宮頸癌術后容積旋轉調強放射治療與靜態調強放射治療的劑量學特征

劉小慧

福建醫科大學附屬第一醫院放療科 （福建福州 350005）

宮頸癌是最常見的女性生殖系統腫瘤，手術是早期宮頸癌患者的主要治療方式。美國國立綜合癌癥網絡（National Comprehensive Cancer Network ，NCCN）指南中指出，在不保留生育能力的患者中，根治性子宮切除加雙側盆腔淋巴結切除術 （伴或不伴前哨淋巴結定位）是國際婦產聯盟（International Federation of Obstetrics and Gynecology，FIGO）分期 ⅠA2、ⅠB和ⅡA期患者的首選治療方法[1]。而根據術后病理情況，存在術后高危因素（如淋巴結陽性、切緣陽性、宮旁陽性）或達到Sedlis標準（淋巴結陰性、切緣陰性和宮旁陰性患者行根治性子宮切除術后考慮盆腔外放射治療的標準）兩項以上中危因素的患者，術后輔助治療可降低復發率，改善預后。隨著計算機技術及放射治療技術的發展，靜態調強放射治療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）、3D適形放射治療（three-dimensional conformal radiation therapy，3D-CRT）均實現了較好的靶區覆蓋，且有研究表明IMRT較3D-CRT對危及器官有更好的保護[2-3]。NCCN指南在2012年明確了IMRT和3D-CRT在宮頸癌放射治療中的地位，其中IMRT和其他高度適形的放射治療技術相比，因其能減少腸管及其他重要器官的受照射劑量，而被廣泛推薦。容積旋轉調強放射治療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）是在IMRT基礎上發展的新型調強技術，其治療時間較IMRT短，可減少患者治療期間的不確定性；此外，VMAT也可減少腸管等危及器官的受照射劑量，并且具有更高質量的治療計劃[4]。本研究比較宮頸癌術后VMAT與IMRT的劑量學特征，旨在為宮頸癌術后放射治療的技術選擇提供臨床參考依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2014年3月至2019年8月于我院行術后輔助放射治療的94例宮頸癌患者，按放射治療技術分為VMAT組（51例）和IMRT組（43例）。VMRT組年齡37～62歲，中位年齡49歲；ⅠB1期12例，ⅠB2期8例，ⅠB3期8例，ⅡA1期10例，ⅡA2期8例，ⅢC1期5例；鱗癌38例，腺癌13例。IMRT組年齡39～64歲，中位年齡47歲；ⅠB1期10例，ⅠB2期8例，ⅠB3期7例，ⅡA1期7例，ⅡA2期6例，ⅢC1期5例；鱗癌33例，腺癌10例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者及其家屬均自愿簽署知情同意書。

納入標準：術后病理確診為宮頸癌，行廣泛子宮+盆腔淋巴結切除+腹主動脈旁淋巴結切除術，無生育要求者行雙側附件切除術；有保留卵巢意愿、術中活檢無腫瘤轉移者行雙側輸卵管切除術保留卵巢，并行卵巢移位術；根據宮頸癌術后病理情況，包含一項或一項以上高危因素（高危因素包括淋巴結陽性、切緣陽性、宮旁陽性）或根據Sedlis 標準存在兩項及兩項以上中危因素，且有術后輔助放射治療指征。排除標準：既往有盆腔放射治療史；髂總淋巴結或腹主動脈旁淋巴結陽性，靶區需覆蓋腹主動脈淋巴結引流區。

1.2 方法

1.2.1 放射治療定位及圖像傳輸

患者于定位前2 h排空膀胱，并在0.5 h內飲完1 000 ml口服造影劑[76%復方泛影葡胺注射液（西安漢豐藥業有限責任公司，國藥準字H20034058，規格20 ml:12 g）20 ml 溶于1 000 ml 飲用水中]；取仰臥位，雙手交叉抱肘關節放至前額部，雙腿自然平放，使用熱塑體模固定體位，陰道內放置標記物以標記陰道殘端位置；使用大孔徑CT（SIEMENS，型號SOMATOM Definition AS）掃描，范圍自第 2 腰椎上緣至坐骨結節下緣下3～5 cm，掃描層厚4 mm，CT 圖像經由院內網傳輸至治療計劃系統。

1.2.2 目標靶區勾畫和危及器官界定

靶區定義參考Lim 等[5]2011年總結的專家共識，臨床靶區（clinical target volume，CTV）包括髂總、髂內、髂外淋巴結區，對于宮頸間質受侵的患者，還包括骶前淋巴結區。在CTV基礎上外擴0.5 cm形成計劃靶區（planning target volume， PTV）。危及器官勾畫參考Gay 等[6]2012年總結專家組勾畫意見，包括直腸、小腸、膀胱、雙側股骨頭等。

1.2.3 靶區劑量及危及器官限量

所有患者均在RAYSTATION 4.7.5.4工作站上進行計劃設計，VMAT 組設2×360°全弧計劃設計，IMRT 組設5野均分照射。患者PTV 總劑量為44～50 Gy，分次劑量1.8～2.0 Gy，共22～25 次，每周5次，要求處方劑量覆蓋95%的靶體積，靶區最大及最小劑量不超過處方劑量的±10%。劑量限制參考美國腫瘤放射治療協作組織（American Oncology Radiation Therapy Cooperative，RTOG） 0225和 0615號文件標準，即：直腸V45<40%，膀胱V45<30%，小腸V45<20%，雙側股骨頭V30<25%。

1.3 臨床評價

（1）比較兩組靶區劑量適形性指數（conformity index，CI）、均勻性指數（homogeneity index，HI）及PTV 接近最大劑量D2、接近最小劑量D98、平均劑量Dmean：CI= （Vt，ref×Vt，ref）/ （Vt×Vref），其中Vt為總的PTV 的體積，Vt，ref為95%處方劑量等劑量線所包繞的靶區體積，Vref為95%處方劑量等劑量線所覆蓋的所有區域的體積，CI 值越接近于1表明靶區適形性越好；HI=D2-D98/D50，HI 越小說明靶區劑量均勻性越好。（2）比較兩組危及器官劑量參數：包括直腸D2、Dmean、V30、V40、V45， 小 腸V20、V30、V40、V45， 膀 胱D2、Dmean、V40、V45，股骨頭D2、Dmean、V30、V40、V45。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 靶區劑量分布

兩組計劃靶區均滿足處方劑量要求。 VMAT 組的D98、D50、Dmean均高于IMRT 組（P<0.05）；兩組D2比較則差異無統計學意義（P>0.05）；VMAT 組靶區劑量的CI 高于IMRT 組 （P<0.05），兩組HI 比較則差異無統計學意義（P>0.05），見表1。

表1 兩組靶區劑量分布比較（±s）

表1 兩組靶區劑量分布比較（±s）

組別 例數D2（Gy） D98（Gy） D50（Gy） Dmean（Gy） CI HI IMRT 組 43 49.52±3.02 44.67±1.17 46.97±1.22 47.05±1.35 0.84±0.04 0.10±0.06 VMAT組 51 49.61±3.15 45.52±2.4 47.65±2.54 47.62±2.52 0.88±0.02 0.09±0.05 t 0.67 10.31 8.87 6.21 9.30 3.15 P 0.415 0.002 0.004 0.014 0.003 0.079

2.2 危及器官劑量分布

VMAT組的直腸Dmean及V30、V40均低于IMRT組（P<0.05）；VMAT 組 小 腸V20、V30、V40均 低 于IMRT 組（P<0.05）；VMAT 組膀胱V40、V45均低于IMRT 組（P<0.05）；VMAT 組左側股骨頭的D2、Dmean及V30、V40均低于IMRT 組（P<0.05），右側股骨頭的Dmean及V30、V40、V45均低于IMRT組（P<0.05），見表2。

表2 兩組危及器官劑量分布比較（±s）

表2 兩組危及器官劑量分布比較（±s）

危及器官 劑量參數 IMRT 組 VMAT 組 t P直腸 D2（Gy） 48.24±3.49 48.00± 2.74 0.75 0.389 Dmean（Gy） 40.86± 2.91 35.63± 3.94 4.76 0.032 V30（%） 93.91± 9.50 74.02±17.02 23.78 0.001 V40（%） 66.14±20.06 36.10±15.82 7.92 0.006 V45（%） 24.82±16.05 17.10±14.25 3.56 0.063小腸 V20（%） 71.92±16.57 62.13± 9.67 4.44 0.038 V30（%） 39.07±17.04 32.80± 9.95 21.66 0.001 V40（%） 18.05±12.07 16.18± 6.65 20.65 0.001 V45（%） 24.82±16.05 17.10±14.25 1.00 0.320膀胱 D2（Gy） 48.17± 2.91 48.56± 2.70 0.14 0.712 Dmean（Gy） 37.06± 3.86 33.45± 2.75 2.81 0.097 V40（%） 43.32±19.44 29.72± 7.28 18.96 0.001 V45（%） 18.56±14.76 18.47± 7.58 8.96 0.004左側股骨頭 D2（Gy） 38.73± 3.85 31.38± 7.73 10.27 0.002 Dmean（Gy） 20.66± 6.81 11.07± 3.28 47.13 0.001 V30（%） 21.57±17.86 4.86± 5.38 47.02 0.001 V40（%） 2.39± 3.33 0.73± 1.65 8.27 0.005 V45（%） 0.25± 0.71 0.16± 0.45 0.90 0.346右側股骨頭 D2（Gy） 38.29± 5.31 30.0 ± 6.93 1.57 0.213 Dmean（Gy） 20.39± 7.25 10.72± 3.01 9.32 0.001 V30（%） 18.32±16.42 3.40± 4.48 34.78 0.001 V40（%） 3.26± 4.25 0.53± 1.26 26.89 0.001 V45（%） 0.33± 0.82 0.07± 2.30 7.48 0.007

3 討論

近期更新的美國放射腫瘤學會（American Society of Radiation Oncology，ASTRO）指南強調，放射治療是宮頸癌術后輔助治療的重要手段之一，而調強放射治療因其能減少急慢性不良反應，推薦優先使用[7-9]。WU 等[10]比較了VMAT 和9野IMRT 在主動脈旁淋巴結轉移的宮頸癌患者中的劑量學特征，結果顯示VMAT 組的CI 和HI 均優于IMRT組，且VMAT 組的直腸V40、V50和膀胱V40均低于IMRT 組。本研究結果與其相似。

在臨床實踐中，當考慮采用一種新的放射治療技術時，最大限度減少危及器官受照射劑量是需要考慮的重要因素。對于術后放射治療的宮頸癌患者，如何在提高局部控制率的同時，減輕放射損傷，是值得探討的問題。本研究中，患者均已行根治性子宮切除術，盆腔空虛，小腸易落入盆腔，較未行手術治療的患者，小腸更易發生放射性損傷。因此，小腸作為盆腔放射治療的主要危及器官，最大限度減少其受照射劑量，可能為患者帶來更大獲益。本研究結果顯示，VMAT 組小腸V20、V30、V40均低于IMRT 組，提示VMAT 對小腸有更好的保護作用。

另一方面，宮頸癌患者的預后與貧血息息相關，而造血干細胞對大多數化學治療藥物及放射治療射線敏感，因此放化療后引起造血干細胞的損傷是導致骨髓抑制的主要原因。骨髓造血干細胞具有高度的自我更新能力，人體內所有血細胞和免疫細胞均由其發育成熟而來。有研究表明，超過50%的成人造血干細胞的骨髓集中在腰椎的下端、股骨近端、骨盆的髖骨及肱骨[11]，而骨盆所含有的紅骨髓具有重要的造血功能，盆腔放射治療時上述部位均會受到不同程度的照射，這就可能導致出現不同程度的骨髓抑制。而如果在治療過程中出現3級或3級以上急性血液毒性事件，則需要中斷治療并及時糾正。因此，嚴重的急性血液毒性事件不僅會延長患者的治療時間，同時影響患者治療的連續性。既往有研究表明，IMRT 的急性血液毒性事件發生率較3D-CRT 更低，可能是由于IMRT 較3D-CRT 有更好的劑量學優勢[12-13]。本研究結果顯示，VMAT 組雙側股骨頭的V30、V40均低于IMRT 組，提示VMAT 較IMRT 對股骨頭有更好的保護作用。因此，我們可以推斷，VMAT 可能帶來更低的急性血液毒性事件發生率。

綜上所述，在宮頸癌術后調強放射治療中，VMAT 較IMRT 有更好的靶區覆蓋性，而在小腸、直腸、膀胱、股骨頭等危及器官保護方面，VMAT 優于IMRT。因此，對于這類患者，選擇VMAT 技術，可能可以獲益。本研究為回顧性研究，入組患者數目少且不包含延伸野照射患者，VMAT 是否推及所有宮頸癌術后患者，需要更大規模的前瞻性研究。