宫颈癌腹主动脉旁淋巴结转移固定野动态调强放疗与容积旋转调强放疗的剂量学比较

李思妹 陆高平 邵盈 曹小飞

1广州市第一人民医院南沙医院肿瘤科511457；2广州市第一人民医院南沙医院神经内科511457；3惠州市中心人民医院肿瘤放疗科，广东516008

发展中国家宫颈癌发病率、病死率高，负荷重［1］。美国妇瘤组研究显示，Ⅰb期、Ⅱ期、Ⅲ期宫颈癌患者分别有5%、16%和25%会发生腹主动脉旁淋巴结（PALN）转移，淋巴结转移为宫颈癌重要转移途径和不良预后因素，而放射治疗是其重要治疗手段［2］。宫颈癌的靶区形状复杂，分次内危及器官（OAR）膀胱和小肠也有变化，且宫颈癌PALN患者靶区较常规宫颈癌放疗患者增加了腹主动脉旁延伸野放疗，临床上最普遍使用的静态调强（IMRT）技术能满足靶区和OAR剂量学要求，但实际治疗时间较长，易使治疗中的不确定因素增加，从而影响该技术的治疗效果。动态调强放疗（dIMRT）和容积旋转调强放疗（VMAT）技术均具有高效、治疗时间短特点，以上2种放疗技术都是在IMRT放疗基础上发展而来的。目前PALN转移宫颈癌患者使用dIMRT和VMAT 2种放疗技术间的靶区和OAR剂量学差异尚无详细比较。本研究旨在比较7野、9野dIMRT和VMAT计划在宫颈癌PALN转移患者靶区和OAR剂量学以及加速器跳数（MU）在内的差异，以期为临床应用不同技术治疗宫颈癌PALN转移患者提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年8月至2019年5月在广州市第一人民医院南沙医院肿瘤科诊治的10例PALN转移的宫颈癌患者，均经CT证实为PALN转移和经病理确诊为宫颈鳞癌，其中4例为Ⅱb期、6例为Ⅲb期［国际妇产科联盟（FIGO）分期2009版］，年龄范围为36～60岁，中位年龄49岁。上述患者放疗范围为腹主动脉旁延伸野+盆腔野。患者及家属知情同意，并签署知情同意书；本研究经广州市第一人民医院南沙医院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 CT模拟定位 接受CT模拟定位前需排空直肠和适当充盈膀胱，患者仰卧位躺在真空垫上，嘱咐两手交叉抱肘关节放置额部。双排螺旋CT模拟机（美国GE公司）进行CT扫描，CT扫描上界为第10胸椎下缘，下界至坐骨结节下缘3～5 cm，扫描平扫和增强定位CT图像，扫描层厚为5 mm，把上述定位CT传至放射治疗计划系统工作站Monaco 5.11.03进行下一步工作。

1.2.2 靶区与OAR勾画及定义 根据国际辐射单位与测量委员会（ICRU）83号文件标准定义勾画靶区及OAR［3］。靶区分为2部分：临床靶体积（CTV）包括原发肿瘤、阴道和宫旁，髂总、髂内、髂外、骶前、闭孔和腹主动脉旁淋巴引流区，根据阴道累及情况来勾画靶区下界和PALN位置确定靶区下界；CTV在上、下、左、右、前、后6个方向外扩0.5～1.0 cm形成计划靶体积（PTV）。OAR包含左右双侧肾脏和股骨头、膀胱、肠道（分为直肠、小肠和结肠）。固定医师完成上述10例患者的靶区勾画，再交给相同物理师对勾画完的靶区进行物理计划设计。

1.2.3 治疗计划设计 使用Monaco计划设计系统5.11.03对同一个CT图像设计以下3种放疗计划：7野dIMRT计划、9野dIMRT计划和双弧VMAT计划。野的权重根据靶体积剂量和OAR的限制剂量条件来进行调整。盆腔野处方剂量为50 Gy/（27～30）F，腹主动脉旁肿大淋巴结处方剂量为59.4～66.0 Gy/（27～30）F。dIMRT计划是在PALN的宫颈癌患者环绕盆腔360°分别设计7野、9野的dIMRT放疗计划；VAMT为弧形照射，均设计2弧照射（分别为先逆时针350°，再逆时针350°，转回到起始角度）。PTV需要被≥95%等剂量曲线所覆盖，PTV最大剂量（Dmax）及最小剂量（Dmin）范围为：处方剂量±10%，不能存在剂量冷点。OAR剂量不能存在剂量热点。热点剂量≤110处方剂量。OAR的受照剂量限制要求如下：左右两侧肾脏平均受照剂量（Dmean）＜12 Gy，直肠、膀胱、小肠和双侧股骨头50 Gy受照体积（V50）分别要符合：≤50%、≤30%、≤10%和≤5%。

1.2.4 靶区、OAR剂量学参数和MU比较 比较3组放疗计划的PTV适形性指数（CI）、均匀性指数（HI）、Dmax、Dmin和Dmean，左右两侧肾脏Dmean、V20，直肠、膀胱、小肠和双侧股骨头50 Gy受照体积和加速器MU。HI＝5%PTV接受的剂量/95%PTV接受的剂量，CI＝（接受处方剂量PTV体积/PTV总体积）×（接受处方剂量PTV体积/接受处方剂量全身体积）。OAR评价指标采用接受XGy照射体积占总体积百分比，用V20、V30、V40、V50分别表示接受20 Gy、30 Gy、40 Gy、50 Gy的体积百分比。分析比较7野dIMRT、9野dIMRT和VMAT 3个放疗计划的放疗机器MU。

1.3 统计学方法 统计学处理使用SPSS 20.0软件进行，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示和采用单因素方差分析上述指标，使用LSD-t检验进行两组间的检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 靶区剂量的分布3组计划剂量分布均能达到靶区的处方剂量要求。宫颈癌PALN转移患者7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划的PTV Dmin、Dmax和Dmean剂量学参数比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）；同时7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划的PTV CI和HI、MU值比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。

表1 10例宫颈癌腹主动脉旁淋巴结转移患者7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划的靶区参数比较（±s）

表1 10例宫颈癌腹主动脉旁淋巴结转移患者7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划的靶区参数比较（±s）

注：dIMRT为固定野动态调强放疗，VMAT为容积旋转调强放疗，PTV为计划靶体积，HI为均匀性指数，CI为适形性指数，Dmax为最大剂量，Dmean为平均受照剂量，Dmin为最小剂量，MU为机器跳数

治疗计划VMAT 7野dIMRT 9野dIMRT F值P值PTV HI 1.24±0.03 1.22±0.05 1.21±0.05 0.68 0.57 PTV CI 0.85±0.03 0.87±0.02 0.86±0.01 1.66 0.23 PTV Dmax（Gy）67.45±3.12 67.30±3.09 66.88±2.91 0.05 0.96 PTV Dmean（Gy）55.07±1.40 55.06±1.40 55.15±1.45 0.01 0.99 PIV Dmin（Gy）42.78±4.46 43.10±4.07 44.60±4.48 0.25 0.78加速器MU 996.00±259.27 856.76±76.32 912.45±100.02 0.70 0.52

2.2 OAR的剂量参数 通过比较3组放疗计划OAR的剂量学参数发现，3种放疗计划膀胱、直肠、骨盆和小肠的V20、V30、V40、V50剂量类似，差异均无统计学意义（均P＞0.05）；宫颈癌PALN转移患者7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划双侧肾脏V20和Dmean比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表2。

表2 10例宫颈癌腹主动脉旁淋巴结转移患者7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划OAR的剂量参数比较（±s）

表2 10例宫颈癌腹主动脉旁淋巴结转移患者7野、9野dIMRT和VMAT治疗计划OAR的剂量参数比较（±s）

注：dIMRT为固定野动态调强放疗，VMAT为容积旋转调强放疗，OAR为危及器官，Dmean为平均受照剂量，V20、V30、V40、V50为受照体积

指标膀胱V20（%）膀胱V30（%）膀胱V40（%）膀胱V50（%）直肠V20（%）直肠V30（%）直肠V40（%）直肠V50（%）双肾Dmean（Gy）双肾V20（%）左肾Dmean（Gy）左肾V20（%）右肾Dmean（Gy）右肾V20（%）小肠V50（%）VMAT 98.41±2.23 83.73±11.19 68.01±19.28 45.99±28.18 98.42±3.54 91.19±10.92 76.09±11.91 37.19±7.94 14.42±1.91 24.84±9.89 14.85±2.81 26.90±11.44 13.95±2.00 22.61±11.10 4.62±3.67 7野dIMRT 96.57±4.24 84.62±9.71 70.39±17.04 48.38±25.01 99.35±1.20 91.67±7.95 76.23±10.10 46.31±8.79 14.04±1.88 25.60±10.75 14.30±2.66 26.67±12.34 13.68±1.78 24.06±10.94 5.52±3.40 9野dIMRT 97.94±3.40 85.21±9.48 69.53±16.88 48.29±24.58 99.49±0.67 91.21±7.48 75.66±10.49 47.93±7.46 14.06±1.98 23.08±9.44 14.54±2.75 24.85±10.41 13.51±2.12 21.03±11.37 5.51±2.82 F值0.40 0.03 0.02 0.01 0.36 0.01 0.04 2.57 0.06 0.08 0.05 0.05 0.07 0.09 0.18 P值0.68 0.97 0.98 0.99 0.71 0.99 0.96 0.12 0.94 0.92 0.95 0.95 0.94 0.91 0.84

3 讨 论

与固定野静态IMRT技术比较，在射线出束时，dIMRT技术多叶光栅（MLC）可运动且剂量率可调，VMAT技术机架和MLC均可运动，且机架速度和剂量率均可调。总结说来，VMAT与dIMRT相比，优势在于射线出束过程中射线剂量率、射野的形状、加速器机架旋转速度可同时进行调整。

VMAT是临床一种全新的IMRT技术，在治疗过程中机架进行动态旋转的同时同步连续调节多个加速器参数，极大的节省了治疗时间和减少机器跳数。对于宫颈癌放疗患者，VMAT较常规IMRT相比，靶区和OAR剂量学参数是否有明显优势尚未有统一结论。本研究比较10例宫颈癌PALN转移患者采 用双弧VMAT和7野或9野dIMRT技术3种计划差异，结果显示宫颈癌PALN转移患者采用VMAT和dIMRT 2种技术靶区、OAR剂量学参数和机器MU无明显统计学差异。研究显示分别选择10例宫颈癌根治性放疗患者和10例术后辅助放疗、10例宫颈癌术后、35例宫颈癌术后患者，比较采用双弧VMAT和7野或9野dIMRT计划差异，结果显示双弧VMAT计划靶区和OAR剂量学参数未见明显优势或无差异，与本研究结果相符合［4-6］。而研究对比宫颈癌放疗患者采用VMAT与IMRT 2种技术计划差异，显示双弧计划靶区和OAR剂量学参数更佳，与本研究结果不一致［7-10］。研究显示分别入组11例接受根治放射治疗的宫颈癌患者、20例宫颈癌PALN转移患者和43例宫颈癌术后辅助放疗患者，比较上述患者放疗采用双弧VMAT和7野或9野静态IMRT技术2种计划差异［7-9］。由此可见，本研究比较的为双弧VMAT和dIMRT计划差异，而上述3组研究比较为双弧VMAT和静态IMRT计划差异。童远和等［11］报道比较采用双弧VMAT、7野dIMRT和7野静态IMRT的20例宫颈癌术后患者3种放疗计划剂量学差异，显示双弧VMAT和dIMRT计划靶区和OAR剂量参数优于静态IMRT计划，dIMRT计划的OAR剂量学参数优于双弧VMAT计划，但治疗时间长。童远和等［11］研究解释本研究与上述相关学者报道结果不同技术层面原因。张道明等［10］比较11例根治性放疗的老年宫颈癌患者采用双弧VMAT和7野dIMRT 2种计划差异，尽管张道明等［10］采取比较放疗技术与我们一致，但研究结果与本研究仍不一致，可能原因为入组患者具体情况不一。张道明等［10］的研究对象为宫颈癌根治性放疗患者，入组患者经影像学证实均无腹主动脉、盆腔淋巴结转移，本研究入组为宫颈癌PALN转移患者，宫颈癌PALN转移患者靶区较常规宫颈癌患者增加了腹主动脉旁延伸野放疗。此外，张道明等［10］的研究和本研究入组患者例数较少，统计结果可能有偏倚。

综上所述，对于宫颈癌PALN转移患者，VMAT和dIMRT 2种技术均能满足要求，临床均可选择。大多数研究均显示VMAT计划中MU值和治疗时间总和明显低于IMRT，本研究显示2种技术MU比较无差异，未采集治疗时间数据，这是本研究不足之处。其中一个原因是我们研究选取的病例与其他报道分析的病例有差异。此外，在放疗计划制订过程中，计划系统和优化算法的不同以及物理师对计划质量的控制等因素的影响，这都是研究结果不同的原因，提示各个单位的物理师需要尽力优化设计的每一个患者的物理计划。最后，因时间问题，本研究样本数量较少，样本选择可能存在偏倚，进一步研究需扩大患者入组，对比放疗的不良反应和疗效［12］。

利益冲突：作者已申明文章无相关利益冲突。