimetry

宮頸癌（cervical cancer）是常見的婦科惡性腫瘤之一，在全球女性惡性腫瘤中的發病率僅次于乳腺癌[1]。宮頸癌術后的主要治療方法是放射治療，放射治療對于各個時期宮頸癌的治療都有一定的效果。放射治療有效降低腫瘤局部復發率，延長生存時間[2]。因此，越來越多的宮頸癌患者選擇術后放療。早期放療有三維適形放射治療（3D-CRT），目前主要以調強放射治療（IMRT）、容積調強（VMAT）為主要放療方式。本文通過對20例宮頸癌患者分別進行5野IMRT和2全弧VMAT計劃設計比較，以期為患者尋求更為合適的治療方式。

1對象與方法

1.1研究對象? 選取2017年9月～2018年9月宜春市人民醫院放療室收治的宮頸癌患者20例，年齡37～63歲，中位年齡45歲。

1.2方法? 所有患者均采用仰臥體位，熱塑膜與一體板固定體位。在核通模擬定位機下，雙手上舉交叉放于額頭，左手在下，右手在上。定位中心定于盆腔中部，并在LAP激光燈指示下，在熱塑膜正面和兩側貼鉛點，轉至GE公司的CT機掃描，掃描范圍上至膈頂，下至坐骨結節下2 cm，層厚5 cm。定位2 h前需排空膀胱后，再攝入500 ml純凈水。掃描圖像均傳輸至瓦里安Eclipse13.6計劃系統中進行靶區勾畫和放療計劃設計。靶區和危及器官勾畫均參考ICRU50及ICRU62號報告，將CTV在三維方向外擴5 mm得到計劃靶區（PTV），并勾畫股骨頭、直腸及膀胱等危及器官（OAR），膀胱為充盈狀態下的整個膀胱;直腸的上界為直腸乙狀結腸交界處，下界至肛門[3，4]。處方劑量歸一為PTV 50 Gy/25次。每組計劃使用相同的劑量限制和優化參數。

1.3治療計劃設計? 采用瓦里安公司的Eclipse13.6版本的TPS進行IMRT和VMAT計劃設計。使用瓦里安公司的Trilogy 6MV能量的X線，劑量率均為500 MU/min。每例患者分別設計5野IMRT和2全弧VMAT兩組計劃。5野計劃采用均勻分布的入射角度，2全弧VMAT計劃采用2段360°全弧照射[5，6]。

1.4治療計劃評估? 要求兩組計劃靶區劑量95%PTV≥5000 cGy。對比分析兩組計劃的靶區Vptv105%（Vptv105%為105%等劑量線所包繞的PTV體積）、Dmin、HIptv、CIptv。根據ICRU83號報告[7]定義均勻性指數（homogeneity index）為HIptv=（D2%-D98%）/D50%，公式中D2%、D98%、D50分別是2%、98%、50%PTV所受的照射劑量。HIptv取值越接近0，說明劑量分布均勻性越好。適形度指數（conformal index）為CIptv=（Vptv95%/Vptv）×（Vptv95%/Vbody95%），公式中Vptv95%為95%等劑量線所包繞的PTV體積，Vptv為PTV的總體積，Vbody95%為95%等劑量線所包繞的body體積。CIptv取值0～1，越靠近1說明靶區適形度越好。

危及器官劑量學參數要求膀胱V50<50%，左右股骨頭V50<5%，直腸V50<50%。兩組計劃危及器官均滿足上述條件。對比分析兩組計劃的膀胱平均量Dmean、V40、V30和V20;股骨頭平均量Dmean、V40、V30和V20;直腸平均量Dmean、V40、V30和V20。比較兩組計劃所需的機器跳數（MU）和治療時間（Time）。

1.5統計學方法? 數據采用SPSS 22.0軟件包進行統計學分析，計量資料以（x±s）表示，組間比較采用配對t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1靶區劑量分布示意圖比較? 計劃中兩組計劃橫斷位、冠狀位、矢狀位劑量分布示意圖，VMAT計劃的劑量線包繞靶區情況優于IMRT計劃，見圖1。

2.2靶區和危及器官劑量體積直方圖（DVH）比較? 兩組計劃中的靶區：VMAT計劃的DVH曲線相比于IMRT計劃的曲線更陡峭;危及器官：其中VMAT計劃的膀胱曲線優于IMRT計劃。左右股骨頭和直腸的曲線差異不明顯，見圖2。

2.3靶區和危及器官劑量學比較? 兩組計劃中VMAT的靶區VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv優于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05）;膀胱平均劑量（Dmean）、V40、V30優于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05）。左右兩側股骨頭和直腸所受劑量比較，差異無統計學意義（P>0.05）;兩組計劃中VMAT的平均機器跳數和平均治療時間優于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05），見表1。

2.4 MU及Time比較? 兩組計劃中，VMAT的MU和Time均低于IMRT，差異具有統計學意義（P<0.05），見表2。

3討論

VMAT在放療過程中，可實現機架角度、劑量率、多葉準直器位置的自動變化，其中機架角度、劑量率的自動變化是在固定野調強IMRT的技術延伸，可實現更高適形度，更加均勻的劑量分布，使精準放療達到一個新高度[8]。此外縮短治療時間，也給患者帶來福音。目前，在基層和社區醫院使用該技術相對少，臨床數據不完善。VMAT可進一步提高腫瘤靶區劑量覆蓋率降低正常組織照射劑量及患者的腫瘤復發率，提高患者生活質量。

本研究顯示，VMAT的靶區VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv均優于IMRT（P<0.05），表示VMAT可實現更高適形度，更加均勻的劑量分布; VMAT和IMRT另一個關注點是周圍正常組織低劑量照射區域的增加，這可能增加次級惡性腫瘤的風險，兩組計劃中VMAT的膀胱Dmean、V40、V30優于IMRT（P<0.05）。兩側股骨頭和直腸所受劑量比較，差異無統計學意義（P>0.05）;兩組計劃中VMAT的MU和Time均優于IMRT（P<0.05），這是VMAT的一個顯著優勢。

綜上所述，與IMRT相比，VMAT在宮頸癌放療的靶區劑量分布更優，膀胱的照射體積和平均劑量更小，兩側股骨頭和直腸未見明顯優勢。治療跳數大幅降低，對加速器的損耗相對更小，患者治療時間明顯縮。在不考慮治療費用這一經濟因素的情況下，VMAT治療計劃進一步地提高了靶區的劑量分布，對膀胱進行更好的保護，具有較好的劑量學優勢。

參考文獻：

[1]高巖，張新，王純雁，等.同步放化療治療中晚期宮頸癌的療效及毒副反應[J].中國腫瘤，2013，22（1）：73-76

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[8]周解平，王鵬，錢立庭，等.宮頸癌術后靜態調強放療與單個和2個全弧容積調強弧形治療的劑量學比較[J].吉林大學學報醫學版，2016，42（1）：126-130.

收稿日期：2018-12-29;修回日期：2019-1-22

編輯/王海靜作者簡介：羅丹（1987.3-），女，江西新余人，本科，助理工程師，主要從事腫瘤放射治療的研究