中晚期宮頸癌容積調(diào)強與固定野調(diào)強放療技術的比較研究*

蘇曉科 胡艷微 谷曉華 王倩青

河南省新鄉(xiāng)市中心醫(yī)院 新鄉(xiāng)醫(yī)學院第四臨床學院 453000

宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，放射治療是其最重要的治療方式之一[1]。根據(jù)最新NCCN推薦，中晚期宮頸癌的主要治療方式為同步放化療[2]。調(diào)強放療(Intensity modulated radiotherapy，IMRT)可以使腫瘤組織受到更加精確的照射，并降低小腸、膀胱、直腸、骨髓等危及器官(Organ at Risk，OAR)的受照劑量，減輕射線對正常組織的影響[3]。容積調(diào)強放療技術(Volumetric modulated arc therapy，VMAT)是在調(diào)強放療的基礎上加入了旋轉治療的技術，可在較短的時間內(nèi)改變機架旋轉角度、進行單弧或多弧旋轉照射，同時對多葉光柵的形狀和輸出劑量率進行調(diào)整，大大減少治療時間，提高放射治療的生物學效應[4]。本研究采用瓦里安公司的 Eclipse治療計劃系統(tǒng)對容積調(diào)強放療和固定野調(diào)強放療兩種技術進行比較研究，為中晚期宮頸癌患者放療選擇更加合適的治療手段提供臨床參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 一般資料 隨機選取2018年2—12月我院收治的、參照2018年宮頸癌FIGO分期標準分為ⅡB期～ⅢC2期的中晚期宮頸癌患者36例，患者年齡32～75歲，中位年齡53歲；FIGO分期：宮頸癌ⅡB期11例，ⅢA期6例，ⅢB期15例，ⅢC期4例；病理分型：宮頸鱗癌32例，宮頸腺癌4例。

1.2 CT定位及放療計劃設計 使用美國GE公司的16排大孔徑CT模擬定位機對患者行CT掃描。所有患者均采用仰臥位、使用熱塑體模固定，掃描范圍從胸12椎體水平至坐骨結節(jié)下 5cm，所掃描層距及層厚均為5mm。掃描后將圖像上傳至美國瓦里安公司Eclipse計劃系統(tǒng)工作站，對患者進行靶區(qū)勾畫。患者所有靶區(qū)及危及器官均由同一位放療醫(yī)師進行勾畫。根據(jù)國際輻射單位與測量委員會(International Commission on Radiation Units and Measurements，ICRU)83 號文件標準定義勾畫靶區(qū)及 OAR[5]。靶區(qū)包括：淋巴結轉移灶(Gross tumor volume lymph node，GTVnd)，臨床靶體積(Clinical target volume，CTV)包括腫瘤區(qū)域、部分陰道、宮旁及髂總、髂內(nèi)、髂外、骶前、閉孔和腹主動脈旁淋巴引流區(qū)。其上下界根據(jù)腹主動脈旁淋巴結及陰道受累情況來確定。CTV 在三維方向外放 0.7cm得到計劃靶體積(Planning target volume，PTV)。同一CT圖像由同一物理師分別給予設計VMAT計劃和7IMRT計劃。VMAT計劃采用共面兩弧技術，順時針與逆時針各旋轉一圈，旋轉角度為先逆時針 179°→181°，然后再順時針181°→179°，小機頭角度分別為：逆時針方向為10°和順時針方向為350°，床角為0°，劑量率由瓦里安計劃系統(tǒng)自動控制。7IMRT計劃機架角度分別為：0°、51°、102°、153°、204°、255°、306°，劑量率為 400MU/min，機頭、床角均為0°。兩種計劃均采用6MV X射線，兩種技術均使用美國瓦里安公司帶有120片MLC的直線加速器進行治療。

1.3 放療計劃的評價指標 利用DVH圖對兩種放療技術的計劃靶區(qū)和危及器官分別評價，PTV處方劑量為50Gy/25f。(1)PTV的評價指標:①最大劑量 Dmax用 D2%(2%為體積所受劑量)表示，最小劑量Dmin用D98%(98%為體積所受的劑量) 表示，平均劑量D50%近似靶區(qū)的平均劑量。②均勻性指數(shù)(HI)計算公式為:HI=(D2%-D98%)/D50%，HI 越小表明靶區(qū)均勻性越好。③適形度指數(shù)(CI)計算公式為:CI=(TVRI/TV)×(TVRI/VRI)，其中 TVRI 表示處方劑量所包括的PTV的體積，TV表示PTV的體積，VRI表示處方劑量曲線所包繞的總體積。CI值為0～1，CI越大說明靶區(qū)的適形度越好。(2)OAR的評價指標: 膀胱、直腸、雙側股骨頭的V20、V30、V40、V50、Dmean等。

2 結果

2.1 靶區(qū)劑量比較 VMAT和7IMRT兩種調(diào)強放療技術靶區(qū)的劑量分布均能夠滿足處方劑量要求。兩種技術D50%劑量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，VMAT技術D2%劑量低于7IMRT技術、 D98%劑量高于7IMRT技術，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。靶區(qū)的均勻性指數(shù)HI和適形指數(shù)CI，在數(shù)值上VMAT指數(shù)優(yōu)于7IMRT，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩種計劃靶區(qū)劑量分布比較

2.2 機器跳數(shù)MU和治療時間比較 VMAT技術的治療時間較7IMRT技術明顯縮短，機器跳數(shù)明顯減少，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩種技術機器跳數(shù)和治療時間比較

2.3 危及器官劑量比較 VMAT技術中膀胱的受量V30、V40、V50、Dmean低于7IMRT 技術，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。VMAT技術中直腸的受量V40、V50低于7IMRT 技術，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。兩種技術中股骨頭的劑量相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3～5。

表3 兩種技術膀胱受照劑量比較

表4 兩種技術直腸受照劑量比較

表5 兩種技術股骨頭受照劑量比較

3 討論

目前，放射治療是宮頸癌的主要治療手段，對于局部晚期及中晚期宮頸癌患者，三維適形調(diào)強放療加腔內(nèi)后裝放療及同步化療是其最主要的治療手段，局部晚期宮頸癌患者放化療后再加化療并不能改善患者OS或PFS[6]。宮頸癌放射治療的靶區(qū)通常包括腫瘤及其侵犯區(qū)域、宮體、陰道及盆腔淋巴引流區(qū)等[7]。靶區(qū)的形狀較為復雜，靶區(qū)周圍存在多個危及器官[8-9],故在設計放療計劃時如何使放射線集中在放療靶區(qū)，同時盡量降低危及器官的受照劑量，是放療醫(yī)師應該著重考慮的問題。隨著放療技術的發(fā)展，目前已進入精確放療時代。IMRT技術可以取得較好的靶區(qū)適形度，同時盡可能地降低危及器官的劑量，但是其單次治療時間較長，患者治療時因體位移動導致腹腔臟器位移較大，從而可能降低其治療精確度[10]。ICRU 83號文件提出腫瘤控制率和正常組織并發(fā)癥概率等概念，因此必須嚴格控制危及器官的劑量，以到達降低患者骨髓抑制、放射性膀胱炎、放射性直腸炎等目的。VMAT放療技術是在調(diào)強放療的基礎上，通過調(diào)節(jié)治療機機架的運動速度、照射野形狀及準直器角度，改變射線的照射劑量率，從而產(chǎn)生高度適形的放療劑量分布區(qū)域，縮短治療時間[11]。目前國內(nèi)外已有較多的文獻報道關于該項技術的報道，其中以乳腺癌、食管癌、腦瘤和直腸癌等腫瘤報道居多[12-14]。

本研究結果顯示，在中晚期宮頸癌患者行放療時，VMAT與IMRT這兩種放療技術均能夠滿足患者靶區(qū)處方劑量的要求，且VMAT計劃的靶區(qū)的均勻性指數(shù)HI和適形指數(shù)CI均高于IMRT組，VMAT組機器跳數(shù)與治療時間較IMRT組均明顯減少，差異均有統(tǒng)計學意義。說明VMAT技術較IMRT技術有更高的靶區(qū)均勻性和適形度，同時還能夠顯著減少患者的治療時間[15-16]。近些年來關于VMAT技術在宮頸癌放療領域中的應用，也有相關的報道。Agata等[17]認為在宮頸癌VMAT與IMRT對比中，VMAT技術的膀胱和直腸等危及器官劑量比IMRT低。Victor等[18]認為在宮頸癌患者行VMAT中，膀胱充盈程度能直接影響膀胱和小腸的劑量，與放療性膀胱炎和放射性腸炎的發(fā)生有一定相關性。Barrett等[19]研究認為宮頸癌 VMAT聯(lián)合后裝治療優(yōu)于 IMRT聯(lián)合后裝治療。本研究結果顯示，在危及器官的保護方面，VMAT放療技術組患者膀胱、直腸等較7IMRT技術組降低，差異有統(tǒng)計學意義；但VMAT放療技術組雙側股骨頭的保護性方面，與7IMRT技術組相比差異無統(tǒng)計學意義。對于老年宮頸癌患者來說，患者放療后出現(xiàn)放射性膀胱炎、放射性直腸炎等并發(fā)癥時，治療難度較大，嚴重影響患者生存質(zhì)量。在放療實施過程中，因患者自主呼吸、腹腔臟器運動的不確定性，隨著治療時間的延長，患者實際體位與計劃體位的誤差可能會增大，從而增加患者放射性損傷的風險。因此減少放療時間能夠提高患者的依從性、降低治療誤差。本研究VMAT 技術中MU值及放療時間明顯低于 IMRT技術，不僅提高了加速器治療效率，而且更大程度地降低了患者危及器官的不良反應。

綜上所述，中晚期宮頸癌患者進行體外放療時，VMAT技術較IMRT技術可得到更好的靶區(qū)劑量分布，治療時間大幅度縮短，降低了患者胃腸道運動及膀胱不同充盈程度等對放療效果的影響，提高了放療機器設備的利用率，故該放療技術值得在臨床中應用。但由于本研究樣本量有限，具體的研究結果有待更大樣本量加以證實。