王麗 鄭鑫 唐組閣 賴慶寬 陳敏治 賀春林△

(1．西華師范大學，四川 南充 637000；2.南充市中心醫(yī)院，四川 南充 637000)

宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤，其發(fā)病率在全球范圍內(nèi)居女性惡性腫瘤第二位，嚴重影響婦女身心健康和生存質(zhì)量[1]。宮頸癌的發(fā)病原因主要與病毒感染、性行為、分娩次數(shù)等有一定的關系，其主要治療方式為：手術、放療、化療。對于早期宮頸癌主要采用根治性子宮切除、盆腔淋巴結清掃術[2]及全盆腔輔助放療以降低復發(fā)率，從而提高患者總生存率。

放療計劃系統(tǒng)中最關鍵和復雜的是劑量計算的算法。根據(jù)算法可預測人體接受一定能量射線輻照之后，劑量在患者體內(nèi)任意點的分布[3]。CC算法是一種基于點核模型的劑量算法，與常用的筆形束算法(Pencil Beam， PB)相比，可以處理電子失衡問題，此算法的精度高而計算速度慢[4]。MC算法能精確模擬粒子與人體相互作用和能量沉積過程，是目前公認的放療劑量計算“金標準”[5]，可精確地對放療過程所涉及物理過程進行模擬，而使用較少的近似，該算法得到的劑量分布較PB算法更準確[5，6]。本研究采用Monaco計劃系統(tǒng)分析比較CC和MC算法應用于早期宮頸癌根治術后適形放療中的差異，為放療醫(yī)師、物理師提供劑量學等參考。

1 材料與方法

1.1 一般資料

隨機選取南充市某醫(yī)院2016年1月到2018年4月收治的40例行宮頸癌子宮全切及盆腔淋巴結清掃術后放療的女性患者，無既往放療史。中位年齡43歲(27～70)歲，KPS評分70。

1.2 體位固定與CT定位

采用熱塑體膜固定患者，取仰臥位，雙手上舉，使治療過程保持一定重復性。使用CT模擬定位機并激光系統(tǒng)確定定位中心，平靜呼吸并膀胱充盈狀態(tài)下行CT掃描，層厚5 mm，掃描上界為L1椎體上緣，下界閉孔下緣下5 cm。

1.3 靶區(qū)與OAR的勾畫

由放療醫(yī)師在患者定位圖像上逐層勾畫臨床靶區(qū)(Clinical Tumor Volume，CTV)與鄰近OAR，如小腸、左右側(cè)股骨頭、膀胱、直腸、全身。其中CTV包括陰道殘端、盆腔和有高危因素的腹主動脈旁淋巴引流區(qū)，其上界為腹主動脈分叉上緣，下界為閉孔下緣，PTV為在CTV的X軸(左右)和Z軸(前后)方向外擴5 mm，而Y軸(頭腳)方向外擴8 mm。PTV體積為： 913.94±94.29 cc。

1.4 治療計劃

基于monaco5.11計劃系統(tǒng)，給予6MVX射線，分別采用CC、MC算法，對患者進行3DCRT計劃制作，共80個計劃。滿足90%PTV處方劑量50Gy/2Gy/25f。其角度分布均為：0o、90o、270o、180o，計算網(wǎng)格間距為0.3 cm。

1.5 計劃評估

根據(jù)靶區(qū)劑量分布和劑量體積直方圖(Dose volume histogram，DVH)對兩組計劃進行評估。對PTV，比較HI、CI、Dmean、D2、D5、D50、D95、D98。對OAR，比較Dmean、V40、D2、D5、D10、D50、D90、D98。其中HI=D5/D95×100%， HI越接近1，靶區(qū)劑量分布越均勻；CI=VRx2/(VT×VRI)[7]，式中VT表靶體積，VRx、VRI分別表示靶區(qū)、全身受到處方劑量照射的體積，CI值越接近1，靶區(qū)適形度越好；另外，Dx表x%的靶區(qū)/危及器官體積所接受的最高照射劑量，其中Dmean表平均劑量，D2、D98分別表近似最大、最小劑量，Vx表危及器官接受xGy劑量照射的體積(比)；最后比較機器跳數(shù)和劑量計算時間。

1.6 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 計劃靶區(qū)參數(shù)比較

對于PTV，CC和MC組計劃的HI分別為1.10±0.01，1.11±0.01(P<0.05)；兩組計劃的CI分別為0.65±0.08，0.67±0.08(P<0.05)；另外，CC組的D2、D5均小于MC組(P<0.05)。其它無統(tǒng)計學意義，見表1。

2.2 危及器官參數(shù)比較

CC組中小腸(Dmean)、直腸(D2、D5、D10)、全身(Dmean)均小于MC組(P<0.05)。而MC組中左側(cè)股骨頭(D5、D10)、全身(V40、D5、D98)均小于CC組(P<0.05)。其它無統(tǒng)計學意義。見表2，表3，表4。

兩組計劃右側(cè)股骨頭和膀胱在劑量照射方面無統(tǒng)計學意義。見表2，表3。

2.3 其他

CC和MC組機器跳數(shù)分別為：275.11±5.67 MU， 275.67±8.54 MU(P>0.05)。劑量計算時間分別為：18.50±5.33s， 279.73±34.18s(P<0.05)。

表1 兩組計劃靶區(qū)參數(shù)比較

注：*表示無單位。與CC組相比，#P<0.05。CC組和MC組為分別基于卷積疊加算法/蒙特卡洛算法的計劃組。

表2 兩組計劃左、右側(cè)股骨頭劑量體積參數(shù)比較

注：與CC組相比，#P<0.05。CC組和MC組為分別基于卷積疊加算法/蒙特卡洛算法的計劃組。

3 討論

對于宮頸癌術后放療技術，3DCRT 和IMRT各有優(yōu)劣。3DCRT技術一般通過設置4～7個方向的射野并調(diào)整各野權重來獲得靶區(qū)及周圍組織劑量分布，所耗費的劑量計算和放射治療時間遠少于IMRT，它產(chǎn)生的治療費用也遠少于IMRT；而IMRT技術根據(jù)處方要求對靶區(qū)和周圍危及器官設置劑量體積優(yōu)化目標及約束條件，從而獲得更好的劑量分布曲線、靶區(qū)適形度、均勻性等，同時降低周圍危及器官受照劑量及體積，達到精確治療的目的。一般采用5～9個角度不同的射野，再將每個射野分割成大小不同、強度不同的多個子野，每個子野形狀是通過運動MLC葉片形成的，這對MLC葉片到位精度要求更高，機器損耗更多。因此，對于同一姿勢保持時間較短、配合度一般、經(jīng)濟條件較差的患者建議采用3DCRT技術，而對于經(jīng)濟條件好，可平躺較長時間的患者建議采用IMRT技術。

表3 兩組計劃膀胱和直腸劑量體積參數(shù)比較

注：與CC組相比，#P<0.05。CC組和MC組為分別基于卷積疊加算法/蒙特卡洛算法的計劃組。

表4 兩組計劃小腸和全身劑量體積參數(shù)比較

注：與CC組相比，#P<0.05。CC組和MC組為分別基于卷積疊加算法/蒙特卡洛算法的計劃組。

根據(jù)本研究統(tǒng)計結果，將MC算法所得結果作為標準值，CC算法所得劑量百分偏差[8]：(Dx[CC]-Dx[MC])/Dx[MC]×100%，體積百分偏差：Vx[CC]-Vx[MC]。則有CC算法所得結果中PTV的D2、D5劑量偏差為-0.8%，-0.6%；左側(cè)股骨頭D5、D10劑量偏差為5.5%、6.1%；直腸D2、D5、D10劑量偏差為-1.3%、-1.1%、-0.9%；小腸Dmean劑量偏差為-2.0%；全身V40體積偏差為0.77%，Dmean、D5、D98劑量偏差為-1.8%、5.0%、66.7%。即相比于MC算法，CC算法低估了PTV的D2、D5，直腸的D2、D5、D10，小腸的Dmean，全身的Dmean；高估了左側(cè)股骨頭的D5、D10，全身的V40、D5、D98；右側(cè)股骨頭和膀胱在劑量照射方面無明顯差異。

王瑜等[9]研究結果證明: 若患者膀胱充盈，膀胱體積變大，能有效阻止盆腔內(nèi)小腸因重力作用的下降起，使照射范圍內(nèi)卷入的小腸體積更少，進而使其本身和小腸受照劑量減少。此外，還有臨床研究顯示: 膀胱于充盈情況計劃治療膀胱中位的劑量減少，且膀胱充盈情況下，直腸受量無增加，表明膀胱充溢情況下予以放療能減少放射性損傷，提高治療效果[10]。