腹膜后淋巴結轉移宮頸癌螺旋斷層、容積旋轉調強和靜態調強放療的劑量學比較*

劉偉，周培杰，羅文廣，沈琦，張紅雁

（中國科學技術大學第一附屬醫院，安徽 合肥 230001）

盆腔和腹膜后淋巴結轉移是宮頸癌主要擴散方式，淋巴結轉移也是影響宮頸癌預后的重要危險因素之一[1-2]。2018年國際婦產科聯盟（FIGO）分期首次將宮頸癌淋巴結轉移狀態納入分期標準中，腹膜后淋巴結轉移患者被分為ⅢC2 期[3]。同步放化療仍是ⅢC2 期宮頸癌的主要治療手段[4]。然而伴腹膜后淋巴結轉移的宮頸癌靶區范圍較大，臨近危及器官較多，易引起嚴重急性反應或遠期癥狀。近年來，隨著醫學影像學、放射物理學、計算機技術及人工智能技術發展，三維適形調強放射治療（intensity-modulated radiotherapy,IMRT）、容積旋轉IMRT、螺旋斷層放療等新技術不斷涌現，放療技術取得革命性進展。本研究通過比較7 野-靜態IMRT、容積旋轉IMRT 和螺旋斷層放療技術在伴腹膜后淋巴結轉移宮頸癌放療計劃靶區（PTV）和危及器官劑量學參數的優劣，為臨床上放療方式的選擇提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2017年7月—2019年12月于中國科學技術大學第一附屬醫院行根治性放療的26 例伴腹膜后淋巴結轉移宮頸癌患者作為研究對象。患者年齡30 ～64 歲，中位年齡52 歲；均經活檢病理證實，其中鱗狀細胞24 例，腺癌2 例；均為初次確診且接受根治性放療；患者東部腫瘤協作組（ECOG）體力狀態評分為0 或1 分[5]。

1.2 CT 模擬定位及靶區勾畫

①定位前準備： 定位前1 h 排空膀胱，口服含20 ml 碘海醇的800 ～1 000 ml 飲用水充盈膀胱及顯影腸道。②定位固定： 患者采用仰臥位，體膜固定，雙臂交叉置于頭頂，利用激光燈在皮膚和體模上均做標記。③影像獲取： 大孔徑CT 模擬機（美國通用公司）掃描，范圍自膈頂至股骨上端，層厚5 mm，平掃+增強掃描；掃描圖像傳輸至Pinnacle 9.10 計劃系統（美國Pinnacle 公司）。④靶區勾畫： 根據ICRU62 和83號報告[6-7]，由放療科醫師勾畫靶區。腫瘤區（GTV）： 包括MRI、CT 等顯示轉移淋巴結區域；臨床靶區（CTV）： 包括宮頸、子宮、宮旁、盆腔及腹膜后淋巴結引流區；PTV： GTV 的計劃靶區（PTV-G）在GTV基礎上三維外放7 mm，CTV 的計劃靶區（PTV-C）在CTV 基礎上三維外放7 mm，危及器官包括： 小腸、直腸、膀胱、股骨頭、腎臟、十二指腸、胃、肝和脊髓。⑤處方劑量： PTV-G 總劑量6 020 cGy，分28 次照射，共6 周完成；PTV-C 總劑量5 040 cGy，分28 次照射，共6 周完成。外照射后程給予高劑量率192Ir 后裝機（瑞典醫科達公司）進行治療，6 Gy/次，1 次/周，共5 周，同步化療方案： 放療期間采用順鉑40 mg/m2同步化療，1 次/周，共5 次。

1.3 放療計劃設計

將納入的26 例患者勾畫的靶區及危及器官分別傳 輸 至Pinnacle 9.10 和Hi-Art Version 5.1.1 計 劃 系統（美國TomoTherapy 公司），經高級職稱物理師和副主任以上醫師確認，每個患者由物理師分別制定完成7 野-靜態IMRT、容積旋轉IMRT 和螺旋斷層放療，并作為7 野-靜態IMRT 組、容積旋轉IMRT 組和螺旋斷層放療組。

7 野-靜態IMRT 計劃采用7 個共面固定野靜態調強技術照射，設野角度依照靶區具體情況予以調整；容積旋轉IMRT計劃采用雙弧快速容積旋轉模式治療，設野弧度依據靶區具體情況予以調整；螺旋斷層放療技術鉛門寬度25 mm，螺距0.43，射野寬度5.048 cm，調制因子初選2.0，所有計劃調制因子≤2.8，對靶區進行360 °旋轉51 個角度照射。

1.4 劑量學參數

靶區劑量評估指標： 適形指數（CI）=[參考等劑量線所包含的靶區體積（VT，ref）/靶區體積（VT）]或[VT，ref/參考等劑量所包含所有區域的體積（Vref）]；均勻指數（HI）=D5/D95，Dx為x%的體積所受的照射劑量，Vy為y（Gy）劑量受照射的體積，Dmax為靶區接受最大劑量，Dmean為靶區平均照射劑量。危及器官評估指標包括小腸、十二指腸、直腸和膀胱的Dmax、Dmean及40和50 Gy 劑量受照射的體積（V40、V50）；雙側股骨頭、肝臟和胃的Dmax、Dmean及30 Gy 受照射的體積（V30）；脊髓的Dmax和Dmean；雙腎的Dmax、Dmean及15 和20 Gy劑量受照射的體積（V15、V20）；盆腔骨盆和椎體骨質的Dmean和10、20、30、40 及50 Gy 劑量受照射的體積（V10、V20、V30、V40、V50）。

1.5 統計學方法

數據分析采用SPSS 22.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用方差分析，進一步兩兩比較用LSD-t檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組靶區放射劑量比較

各組PTV-G 的CI、HI 比較，差異有統計學意義（P＜0.05），7 野-靜態IMRT 組和容積旋轉IMRT組CI 較螺旋斷層放療組低，HI 較螺旋斷層放療組高。各組PTV-G 的Dmean、D95比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組PTV-C 的CI、Dmean比較，差異有統計學意義（P＜0.05），7 野-靜態IMRT 組和容積旋轉IMRT 組CI 較螺旋斷層放療組低，Dmean較螺旋斷層放療組高。各組PTV-C 的HI、D95比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 各組靶區放射劑量比較 （n =26，±s）

表1 各組靶區放射劑量比較 （n =26，±s）

PTV-G PTV-C CI HI Dmean/Gy D95/Gy CI HI Dmean/Gy D95/Gy 7 野-靜態IMRT 組 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容積旋轉IMRT 組 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螺旋斷層放療組 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組別

2.2 各組器官或組織劑量指標比較

各組直腸及膀胱V40和Dmean、脊髓Dmean和Dmax、腎臟V20、胃V30和Dmean比較，差異有統計學意義（P＜0.05），7 野-靜態IMRT 組直腸及膀胱V40和Dmean、脊髓Dmean和Dmax值較螺旋斷層放療組高（P＜0.05），腎臟V20、胃V30和Dmean較螺旋斷層放療組低（P＜0.05），容積旋轉IMRT 組直腸及膀胱V40和Dmean、脊髓Dmax較螺旋斷層放療組高（P＜0.05），7 野-靜態IMRT 組膀胱V40較容積旋轉IMRT 組高，而直腸V40、膀胱Dmean、腎臟V20、胃V30和Dmean較容積旋轉IMRT 組低（P＜0.05）。見表2。

表2 各組器官或組織劑量指標比較 （n =26，±s）

表2 各組器官或組織劑量指標比較 （n =26，±s）

直腸 膀胱V40/% V50/% Dmean/Gy V40/% V50/% Dmean/Gy 7 野-靜態IMRT 組 89.4±14.0 39.0±5.27 46.8±0.55 79.0±6.07 43.9±2.27 47.9±1.54容積旋轉IMRT 組 93.0±4.05 36.1±6.64 45.6±1.10 72.0±5.11 44.9±2.32 48.8±0.73螺旋斷層放療組 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組別

續表2

2.3 各組骨盆和椎體骨質劑量指標比較

各組骨盆V20、V30、V40和Dmean比較，差異有統計學意義（P＜0.05），7 野-靜態IMRT 組較螺旋斷層放療組、容積旋轉IMRT 組高（P＜0.05）；螺旋斷層放療組與容積旋轉IMRT 組骨盆V20、V30、V40和Dmean比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組骨盆V10、V50和椎體V10、V20、V30、V40、V50和Dmean比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 各組骨盆和椎體骨質劑量指標比較 （n =26，±s）

表3 各組骨盆和椎體骨質劑量指標比較 （n =26，±s）

骨盆V10/% V20/% V30/% V40/% V50/% Dmean/Gy 7 野-靜態IMRT 組 91.7±3.66 83.7±3.56 67.8±4.11 46.1±4.30 19.1±12.7 35.1±2.73容積旋轉IMRT 組 92.9±4.48 81.0±5.31 61.8±7.74 38.9±7.96 15.7±5.13 34.2±3.64螺旋斷層放療組 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組別椎體V10/% V20/% V30/% V40/% V50/% Dmean/Gy 7 野-靜態IMRT 組 91.8±4.63 80.9±6.66 64.1±6.54 42.8±5.31 25.6±2.98 38.3±2.61容積旋轉IMRT 組 92.1±3.81 80.1±5.06 61.4±7.41 39.9±8.57 25.6±4.43 40.2±2.77螺旋斷層放療組 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組別

2.4 機器輸出跳數

7 野-靜態IMRT 組、容積旋轉IMRT 組和螺旋斷層放療組的機器輸出量分別為（798±126）、（683±332）和（5 475±1 013）MU，經方差分析，差異有統計學意義（F=67.368、P=0.000），7 野-靜態IMRT 組、容積旋轉IMRT 組較螺旋斷層放療組低（P＜0.05），延長了治療時間，降低了射線利用率。

3 討論

宮頸癌是我國最常見的婦科腫瘤，在女性中其發病率僅次于乳腺癌[8]。盆腔和腹膜后淋巴結轉移是宮頸癌常見的淋巴結轉移途徑，伴腹膜后淋巴結轉移宮頸癌靶區包括盆腔和腹主動脈旁淋巴結引流區，靶區涉及范圍較廣，臨近的危及器官較多，傳統放療技術可能會導致嚴重胃腸道反應、泌尿系反應或骨髓抑制，不僅嚴重影響患者的生活質量，而且可能影響放療療效及后續治療[9]。所以，新技術的選用對伴腹膜后淋巴結轉移宮頸癌治療尤為重要。

隨著影像學技術及計算機技術的進步，螺旋斷層放療技術目前已用于宮頸癌的治療，其采用直線加速器結合CT 影像技術，行360 °聚焦式斷層放療，提高了腫瘤放療的精確度。目前國內外多篇研究表明在多種腫瘤治療中，螺旋斷層放療技術在適形度、均勻性及周圍正常組織保護上優于普通IMRT 放療[10-12]。

放射性直腸及膀胱黏膜損傷是宮頸癌放療常見的不良反應，影響患者生活質量，其嚴重程度與直腸及膀胱接受較高劑量照射體積有關[13]。劉娟等[14]研究結果顯示與螺旋斷層放療組比較，7 野-靜態IMRT 組宮頸癌直腸和膀胱Dmean、V30和V40較高。本研究顯示螺旋斷層放療技術的直腸和膀胱V40和Dmean更低，其對直腸及膀胱保護優于7-IMRT 技術和容積旋轉IMRT 技術，與7 野-靜態IMRT 技術相比，容積旋轉IMRT 技術對直腸及膀胱保護更好；各組直腸及膀胱V50無差異，考慮CTV 外放為PTV 的過程中包括了部分膀胱和直腸，靶區內的直腸和膀胱需要接受50 Gy 的處方劑量，這可能使螺旋斷層放療技術優勢在V50劑量參數上顯示不明顯。骨髓抑制是宮頸癌同步放化療常見的毒副反應之一，成人＞50%骨髓集中于骨盆骨質、近端股骨、骶椎和部分腰椎，這些解剖結構均臨近或包括在腹膜后淋巴結轉移宮頸癌的靶區中[15]。RTOG 0418 試驗結果顯示宮頸癌同步放化療血液學毒性發生率與骨盆Dmean和V40相關[16]。CHANG等[15]研究顯示骨盆V20、V30、V40、Dmean可能是宮頸癌放療患者血液學毒性發生的主要影響因素。本研究顯示容積旋轉IMRT 技術與螺旋斷層放療技術的骨盆骨質劑量學分布更優，可獲得更低的骨盆V20、V30、V40參數，但錐體骨質3 組放療技術均未顯示出劑量學優勢。在其他危及器官保護方面，容積旋轉IMRT技術和螺旋斷層放療技術對脊髓保護優于7 野-靜態IMRT，小腸、結腸、肝臟及股骨頭等未顯示劑量學優勢。各組患者腎臟和胃接受的照射劑量均較低，7 野-靜態IMRT 技術在腎臟和胃的劑量學參數甚至更優于容積旋轉IMRT 技術和螺旋斷層放療技術，考慮7 野-靜態IMRT 設野可部分避開胃和腎臟的解剖范圍，而螺旋斷層放療技術為360 °聚焦式斷層放療，容積旋轉IMRT 技術為容積旋轉調強技放療，2 種技術的實現形式難以完全避開腎臟及胃，這引起腎臟和胃接受的照射劑量高于7 野-靜態IMRT 組。

螺旋斷層放療技術是將6MV 加速器安裝在CT 機架中，以兆伏級能量X 射線做圖像引導放療，行360 °旋轉放療，每隔7 °計算1 次多葉光柵位置，共51 個投射患者腫瘤靶區，其劑量分布與設野寬度、螺距、危及器官及靶區范圍等有關[17]。腹膜后淋巴結轉移宮頸癌靶區范圍常較廣，危及器官較多，如仍需達到較好的靶區劑量分布和正常組織保護，設野寬度和螺距需設定較小，但此時系統治療時間和機器跳數也會相應增加。本研究結果也顯示螺旋斷層放療技術的機器輸出跳數顯著高于容積旋轉IMRT 技術和7 野-靜態IMRT 技術，且治療時間長，對射束的利用率相對較低。

綜上所述，螺旋斷層放療技術能獲得更好的靶區適形度和均勻性，在直腸、膀胱、骨盆、脊髓和腎臟的保護優于容積旋轉IMRT 和7 野-靜態IMRT 技術，但螺旋斷層放療技術機器輸出量顯著高于容積旋轉IMRT 和7 野-靜態IMRT 技術，對射束利用率較低。本研究存在樣本量較少，未考慮后裝治療劑量疊加影響，且未觀察臨床毒副反應及療效與放療劑量學參數的相關性，還需要進一步研究證實。