宮頸癌三維后裝治療中兩種優化方式的劑量及相關性分析

陳戈 梁國連 郭康文

【摘要】 目的 觀察分析宮頸癌三維（在CT圖像引導下）后裝治療中兩種優化方式的劑量及相關性。方法 26例宮頸癌患者， 隨機分為實驗組和對照組， 每組13例。對照組應用手動優化的后裝治療計劃， 實驗組在原有圖像信息基礎上利用模擬退火逆向優化重新設計治療計劃。觀察比較兩組宮頸癌患者靶區劑量參數（D90、D100、V100、膀胱D2 cm3、膀胱D1 cm3、直腸D2 cm3、直腸D1 cm3）、平均治療時間， 分析實驗組宮頸癌患者膀胱參考點劑量參數以及相關性。結果 兩組靶區D90、D100、V100劑量參數等比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;實驗組靶區膀胱D2 cm3、膀胱D1 cm3、直腸D2 cm3、直腸D1 cm3劑量參數分別為（4.15±0.23）、（4.54±0.28）、（3.05±0.52）、（3.52±0.55）Gy， 均低于對照組的（4.56±0.39）、（4.97±0.46）、（3.51±0.38）、（3.99±0.42）Gy， 差異具有統計學意義（P<0.05）。實驗組患者平均治療時間（322.33±45.20）s顯著短于對照組的（364.18±53.02）s， 差異具有統計學意義（P<0.05）。實驗組宮頸癌患者膀胱參考點劑量為（2.77±0.52）Gy， 直腸參考點劑量為（2.96±0.77）Gy， 實驗組宮頸癌患者膀胱參考點劑量顯著低于膀胱D2 cm3劑量， 膀胱參考點劑量與膀胱D2 cm3劑量、直腸D2 cm3劑量呈正相關（r=0.265、0.158， P<0.05）。結論 模擬退火逆向優化重新設計治療計劃能夠提供與手動優化的后裝治療計劃相同的靶區覆蓋率， 但是能夠顯著降低直腸和膀胱的最大受量。

【關鍵詞】 宮頸癌;三維后裝治療;兩種優化方式;劑量;相關性

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.10.026

在根治性放療宮頸癌患者過程中， 聯合腔內照射和腔外照射能夠使得腫瘤細胞得到較高照射劑量， 與此同時能夠保護周圍正常組織。目前來看， 放療能夠治愈大多數宮頸癌患者， 因此受到醫患人員的廣泛關注[1]。有資料顯示， 三維后裝治療在減瘤作用過程中顯著優于外照射治療， 三維后裝治療能夠更好地保護直腸和膀胱等危及器官[2]。隨著醫療技術的廣泛發展和進步， 在CT圖像引導下主要計劃優化方式有手動優化的后裝治療計劃和模擬退火逆向優化重新設計治療計劃。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選取本院2018年2月～2019年2月收治的26例宮頸癌患者， 隨機分為實驗組和對照組， 每組13例。實驗組平均年齡（54.7±5.3）歲， 平均腫瘤直徑（4.5±3.3）cm;對照組平均年齡（56.3±3.8）歲， 平均腫瘤直徑（4.7±3.1）cm。兩組一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05）， 具有可比性。

1. 2 方法 ①在宮頸癌患者接受相關治療前排空膀胱， 消毒外陰后， 插入導尿管（在尿管球囊內注入空氣， 膀胱內灌注生理鹽水）。②在直腸內置入帶鉛絲導尿管， 在陰道內插入施源器， 充分暴露直腸和膀胱;③進行CT掃描（掃描范圍：L3椎體至外陰口下緣20 mm;層厚：5 mm）， 重建后傳至治療計劃系統中。在治療計劃系統中， 逐層勾畫出對A點劑量與高危的D 90值、危及器官直腸、乙狀結腸和膀胱等。重新勾畫施源器， 標記出左A點劑量和A點劑量以及膀胱參考點（膀胱中心與施源器連線過膀胱后一點）和直腸參考點（陰道施源器與陰道后壁交點后5 mm）等。對照組應用手動優化的后裝治療計劃， 在A點給定處方劑量， 再在橫斷面、矢狀面和冠狀面等面上手動拖動等劑量曲線， 繼而達到優化目的。實驗組在原有圖像信息基礎上利用模擬退火逆向優化重新設計治療計劃[A點劑量為5.5～6.0 Gy， 對A點劑量與高危的D90值≥6.0 Gy， 直腸D2 cm3≤4.0 Gy，?小腸D2 cm3≤4.0 Gy， 乙狀結腸D2 cm3≤4.0 Gy， 膀胱D2 cm3≤5.0 Gy]， 參照橫斷面、矢狀面和冠狀面等劑量曲線分布狀況， 再根據每例宮頸癌患者的解剖結構調整目標函數， 繼而達到優化目的。

1. 3 觀察指標 觀察比較兩組宮頸癌患者靶區劑量參數（D90、D100、V100、膀胱D2 cm3、膀胱D1 cm3、直腸D2 cm3、直腸D1 cm3）、平均治療時間， 分析實驗組宮頸癌患者膀胱參考點劑量參數以及相關性。

1. 4 統計學方法 采用SPSS21.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗;相關性采用Pearson相關檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2. 1 兩組患者靶區劑量參數比較 兩組靶區D90、D100、V100劑量參數比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;實驗組靶區膀胱D2 cm3、膀胱D1 cm3、直腸D2 cm3、直腸D1 cm3劑量參數分別為（4.15±0.23）、（4.54±0.28）、（3.05±0.52）、（3.52±0.55）Gy， 均低于對照組的（4.56±0.39）、（4.97±0.46）、（3.51±0.38）、（3.99±0.42）Gy， 差異具有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2. 2 兩組患者平均治療時間比較 實驗組患者平均治療時間（322.33±45.20）s顯著短于對照組的（364.18±53.02）s， 差異具有統計學意義（P<0.05）。見表2。

2. 3 實驗組患者膀胱參考點劑量參數以及相關性分析

實驗組患者膀胱參考點劑量為（2.77±0.52）Gy， 直腸參考點劑量為（2.96±0.77）Gy， 實驗組患者膀胱參考點劑量顯著低于膀胱D2 cm3劑量， 膀胱參考點劑量與膀胱D2 cm3劑量、直腸D2 cm3劑量呈正相關（r=0.265、0.158， P<0.05）。

3 討論

宮頸癌是女性生殖系統中較為常見的惡性腫瘤， 具有較高發病率和死亡率[3]。研究資料顯示， 全世界每年約有60萬新發宮頸癌[4]。放療在宮頸癌患者的治療中具有一定價值， 三維（在CT圖像引導下）后裝治療已經逐漸被臨床所廣泛應用[5]。三維（在CT圖像引導下）后裝治療相比起傳統的二維后裝治療具有以下優勢：①準確勾畫腫瘤與周圍組織靶區;②明確腫瘤靶區的照射劑量;③明確控制危及器官的照射劑量。有學者認為， 模擬退火逆向優化重新設計治療計劃能夠顯著提高靶區覆蓋率， 從而降低危及器官的照射劑量， 與此同時縮短治療時間[6]。

在CT引導下三維腔內后裝計劃能夠清楚顯示腫瘤和危及器官的大小和具體位置等， 根據模擬退火逆向優化重新設計治療計劃劑量能夠精確統計靶區與危及器官的劑量， 繼而顯著降低并發癥發生率。現階段來看， 三維后裝治療計劃主要采用基于A點劑量的手動優化的后裝治療計劃方式， 但是手動優化的后裝治療計劃方式依賴于物理師的技巧以及經驗等， 想要得到滿意效果， 需要耗費物理師大量的時間和精力。模擬退火逆向優化重新設計治療計劃能夠被廣泛應用在外照射放療之中， 與此同時能夠縮短計劃優化時間。

本文研究結果顯示：兩組靶區在D90、D100、V100劑量參數等比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;實驗組靶區在膀胱D2 cm3、膀胱D1 cm3、直腸D2 cm3、直腸D1 cm3劑量參數均低于對照組， 差異具有統計學意義（P<0.05）。上述研究結果與諸多學者在相關研究中的結果保持高度一致[7， 8]。確定A點劑量的相關概念具有合理性， 膀胱參考點劑量顯著低于膀胱D2 cm3劑量， 說明可以利用膀胱粗略推算出傳統二維腔放療膀胱的真實受量。膀胱參考點劑量與與直腸D2 cm3劑量呈正相關說明可以通過控制膀胱體積來控制小腸最大受量， 直腸參考點劑量與直腸D2 cm3劑量和乙狀結腸D2 cm3劑量呈正相關， 且與乙狀結腸相關性更大說明高劑量更容易落在乙狀結腸。

綜上所述， 模擬退火逆向優化重新設計治療計劃能夠提供與手動優化的后裝治療計劃相同的靶區覆蓋率， 但是能夠顯著降低直腸和膀胱的最大受量。

參考文獻

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[收稿日期：2019-09-25]