郝金龍，曾 靜，曲芃芃

容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）技術(shù)由于其精確的劑量分布、相對較短的治療時間和較少的機(jī)器跳數(shù) （monitor unit，MU）而廣泛地應(yīng)用于宮頸癌的放射治療（簡稱放療）中[1～4]。臨床中部分宮頸癌患者的放療需要包含腹主動脈旁淋巴引流區(qū)[5，6]。此類患者靶區(qū)的頭足方向長度較大，且危及器官除小腸、直腸、膀胱等外，還需額外考慮十二指腸、兩側(cè)腎臟等，計劃優(yōu)化難度較大。筆者通過改變射野等中心位置，對靶區(qū)包含腹主動脈旁淋巴引流區(qū)的根治17 例和術(shù)后7 例患者進(jìn)行分組計劃設(shè)計，研究射野等中心位置對劑量分布，尤其是對雙側(cè)腎臟等常規(guī)宮頸癌放療不涉及的危及器官受照劑量的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

隨機(jī)選擇于2018年至2021年在天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院進(jìn)行宮頸癌腹主動脈旁延伸野照射的患者，其中根治患者17 例，術(shù)后患者7 例；年齡34～71 歲，平均年齡51.8 歲。依據(jù)國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（International Ferderation of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO）的分期，為Ⅱb 到Ⅲb 期，病理診斷為中低分化鱗癌。所有患者的靶區(qū)均含腹主動脈旁淋巴引流區(qū)。

1.2 方法

1.2.1 定位CT 圖像采集與靶區(qū)和危及器官勾畫

患者在定位之前口服泛影葡胺并使膀胱處于充盈狀態(tài)。采取仰臥位，使用熱塑膜進(jìn)行體位固定。由荷蘭Philips Brilliance CT Big Bore 大孔徑CT 進(jìn)行掃描，掃描范圍為胸椎10（T10）椎體至外陰，獲取CT 圖像。而后將圖像傳至Varian 公司的計劃系統(tǒng)ECLIPSE 13.6 進(jìn)行靶區(qū)勾畫和計劃設(shè)計。由醫(yī)師進(jìn)行臨床靶區(qū)（clinical target volume，CTV）、大體腫瘤區(qū)（gross tumor volume，GTV）、淋巴結(jié)靶區(qū) （lymph node gross tumor volume，GTV_ln）和各危及器官的勾畫。CTV 上界在腰椎1（L1）上1/3 緣至腰椎2（L2）下1/3 緣，下界為閉孔下緣。CTV、GTV 和GTV_ln 分別經(jīng)由頭足方向外擴(kuò)0.7 cm、其余方向外擴(kuò)0.5 cm，得到計劃靶區(qū)（planning target volume，PTV）、計劃腫瘤區(qū)（planning gross tumor volume，PGTV）和計劃淋巴結(jié)靶區(qū)（lymph node planning tumor volume，PTV_ln）。所選病例的PTV在頭足方向的尺寸為28.6～35.1 cm，平均尺寸為31.78 cm。危及器官包括膀胱、直腸、小腸、骨盆、股骨頭、脊髓、雙側(cè)腎臟、肝臟、十二指腸等。

1.2.2 計劃設(shè)計與分組

由物理師進(jìn)行計劃設(shè)計。對根治放療的計劃，PTV 處方劑量為48.6 Gy（27 f·1.8 Gy），且PGTV 同步加量至50 Gy，PTV_ln 同步加量至60 Gy；對術(shù)后放療的計劃，PTV 處方劑量為46.8 Gy（26 f·1.8 Gy）。配備的直線加速器為Varian iX，計劃優(yōu)化在ECLIPSE 13.6 上進(jìn)行。所有計劃均為一個等中心、兩個全旋轉(zhuǎn)的VMAT 計劃。準(zhǔn)直器角度統(tǒng)一設(shè)置為10°/350°，鉛門寬度固定為15 cm。各組計劃在優(yōu)化中目標(biāo)、權(quán)重保持一致。等中心位置方面，固定X 方向（左右）和Z方向（腹背）位置，改變Y 方向（頭足）位置并分為3組計劃，分別為：①射野等中心盡量靠頭側(cè)，使得足側(cè)鉛門恰好開為最大值 （即Y1 = - 20 cm），記為Y1M（Y1M 組）；②射野等中心盡量靠足側(cè)，頭側(cè)鉛門恰好開為最大值 （即Y2=20 cm），記為Y2M（Y2M組）；③鉛門等中心盡量在頭足方向靶區(qū)中心位置，此時|Y1|≈Y2<20 cm，記為MID （MID 組）。對于Y1M 和Y2M 兩組，等中心位置距靶區(qū)邊緣有一定距離，以保證靶區(qū)獲得充分照射，即靶區(qū)內(nèi)所有位置在兩個旋轉(zhuǎn)野照射中有至少360°的覆蓋率，不會出現(xiàn)因射野等中心過于偏向靶區(qū)邊緣而導(dǎo)致部分靶區(qū)落至射野外。Y1M 組和Y2M 組等中心位置間距在4～11 cm，平均間距8.17 cm，MID 組等中心近似在另外兩組之間。

1.2.3 評價指標(biāo)

靶區(qū)評價指標(biāo)包括PTV、PGTV、PTV_ln 的95%體積接受的劑量D95%、PTV_ln 的60 Gy 等劑量線包繞的體積百分比V60Gy、均勻性指數(shù)（homogeneity index，HI）和適形度指數(shù)（conformity index，CI）。HI 的定義為HI=（D2%-D98%）/D50%，其中：D2%、D50%、D98%分別為PTV 體積2%、50%、98%接受的劑量。CI 的定義為CI= （VTref/VT）× （VTref/Vref），其中：VTref為95%參考等劑量線所包繞的PTV 內(nèi)體積；VT為靶區(qū)體積；Vref為95%參考等劑量線所包繞的體表輪廓內(nèi)體積。靶區(qū)HI 和靶區(qū)CI 的值均在0～1。HI 越小則靶區(qū)劑量均勻性更好；CI 越大則靶區(qū)劑量適形度越好。

危及器官受量的對比指標(biāo)包括各危及器官的平均劑量Dmean和n Gy 等劑量線包繞的體積百分比VnGy。具體為：膀胱、直腸和小腸的Dmean和V30Gy、V40Gy；十二指腸的Dmean和V35Gy；雙側(cè)腎臟的Dmean、V6Gy、V15Gy；肝臟的Dmean和V5Gy。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

使用IBM SPSS Statistics 21 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對3 組計劃的數(shù)據(jù)對比采用隨機(jī)區(qū)組方差分析，若方差分析中P>0.05，則3 組數(shù)據(jù)間任意兩兩對比的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；反之若方差分析中P<0.05 則至少有2 組數(shù)據(jù)間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，需要進(jìn)一步進(jìn)行兩兩互相對比；采用SNK-q 檢驗(yàn)進(jìn)行。SNK-q 檢驗(yàn)依靠子集的情況來表示組間差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義，若2 組數(shù)據(jù)不屬于同一子集，則其間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，反之則差異無統(tǒng)計學(xué)意義。方差分析和SNK-q檢驗(yàn)的檢驗(yàn)水平均設(shè)為α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 3 組計劃靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)比較

在靶區(qū)覆蓋率D95%_PTVY1M 組顯著低于其他兩組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；D95%_PGTV由高到低分別為Y2M 組、MID 組、Y1M 組，且組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.05）；PTV_ln 的D95%、V60Gy3 組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；Y2M 組HI 和CI 在統(tǒng)計學(xué)意義上顯著優(yōu)于其他兩組，但具體數(shù)值上的差距過小，僅在第3 位有效數(shù)字上不同。見表1。

表1 3 組計劃靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)的對比Tab.1 Comparison of dosimetric parameters of PTV in 3 groups

2.2 3 組危及器官劑量學(xué)參數(shù)比較

在危及器官方面，小腸的DmeanY2M 組顯著低于另外兩組，除此之外膀胱、直腸和小腸的其他參數(shù)3組差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）（表2）。腹主動脈旁延伸野附近的十二指腸、雙側(cè)腎臟和肝臟的多項(xiàng)參數(shù)3 組間有顯著區(qū)別（表3）。Y2M 組在雙側(cè)腎的V6Gy和Dmean、肝的V5Gy和Dmean上均顯著高于其他兩組；在十二指腸的V35Gy上顯著低于Y1M 組。從表2和表3可以看出，Y1M 和MID 兩組相比絕大多數(shù)危及器官參數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），僅有右側(cè)腎臟的V15Gy這一項(xiàng)Y1M 組比MID 組高且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

表2 3 組計劃的盆腔內(nèi)危及器官劑量學(xué)參數(shù)對比Tab.2 Comparison of pelvic ORA dosimetry parameters in 3 groups

表3 3 組計劃的腹主動脈旁延伸野附近危及器官劑量學(xué)參數(shù)對比Tab.3 Comparison of ORA dosimetry parameters of para-aortic extended-field in 3 groups

2.3 3 組計劃PTV 部分劑量學(xué)參數(shù)對比

前文的數(shù)據(jù)中，對于雙側(cè)腎臟和肝臟，Y1M 組和MID 組多項(xiàng)劑量學(xué)參數(shù)低于Y2M 組。為分析這一現(xiàn)象是否由于前兩者的PTV 局部虧量導(dǎo)致，將PTV 以雙側(cè)腎臟最下緣水平為界，分為頭側(cè)的PTVup 和足側(cè)的PTVdown 兩部分，并分別統(tǒng)計其D95%。D95%_PTVup在3 組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。D95%_PTVdown方面Y1M 組顯著低于其他兩組。見表4。

表4 3 組計劃的PTV 部分劑量學(xué)參數(shù)對比Tab.4 Comparison of PTV dosimetry parameters of each part in 3 groups

3 討論

筆者研究選擇的病例均為包含腹主動脈旁淋巴引流區(qū)的宮頸癌患者。這類病例靶區(qū)的頭足方向長度較大，且靶區(qū)頭側(cè)附近有雙側(cè)腎臟、十二指腸等危及器官，靶區(qū)足側(cè)附近有需要同步加量的PGTV 及膀胱、直腸等危及器官，劑量分布目標(biāo)更加復(fù)雜。許多課題組對等中心位置的選擇對劑量分布的影響進(jìn)行過研究。蔣社偉等[7]對食管癌計劃的研究和Mandal A 等[8]包含對頭頸、上腹、下腹、盆腔各部位的研究中，均得到了當(dāng)?shù)戎行娜缀沃行臅r計劃有較好的劑量分布的結(jié)論。另外，有研究表明[9，10]，在射野等中心附近，靶區(qū)和危及器官傾向于有更好的劑量分布。由于腹主動脈旁延伸野計劃的危及器官多分布于頭側(cè)和足側(cè)，筆者設(shè)計了3 種等中心位置，Y1M 組和Y2M 組等中心分別偏向于頭側(cè)、足側(cè)；MID 組等中心則近似在中間位置。

從劑量參數(shù)對比來看，筆者認(rèn)為射野等中心近似在靶區(qū)中間位置的MID 組的計劃較好。Y2M 組主要劣勢在于雙側(cè)腎臟、肝臟的多項(xiàng)劑量學(xué)參數(shù)顯著高于另兩組，在這些危及器官保護(hù)方面有所欠缺。而腹主動脈旁延伸野計劃的一個優(yōu)化難點(diǎn)就在于雙側(cè)腎臟的劑量限值較嚴(yán)格、較難滿足。在靶區(qū)劑量方面，Y2M組D95%_PTV與MID 組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。Y2M 組有最好的均勻性和適形度，但HI 和CI 在具體數(shù)值上與其他兩組的相差較小，僅在第3 位有效數(shù)字有差別。總之，Y2M 組在保護(hù)腎臟方面有所欠缺，且在靶區(qū)劑量方面的優(yōu)勢不明顯，這是筆者認(rèn)為Y2M 組劣于MID組的原因。最后，Y2M 組在Dmean_小腸上優(yōu)于其他兩組，若計劃對小腸平均劑量有較嚴(yán)格的要求，可考慮Y2M 組。Y1M 組主要劣勢在于D95%_PTV顯著低于其他兩組，PTV 虧量最嚴(yán)重；且從劑量學(xué)參數(shù)對比中可看出，Y1M 組在保護(hù)危及器官方面對比MID 組亦無優(yōu)勢。因此筆者認(rèn)為Y1M 組計劃劣于MID 組。

在筆者研究中，Y1M 組和Y2M 組計劃出現(xiàn)了遠(yuǎn)離射野等中心的位置局部劑量優(yōu)化較差的現(xiàn)象。Y1M組D95%_PTVdown顯著低于其他兩組；Y2M 組D95%_PTVup與其他兩組并無顯著區(qū)別，但其腎臟、肝臟受照劑量更高。筆者認(rèn)為，這與筆者研究中PTV 頭足方向長度較大（平均達(dá)到31.78 cm）有關(guān)，Y1M 組PTV 的足側(cè)邊緣與Y2M 組PTV 的頭側(cè)邊緣距等中心位置距離較大，導(dǎo)致Y1M 組與Y2M 組優(yōu)化水平較差。而MID 組計劃由于等中心接近靶區(qū)中間位置，頭、足兩側(cè)距等中心距離均較小，因此能得到充分的優(yōu)化。

筆者研究中各組計劃的劑量學(xué)參數(shù)雖然差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但在具體數(shù)值上差距較小，各危及器官的Dmean差別<1 Gy，劑量體積參數(shù)差別<3 Gy。黃鳳蘭[11]對鼻咽癌計劃和鄧佳等[12]對宮頸癌計劃的研究中，均出現(xiàn)了沿Y 方向改變等中心點(diǎn)位置無顯著影響或劑量變化較小的現(xiàn)象。筆者認(rèn)為，由于宮頸癌含腹主動脈旁淋巴引流區(qū)的計劃靶區(qū)范圍廣、優(yōu)化難度大，因此雖然筆者研究中各組差距數(shù)值較小，但調(diào)節(jié)等中心位置在保護(hù)腎臟等劑量要求較嚴(yán)格的危及器官方面依然有一定的臨床意義。

綜上所述，在靶區(qū)含腹主動脈旁淋巴引流區(qū)的宮頸癌的VMAT 中，射野等中心位置的選擇對劑量分布產(chǎn)生影響。一般而言，將等中心選為靶區(qū)頭足方向中間位置可較好兼顧靶區(qū)和危及器官的劑量分布。若對小腸平均劑量有較高要求，可將射野等中心偏向靶區(qū)足側(cè)設(shè)置。不推薦將等中心選在靶區(qū)頭側(cè)附近，此時靶區(qū)劑量覆蓋率較低，且在腎臟、肝臟、十二指腸等危及器官的保護(hù)方面沒有顯著優(yōu)勢。