林 濤，高留剛，眭建鋒，于靜萍，孟慶紅，倪昕曄

(1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院放療科，江蘇 常州 213003；2.南京航空航天大學(xué)，江蘇 南京 210000)

放療是宮頸癌的主要治療手段之一，世界上大約有70%的宮頸癌患者的治療需要放療。傳統(tǒng)的宮頸癌術(shù)后盆腔照射可引起盆腔正常組織較大的早晚期放射損傷，現(xiàn)在多采用調(diào)強(qiáng)放療,其可以提高腫瘤靶區(qū)的受照劑量并降低周圍正常組織的受照劑量與范圍，從而達(dá)到保護(hù)危及器官的目的[1-2]。調(diào)強(qiáng)放療計劃設(shè)計過程中，有很多因素影響劑量結(jié)果，比如射野方向、數(shù)量，子野數(shù)量，子野最小面積，子野最小劑量等，這些參數(shù)都需要物理師根據(jù)經(jīng)驗而選定，因此，需要知道這些因子對計劃的影響趨勢。本研究以宮頸癌為例，研究子野數(shù)量對靜態(tài)調(diào)強(qiáng)治療計劃的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機(jī)選取2015年1月至12月在本科室進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放療的20例Ⅱa期宮頸鱗癌術(shù)后患者進(jìn)入本研究，患者中位年齡48(38～67)歲，瘤床計劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)平均長度18.27 cm,范圍15.9～20.4 cm；平均體積為1 546 cm3,范圍1 218～1 776 cm3?；颊吒┡P于碳纖維腹板上，在CT下行0.3 mm層厚增強(qiáng)掃描，掃描范圍從第四腰椎上緣到會陰部。所得CT圖像傳輸至放療計劃設(shè)計系統(tǒng)。由同一醫(yī)生勾畫靶區(qū)和正常器官，臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)包括上1/2陰道及殘端、陰道旁軟組織和盆腔淋巴引流區(qū)域(髂總、髂內(nèi)、髂外、閉孔及骶前淋巴結(jié)區(qū))，范圍為上界達(dá)第4～5腰椎間、下界達(dá)閉孔下緣水平。CTV外放0.5 cm為PTV。危及器官包括小腸、直腸、膀胱、雙側(cè)股骨頭。

1.2 計劃設(shè)計 調(diào)強(qiáng)計劃使用Pinnacle3計劃系統(tǒng)，治療加速器為SIEMENS Primus直線加速器。多葉準(zhǔn)直器共29對光柵，中間27對等中心平面寬度1 cm，兩邊各1對等中心平面寬度為6.5 cm,最大射野40 cm×40 cm。使用7野共面照射，6 MV X線，射野方向均分(0°、51°、102°、153°、204°、256°、307°)。最小子野面積8 cm2,最小機(jī)器跳數(shù)為5 MU，直接機(jī)器參數(shù)優(yōu)化，優(yōu)化最大迭代120次。處方劑量為PTV 46 Gy/23次。每例患者的子野數(shù)目先設(shè)為25個，當(dāng)計劃符合臨床要求后拷貝該計劃，只修改子野數(shù)為15、30、40、60，其余約束條件不變，最后每例患者共得到5個計劃。

1.3 計劃評估 分析靶區(qū)危及器官的劑量直方圖(dose volume histogram，DVH)，靶區(qū)的評價參數(shù)包括最大劑量、最小劑量、平均劑量、適形指數(shù)[(confonnal index，CI)，CI=VTref/VT ×VTref/Vref,其中VT表示靶區(qū)體積，VTref表示參考等劑量線曲面所包含的靶區(qū)體積，Vref表示參考等劑量線曲面所包含的三維空間體積，CI值為0～1，值越大，適形性越好]、均勻指數(shù)[(homogeneity index，HI),HI=D5/D95，其中D5表示5%的PTV接受的最低劑量,D95表示95% PTV接受的最低劑量,HI值越接近1，表示靶區(qū)劑量均勻性越好]。直腸膀胱股骨頭的評價參數(shù)包括V30、V40和平均值。統(tǒng)計各計劃的機(jī)器跳數(shù)。每個治療計劃所需的執(zhí)行時間用以下的公式來計算[T=6.4S+12.3F+0.3M+0.17G,其中T為治療時間(單位s)，S為總的子野數(shù)，F(xiàn)為射野數(shù)，M為機(jī)器跳數(shù)，G為機(jī)架旋轉(zhuǎn)總角度][3]。

2 結(jié)果

2.1 DVH圖評估 子野數(shù)目15的靶區(qū)劑量分布差于其他計劃，4 000 cGy劑量線包繞的危及器官多于其他計劃。

2.2 靶區(qū)劑量評估 PTV最大劑量隨子野數(shù)的增多而減??；PTV的最小劑量隨子野數(shù)目的增多而增大；平均劑量基本接近。PTV的HI平均值分別為1.23、1.12、1.11、1.09、1.08，隨子野數(shù)目的增加而逐漸趨向于1；進(jìn)一步組間分析，15子野計劃方案與其他方案的HI值比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；PTV的CI平均值分別為0.75、0.86、0.87、0.88、0.89,組間分析可得，15子野數(shù)目計劃方案與其他計劃方案的CI值比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，25子野計劃方案與其他計劃方案的CI值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。見表1。

2.3 危及器官受照劑量和體積 隨子野數(shù)目的增多，膀胱V30、V40、V50，小腸V30、V40，左右股骨頭V30、V40和直腸的V40平均值基本呈減少的趨勢，各參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。各計劃直腸V50比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),分別為(14.08±13.57)%，(5.41±5.89)%，(4.18±4.85)%，(2.54±2.97)%，(2.09±3.91)%。見表2。

表1 5種計劃方案靶區(qū)受照劑量統(tǒng)計分析結(jié)果比較

表2 5種計劃方案危及器官受照劑量統(tǒng)計分析結(jié)果比較 %

2.4 機(jī)器跳數(shù)與治療時間 隨子野數(shù)目的增加，機(jī)器跳數(shù)MU平均值增加，分別為415、473、497、560、635，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，且隨著隨子野數(shù)目的增加，治療時間顯著增多(P均<0.05)。見表3。

表3 5種計劃方案機(jī)器跳數(shù)比較

3 討論

調(diào)強(qiáng)放療較三維適形治療具有明顯的劑量學(xué)優(yōu)勢，明顯降低宮頸癌患者盆腔臟器不良反應(yīng)，改善患者生活質(zhì)量[4-5]。盆腔照射的主要危及器官有膀胱、小腸和股骨頭。宮頸癌患者調(diào)強(qiáng)放療時膀胱充盈狀態(tài)對危及器官保護(hù)更好，膀胱充盈體積變化會對宮體、宮頸的位置產(chǎn)生影響,并且隨著充盈體積變化的增加,平均最大位移改變越明顯，同時自然憋尿充盈的差異并不會導(dǎo)致宮頸有意義的位移改變[6-7]。患者治療時采用俯臥位，因為俯臥位能更好保護(hù)小腸[8]。

影響治療時間的因素主要有射野數(shù)量和子野數(shù)目及機(jī)器跳數(shù)等，過去學(xué)者也對部分腫瘤病種的治療進(jìn)行了相關(guān)研究[9-10]。宮頸癌的靶區(qū)相對比較復(fù)雜，因此射野、子野數(shù)目在宮頸癌中的研究較少，研究較多的膀胱充盈、位置重復(fù)性對劑量的影響。

宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療一般采用5、7或9野固定入射角計劃，相對于5野，7野計劃能獲得更好的適形性[11-12]，因此本研究宮頸癌放療計劃采用7野計劃。蔣曉芹等[13]應(yīng)用Pinnacle計劃系統(tǒng)研究了直腸癌術(shù)后患者不同子野數(shù)的調(diào)強(qiáng)計劃之間的靶區(qū)劑量與危機(jī)器官的受照劑量的差異，發(fā)現(xiàn)25個子野是直腸癌術(shù)后調(diào)強(qiáng)計劃比較合理的選擇。其他子野參數(shù)的選擇，如最小子野面積和最小子野跳數(shù)影響宮頸癌IMRT計劃質(zhì)量[14]。邱嶸等[15]認(rèn)為最小子野面積放大至7 cm×7 cm 時仍可得到靶區(qū)劑量分布合理。治療計劃設(shè)計時，各參數(shù)的選擇具有重要的臨床意義，選擇合適的參數(shù)，可以縮短治療計劃的設(shè)計時間，得到滿足臨床要求的治療計劃。本研究探討子野數(shù)對宮頸癌術(shù)后IMRT治療計劃的影響，為臨床宮頸癌術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計劃設(shè)計提供參考與借鑒。

15子野的計劃在PTV的CI和HI上明顯差于其他計劃，靶區(qū)內(nèi)外出現(xiàn)較多劑量熱點與冷點，靶區(qū)內(nèi)高劑量區(qū)域較多，這是因為子野數(shù)目較少時，每個子野的劑量強(qiáng)度調(diào)制壓力較大。

25子野的計劃在PTV的CI和HI上得到明顯改善，基本符合臨床需求。危及器官受量也有所減少。

30、40和60子野的計劃在PTV的CI和HI與25子野計劃比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。但隨著子野數(shù)目的增加，子野交換時間增多，患者的治療時間增加，暴露在射線環(huán)境下的時間增多，增加二次致癌風(fēng)險[16]，也將占用更多的機(jī)器時間，降低機(jī)器效率。

總之，本研究探討了子野數(shù)目對宮頸癌調(diào)強(qiáng)計劃質(zhì)量的影響，在保證治療質(zhì)量的前提下選定合適的子野數(shù)目可以減少計劃設(shè)計的時間，25子野可以作為宮頸癌調(diào)強(qiáng)治療計劃子野數(shù)目的參考值。

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