宮頸癌術(shù)后三維適形放射治療膀胱受照射劑量的分析研究

董云 任俊麗 韓曉棟 李莉莉 范立

[摘要] 目的 分別比較研究宮頸癌術(shù)后患者三維適形放射治療（3D-CRT）膀胱與膀胱壁受照劑量的差異，探討3D-CRT放療計(jì)劃中評(píng)估膀胱受照劑量的合理方法。 方法 選擇FIG0分期Ia-Ⅱb期20例宮頸癌術(shù)后患者入組，在計(jì)劃系統(tǒng)內(nèi)勾畫臨床靶體積（CTV），將CTV在三維方向上均勻外放1cm獲得計(jì)劃靶區(qū)（PTV），同時(shí)勾畫危及器官，單獨(dú)勾畫膀胱和膀胱壁，在ADAC Pinnacle3 Version 7.4f三維計(jì)劃系統(tǒng)中設(shè)計(jì)3D-CRT治療計(jì)劃，并把膀胱和膀胱壁分別作為獨(dú)立危及器官進(jìn)行劑量評(píng)估。處方劑量為45Gy、50Gy， 2Gy/次，要求95％PTV達(dá)到處方劑量。應(yīng)用劑量體積直方圖獲得膀胱與膀胱壁的最大受量、最小受量、平均受量以及90%、70%、50%、40%、30%、10%、5%體積的受量（分別以D90、D70、D50、D40、D30、D10、D5表示），采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，劑量參數(shù)用χ±s表示。 結(jié)果 3D-CRT計(jì)劃中，處方劑量45 Gy時(shí)膀胱與膀胱壁受照劑量的最大值、最小值、平均值、D5差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），膀胱與膀胱壁受照劑量的D90、D70、D50、D40、D30、D10差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），前者比后者分別低10.39%、10.51%、14.49%、14.60%、6.03%、3.46%；處方劑量為50Gy時(shí)，膀胱與膀胱壁受照劑量的最大值、最小值、D5差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意（P＞0.05），膀胱與膀胱壁受照劑量的平均值、D90、D70、D50、D40、D30、 D10差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），前者比后者分別低4.04%、7.75%、11.63%、12.62%、7.80%、4.41%、1.63%。結(jié)論從劑量學(xué)角度分析，三維適形放射治療計(jì)劃中以膀胱壁作為獨(dú)立危及器官進(jìn)行劑量評(píng)估較合理。

[關(guān)鍵詞] 宮頸癌；三維適形放射治療；膀胱；劑量

[中圖分類號(hào)] R737.33 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B[文章編號(hào)] 1673-9701（2012）02-0040-03

Analysis of the bladder dose in three dimensional conformal radiotherapy for postoperative treatment of cervical cancer

DONG Yun1REN Junli2HANXiaodong2FAN Li2

1.Postgraduate School, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China; 2.Department of 5th Radiation Treatment, Shanxi Province Tumour Hospital, Taiyuan 030013, China

[Abstract] Objective To analysis the difference of dose between bladder wall and bladder in three dimensional conformal radiotherapy（3D-CRT) plan, so as to provide the reliable method of evaluating the actual dose of bladder. Methods We selected twenty patients with stage IA-ⅡB cervical cancer after hysterectomy． Eontouring c1inical target volume (CTV) on the CT slices. CTV was then uniformly expanded by 1．0 cm to create the planning target volume (PTV)． Bladder and bladder wall was separately outlined for the organ at risk evaluation. The Pinnacle planning system version 7．4f was used to develop 3D-CRT pIans,respectively. 95％of the PTV received The prescription dose 45Gy、50Gy． We used dose volume histograms(DVH) to compare the dose distribution in bladder and bladder wall． Results In 3D-CRT plan, on 45 Gy prescription, there was no obvious difference in the most、the least、 the mean and the D5 dose of bladder wall and bladder (P＞0.05) while D90, D70, D50, D40, D30 and D10 of bladder was 10.39%、 10.51%、14.49%、14.60%、6.03%、3.46% lower than those of bladder wall,respectively (P＜0.05). on 50 Gy prescription,there was no obvious difference in the most、the least and the D5 dose of bladder wall and bladder (P＞0.05) while mean、 D90, D70, D50, D40, D30 and D10 of bladder was 4.04%、7.75%、11.63%、12.62%、7.80%、4.41%、1.63% lower than those of bladderwall, respectively (P＜0.05). Conclusion Bladder wall should be separately outlined for the organ at risk evaluation in 3D-CRT plan.

[Key words] Cervical neoplasms; Three dimensional conformal radiotherapy; Bladder; Dose

盆腔放射治療（whole pelvic radiotherapy，WPRT）在宮頸癌術(shù)后治療中占有重要的地位[1]。三維適形放療（three dimentional conformal radiotherapy，3D-CRT）是目前應(yīng)用較廣泛且較成熟的放療技術(shù)。與傳統(tǒng)放射治療方法相比，它使靶區(qū)受到適形高劑量照射的同時(shí)，大大減少了靶區(qū)周圍正常組織的受照劑量，從而為靶區(qū)受照劑量的增量創(chuàng)造了條件。宮頸癌Ⅰ期患者的5年生存率可達(dá)90%以上，Ⅱ期可達(dá)60%～80%，因此對(duì)于早期患者，在提高治愈率的同時(shí)減輕放射治療損傷以提高患者生存率是值得探討并亟待解決的問題[2]。本研究分別對(duì)我院20例宮頸癌術(shù)后患者三維適形放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)中膀胱與膀胱壁不同體積水平的受照劑量進(jìn)行分析。

1資料與方法

1.1 研究對(duì)象

隨機(jī)選取2009年10月~2011年10月間山西省腫瘤醫(yī)院接受手術(shù)且有術(shù)后輔助治療指征的20例宮頸癌患者作為研究對(duì)象，年齡38~65歲，中位年齡48歲，Kamofsky行為量表（KPS）≥80分。未曾接受過術(shù)前放化療，影像學(xué)檢查無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移并排除復(fù)發(fā)，無放療禁忌癥。既往治療均采用廣泛性子宮+盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)，其中12例同期行雙附件切除術(shù)，8例保留單側(cè)卵巢并行移位懸吊術(shù)。術(shù)后病理類型鱗癌19例、腺癌1例，根據(jù)2009年國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（FIGO）婦科腫瘤臨床分期，Ia期 1例、Ib期4例、Ⅱa 期8例、IIb期7例。有術(shù)后預(yù)防性照射的指征：①浸潤癌因各種原因僅行全子宮切除者；②有預(yù)后不良因素，淋巴結(jié)陽性、宮旁侵犯和切緣陽性、深肌層受侵、脈管內(nèi)有瘤栓等；③腫瘤直徑≥4cm（術(shù)后病理檢查≥2cm）。

1.2 模擬定位

采用美國GE Hi-speed螺旋CT掃描機(jī)和德國LAP Dorado1-3CT模擬定位系統(tǒng)對(duì)患者進(jìn)行增強(qiáng)定位掃描。囑患者憋尿以保證膀胱充盈[3]，于掃描前靜脈注射碘海醇75～100mL，仰臥位，利用真空體膜將患者固定于MEDTEC立體定向體部框架內(nèi)，層厚3～5mm增強(qiáng)CT連續(xù)掃描，范圍自第2腰椎（L2）上緣至坐骨結(jié)節(jié)緣。掃描圖像經(jīng)三維重建后經(jīng)局域網(wǎng)上傳至ADAC Pinnacle3 V 7．4放療計(jì)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作站。

1.3 計(jì)劃靶區(qū)及危及器官的勾畫

制定三維計(jì)劃前，需逐層在CT層面上勾畫靶區(qū)及危及器官（organs at risk，OAR），均由同一放療醫(yī)師完成。根據(jù)ICRU62號(hào)報(bào)告宮頸癌術(shù)后盆腔臨床靶體積（clinical targetvdume，CTV）包括陰道上段1/2及殘端、陰道旁軟組織和盆腔淋巴引流區(qū)域(包括髂總、髂外、髂內(nèi)、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。由于不腫大的淋巴結(jié)在CT圖像上難以分辨，故在勾畫時(shí)需外放2 cm。將CTV在三維方向上均勻外放1 cm獲得PTV。同時(shí)勾畫OAR的小腸、直腸、骨髓（包括腰骶骨、髂骨、坐骨、恥骨、股骨上段及雙側(cè)股骨頭）、卵巢，我們單獨(dú)勾畫膀胱和膀胱壁。其中小腸包括造影劑顯示的腸管及其周圍腸系膜組織，直腸上界為直腸乙狀結(jié)腸交界處、下界為肛門，卵巢包括銀夾標(biāo)記之間的軟組織影，膀胱包括充盈狀態(tài)下的全部膀胱，膀胱壁為膀胱黏膜與外膜之間的肌肉組織，為方便比較，我們未將股骨頭單獨(dú)列出。

1.4 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)

同一患者CT虛擬圖像上對(duì)每例患者設(shè)計(jì)3D-CRT照射技術(shù)：采用正向原理設(shè)計(jì)，分前、后、左、右四野對(duì)穿最佳的照射方案照射[4]，采用美國瓦里安公司2100C/D型電子直線加速器6 MV—X線，處方劑量45Gy、50Gy， 2Gy/次。要求：95％以上的PTV體積達(dá)到處方劑量，PTV內(nèi)劑量梯度小于或等于10％，各OAR最大受照劑量小于其最小耐受劑量（TD5/5）。根據(jù)TD5/5制定危及器官劑量體積限制，見表1。

1.5 計(jì)劃評(píng)估與比較

因膀胱的毒性反應(yīng)發(fā)生的概率與受照體積有關(guān)，首先分析靶區(qū)危及器官的劑量體積直方圖（DVH）， 比較處方劑量45Gy、50Gy時(shí)膀胱與膀胱壁受量的最大值、最小值、平均值，其次比較不同水平百分容積（90%、70%、50%、40%、30%、10%、5%）時(shí)膀胱與膀胱壁的受照射劑量（D90、D70、D50、D40、D30、D10、D80）水平。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

射線劑量用（χ±s）表示，采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行兩個(gè)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

3D-CRT計(jì)劃中膀胱及膀胱壁受照射劑量分布情況比較見表2。宮頸癌術(shù)后患者的3D-CRT計(jì)劃中，如表2所示處方劑量為45Gy時(shí)，膀胱與膀胱壁受照劑量的最大值、最小值、平均值、D5差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.053、0.094、0.071、0.109，P＞0.05），膀胱與膀胱壁受照劑量的D90、D70、D50、D40、D30、D10差別有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），前者比后者分別低10.39%、10.51%、14.49%、14.60%、6.03%、3.46%；如表3所示處方劑量為50Gy時(shí)，膀胱與膀胱壁受照劑量的最大值、最小值、D5差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.664、0.438、0.302，P＞0.05），膀胱與膀胱壁受照劑量的平均值、D90、D70、D50、D40、D30、D10差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），前者比后者分別低4.04%、7.75%、11.63%、12.62%、7.80%、4.41%、1.63%。

3 討論

在近百年的宮頸癌放療史中，放療改善局部控制率及提高總生存率的療效是肯定的[5-7]。然而，宮頸癌術(shù)后放射治療常合并并發(fā)癥。膀胱放射性損傷是宮頸癌術(shù)后盆腔放療的主要并發(fā)癥之一，子宮頸癌放射治療后膀胱急性并發(fā)癥常表現(xiàn)為放射性膀胱炎，文獻(xiàn)報(bào)道盆腔照射者發(fā)生率約5%～12%[8]。晚期膀胱并發(fā)癥常以血尿?yàn)榕R床表現(xiàn)，易被誤診為宮頸癌轉(zhuǎn)移、膀胱腫瘤，發(fā)生率為2%~8%[9]。在組織學(xué)上，核放射使黏膜彌漫水腫致毛細(xì)血管迂回曲張、脆性增加、黏膜下出血、間質(zhì)纖維化和完全的平滑肌纖維化，進(jìn)而彌漫性動(dòng)脈內(nèi)膜炎使膀胱壁發(fā)生急性和慢性缺血繼而合并出血及膀胱刺激癥，甚至可出現(xiàn)膀胱攣縮[10]。由此可見放射反應(yīng)直接發(fā)生在膀胱壁。

據(jù)Lyman 的正常組織并發(fā)癥發(fā)生概率（NTCP）經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚚11]可知，危及器官放射損傷的發(fā)生主要取決于照射總劑量及受照危及器官的體積，照射總劑量和受照OAR的體積越大，放射治療并發(fā)癥越明顯?？梢?，盆腔放療中膀胱壁的受照劑量和體積越大，膀胱放射性損傷發(fā)生幾率或程度就會(huì)越大。陳真云等[12]研究發(fā)現(xiàn)，IMRT組膀胱受照劑量平均為37.9Gy，急性副反應(yīng)1級(jí)5例，慢性副反應(yīng)1級(jí)9例、2級(jí)1例，常規(guī)放療組膀胱受照劑量平均為56.2 Gy，急性副反應(yīng)1級(jí)9例、2級(jí)7例、3級(jí)4例，慢性副反應(yīng)1級(jí)4例、2級(jí)7例、3級(jí)7例、4例2例。李愛芩[13]等研究顯示膀胱接受照射量大小與放射性膀胱炎的發(fā)生有直接關(guān)系。膀胱接受照射量超出正常腔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)劑量10%以上者放射性膀胱炎發(fā)生率達(dá)39.9%，體外超過常規(guī)劑量10%以上者達(dá)31.6%。因此放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)，我們盡量降低膀胱壁的受照劑量和體積。

肖峰[14]等對(duì)19例宮頸癌病人設(shè)計(jì)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，處方劑量50Gy/25次，利用DVH圖分別評(píng)價(jià)膀胱和膀胱壁的受量。結(jié)果示用膀胱所受劑量評(píng)價(jià)膀胱壁劑量，膀胱壁平均劑量、D70、D50、D40和D30分別被低估6.55%、9.08%、18.49%、11.98%和5.68%。本研究我們模擬了20例宮頸癌術(shù)后患者的三維適形放射治療計(jì)劃，膀胱與膀胱壁受量的D5在處方劑量分別為45Gy和50Gy時(shí)比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明體積較小時(shí)，膀胱體積近似膀胱壁的體積，因此兩者受量也無明顯差別。處方劑量為45Gy時(shí)，膀胱受照劑量的D90、D70、D50、D40、D30、D10分別比膀胱壁低10.39%、10.51%、14.49%、14.60%、6.03%、3.46%；處方劑量為50Gy時(shí)，前者比后者分別低4.04%、7.75%、11.63%、12.62%、7.80%、4.41%、1.63%。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，膀胱壁受量將被嚴(yán)重低估，可能會(huì)增加膀胱放射性損傷發(fā)生的幾率或程度。原因可能是膀胱壁緊挨PTV的髂區(qū)及骶前淋巴引流區(qū)。與以上研究結(jié)果一致，因此宮頸癌術(shù)后3D-CRT計(jì)劃中用整個(gè)膀胱評(píng)估膀胱壁受量時(shí)膀胱壁實(shí)際受量將被嚴(yán)重低估，而以膀胱壁作為獨(dú)立危及器官進(jìn)行劑量評(píng)估較合理。

然而，膀胱在放療期間充盈程度的差別會(huì)引起體積與位置的較大改變，及鄰近腫瘤的退縮都會(huì)帶來吸收劑量的改變，這些問題都會(huì)影響膀胱壁實(shí)際受照劑量，尤其在宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療中，這些問題仍待解決。

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（收稿日期：2011-11-09）