宮頸癌術后容積旋轉調強放療技術對股骨頭劑量分布的影響

王艷潔,梁長華

(1.新鄉醫學院第一附屬醫院放射治療技術科,河南 衛輝 453100;2.新鄉醫學院第一附屬醫院放射科)

宮頸癌位于全球女性高發惡行腫瘤的第四位[1]。容積旋轉調強放療技術(VMAT)作為繼傳統調強放射治療(IMRT)技術逐步發展而趨向成熟的新技術,研究單弧容積旋轉調強放療(VMAT)、雙弧VMAT和固定7野動態調強放療(dIMRT)三種計劃方案的異同及對宮頸癌術后靶區及左右股骨頭劑量-體積分布影響,為宮頸癌治療方案提供參考。

1 資料與方法

1.1研究對象:選取2020年3月～2021年3月10例宮頸癌術后患者資料,年齡40～65歲,平均56.5歲,2018國際婦產科聯盟(FIGO)分期范圍為Ⅰa1～ⅢC1期;所有患者應用常規手術方式:全子宮切除包括雙側附件及盆腔淋巴結清掃,針對術后切緣活檢陽性病灶或潛在淋巴結轉移灶等高危因素進行單獨局部放療,本次研究經過本院醫學倫理委員會同意。

1.2方法

1.2.1勾畫定位靶區范圍及危及器官:囑患者于模擬定位治療前0.5～1 h飲水充盈膀胱,頭頸部朝前,仰臥位,手拉手平放于額頭,用熱塑膜固定盆腔,CT體層掃描范圍自L1椎體上緣至閉孔下緣約2 cm處,層間厚5 mm。根據國際輻射單位與測量委員會(ICRU)62號[2]報告要求勾畫臨床靶區體積(CTV),其范圍一般包括子宮術后切緣端、陰道殘余端、盆腔區域各淋巴結等,計劃靶區(PTV)= CTV+7 mm,彼時勾畫相鄰危及器官(OAR),范圍涵蓋小腸、結腸、直腸、膀胱,左右股骨頭等。

1.2.2計劃設計:10例患者通過自身配對設計單弧VMAT、雙弧VMAT和dIMRT計劃,VMAT單弧計劃開始角179°逆時針轉至181°(CCW)為止,雙弧計劃起始夾角同樣亦為179°逆時針轉至181°(CCW),最后從181°順時針轉至179°(CW)為止。dIMRT計劃各個方向射野角度為:153°、102°、51°、0°、309°、258°、207°。PTV處方劑量為46 Gy,2 Gy/次,23次完成。靶區劑量控制的一般要求:V46≥95%(即處方劑量46 Gy至少包繞95%以上的PTV體積)時,全靶區范圍外不能出現超過110%的劑量熱點[3]。靶區相鄰危及器官限量要求:直腸體積V50≤50%,膀胱體積V50≤50%,小腸體積V52≤2%,左右股骨頭分別為V50≤5%[4]。

1.3觀察指標:靶區劑量分布應以靶區均勻性指數(HI)和適形度指數(CI)值為依據來評價:定義HI=(D2%-D98%)/D50%,D2%、D50%和 D98%的定義分別為2%,50%,98%的PTV體積包繞的相對處方劑量[5],HI指數值愈小劑量愈均勻,CI=Vt,ref/VtxVt,ref/Vref、Vt、ref表示95%相對處方劑量包繞PTV,Vt表示總PTV,Vref為95%的劑量覆蓋的總體積,CI值愈趨近于1愈適形。相鄰危及器官參數:評價左右股骨頭的平均劑量Dmean,最大劑量值Dmax,包繞20Gy的體積占總體積的百分比(V20),V30,V40。小腸、直腸、膀胱內的平均劑量(Dmean)及最大劑量(Dmax)[6-8]。加速器跳數與照射時間(準備及擺位時間除外)。

1.4統計學處理:運用SPSS26.0統計軟件分析,數據符合正態分布規律要求,采用t檢驗。

2 結果

2.1比較三組計劃靶區劑量分布:dIMRT計劃HI值高于單弧VMAT差異有統計學意義(P<0.05),而雙弧VMAT組CI值高于dIMRT組差異有統計學意義(P<0.05),余無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 三種調強放療計劃靶區劑量比較

2.2危及器官劑量、體積參數評估:危及器官參數比較,雙弧VMAT計劃的左股骨頭V30、Dmean均低于單弧VMAT計劃,差異具有統計學意義(P<0.05)。對于右股骨頭V30、Dmean,則單弧VMAT計劃均低于dIMRT計劃(P<0.05),雙弧VMAT計劃略高于單弧VMAT計劃,差異具有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 三種調強放療計劃危及器官劑量比較

2.3三組機器跳數和照射比較:機器跳數和照射出束時間比較,單弧及雙弧VMAT技術均低于dIMRT技術,差異具有統計學意義(P<0.05),雙弧VMAT的出束時間高于單弧VMAT計劃,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 三種放療計劃機器跳數和出束時間比較

3 討論

放射治療技術的發展歷經百年歷程,容積旋轉調強技術在臨床運用廣泛且越來越成熟。雷懷宇等[9]對30例非小細胞肺癌患者分別設計VMAT和IMRT兩種計劃,前者靶區均勻性和對肺低劑量區(V5)的保護優于后者。李仕玲等[10]對高級別腦膠質瘤術后患者進行了VMAT和5野IMRT兩種計劃研究,發現前者的靶區適形度高于后者。在本項目靶區的CI研究中,宮頸癌術后的雙弧VMAT計劃總體優于dIMRT計劃,而靶區均勻度則前者略差,可能與機頭散射分布有關?；颊叻派湫怨撬柩椎陌l生往往與正常盆腔骨組織受照體積相關,從而影響骨髓造血,髂骨及股骨頭等盆腔組織的中、低劑量體積的累積增加中性粒細胞的毒性風險[11-12]。而本研究中VMAT計劃對股骨頭的保護優勢高于dIMRT計劃,有利于減少放射性骨髓炎反應的發生。三種調強技術中,小腸、直腸、膀胱的最大劑量Dmax及平均劑量Dmean無顯著差異,說明VMAT計劃對離靶區較遠的危及器官保護較好,對于近距離靶區的高劑量集中區的危及器官沒有明顯優勢[13]。

本研究結果說明單弧或雙弧VMAT計劃的射線利用率均比dIMRT計劃高,縮減機器的損耗,有利于延長機器壽命。與dIMRT計劃相比,單弧VMAT及雙弧減少照射時間和提高治療效率,利于提升患者的舒適感和依從性,VMAT計劃減少了治療過程因照射時間長導致的體位誤差的增大和正常器官照射劑量的增加[14],使治療準確率達到最高。

綜上,VMAT技術的應用范圍廣,有研究表明[15],VMAT計劃的全身劑量受量比IMRT計劃少,可能降低輻射誘發二次癌變危險度的發生率。VMAT技術在提高靶區劑量的同時減少正常組織器官受創輻射劑量[16],減少治療時間和節約機器跳數。本文為回顧性研究,僅從物理劑量學方面進行描述且樣本量少,具體治療效果需要定期隨訪,應用大量的樣本資料進行驗證。