可變劑量率與固定劑量率容積旋轉調強放療技術在宮頸癌術后放療中的劑量學比較▲

黃慧嫻 陳海輝 陳紹俊 賀先桃 周建紅 羅文蘋 劉春琳

(廣西醫科大學第四附屬醫院腫瘤科，柳州市 545005，電子郵箱：445480529@qq.com)

隨著放射物理學和計算機技術的飛速發展，調強放療已被廣泛應用于宮頸癌術后放療。調強放療能夠在靶區與周圍正常組織之間形成陡峭的劑量分布，從而在有效提高靶區放療劑量的同時，避免周圍正常組織受到過高劑量的照射[1-4]。但固定野調強放療治療時間長，會影響患者治療的舒適度[5-8]。近年來，容積旋轉調強放療(volumetric modulated arc therapy，VMAT)技術逐漸應用于臨床，VMAT是通過采用固定或變化的劑量率和機架旋轉速度，實現多葉光柵高速動態的形狀改變，以優化的單弧或多弧照射完成治療，可達到靶區劑量均勻和高適形度，從而減少患者放療過程中的移動，提高放療精度，縮短治療時間[9-10]。VMAT包括固定劑量率容積旋轉調強放療(fixed dose rate volumetric modulated arc therapy，F-VMAT)和可變劑量率容積旋轉調強放療(variable dose rate volumetric modulated arc therapy，V-VMAT)。目前關于V-VMAT技術與F-VMAT技術在宮頸癌術后放療中劑量學的比較的報道較少。本研究分別采用V-VMAT技術和F-VMAT技術治療宮頸癌術后放療患者，比較兩種技術的劑量學以及治療時間差異，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年3～8月在柳州市工人醫院行宮頸癌手術治療后的28例早期宮頸癌患者作為研究對象。按入院單雙號將所有患者分為研究組與對照組，每組14例。研究組患者年齡34～69(52.79±13.43)歲；鱗癌11例，腺癌2例，鱗腺癌1例；廣泛全子宮切除術4例，雙附件切除術5例，盆腔淋巴結清掃術5例；宮頸癌國際婦產科聯盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics，FIGO)分期 Ⅰ 期6例，Ⅱ期8例；Karnofsky評分70～100(83.89±7.89)分。對照組患者年齡35～69(53.02±13.21)歲；鱗癌9例，腺癌4例，鱗腺癌1例；廣泛全子宮切除術4例，雙附件切除術6例，盆腔淋巴結清掃術4例；FIGO分期Ⅰ期7例，Ⅱ期7例；Karnofsky評分70～100(84.12±7.86)分。兩組的年齡、病理分型、FIGO分期、術式、Karnofsky評分比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)，具有可比性。研究組患者采用V-VMAT技術治療，對照組患者采用F-VMAT技術治療。本研究經我院醫學倫理委員會審批同意，所有患者及其家屬均簽署知情同意書。

1.2 放療靶區及危及器官勾畫 患者均采用仰臥位，采用熱塑體膜固定，在自由呼吸狀態下使用16排立體定向螺旋CT模擬機(美國GE公司)行放療前定位，掃描范圍從腰1椎體上緣至坐骨結節下5 cm，掃描層厚5 mm。采集完畢后將CT定位圖像傳導至RayStation 4.0計劃系統(瑞典RaySearch 公司)。

所有患者的靶區及危及器官均由同一位專業放療醫師參照ICRU 50號和62號報告勾畫。臨床靶區包括陰道上段1/2及殘端、陰道旁軟組織和盆腔淋巴引流區域；上界為髂總血管分叉處，下界為閉孔下緣水平。CTV各方向外放0.5～1 cm形成計劃靶區。同時勾畫危及器官組織，包括膀胱、直腸、小腸、兩側股骨頭(包括骨髓)等。

1.3 計劃設計及放療計劃 使用RayStation 4.0計劃系統進行V-VMAT與F-VMAT計劃設計及優化。放療設備為美國瓦里安Trilogy直線加速器。設計V-VMAT計劃時，將治療弧角度設置為順時針220°～140°，并使用計劃系統中的對偶功能生成一個逆時針的對偶弧；X射線能量設置為6 MV，點之間的間隔設置為4°，準直器角度0°，采用直接子野優化算法進行逆向運算，單次優化迭代與通量優化迭代的次數分別為60次與20次，最大劑量設置為600 MU/min。F-VMAT計劃設置固定劑量為200 MU/min，其余設置與V-VMAT保持一致。規定靶區處方劑量是指95%計劃靶區體積所接受的最低劑量；計劃靶區接受>110%處方劑量的體積應<5%；危及器官耐受劑量的限定要求以某器官接受X Gy照射的體積占該器官總體積的百分比(VX)評估，其中直腸V50<50%，膀胱V50<50%，小腸V50<10%、V40<50%，股骨頭V50<5%。

1.5 統計學分析 采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料以(x±s)表示，組間比較采用t檢驗；非正態分布的計量資料以M(P25，P75)表示，組間比較采用秩和檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組計劃靶區的劑量學比較 兩組計劃靶區的最大劑量、平均劑量、V95、V110、CI、HI比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)；研究組的D95低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組計劃靶區的劑量學比較

2.2 兩組危及器官的劑量學比較 研究組直腸的平均劑量、V40、V30，膀胱的平均劑量、V50、V40、V30，小腸的平均劑量、V50、V40、V30，左側股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30，右側股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30均低于對照組(均P<0.05)。兩組直腸、膀胱、小腸、左右側股骨頭的其他劑量學參數比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)。見表2。

表2 兩組危及器官的劑量學比較

2.3 兩種放療計劃的MU及治療時間比較 研究組的MU為(419.27±39.79)，治療時間為(150.07±0.76)s；對照組的MU為(365.16±31.09)，治療時間為(216.28±20.43)s。研究組的MU高于對照組，而治療時間短于對照組(t=43.282，P<0.001；t=-17.484，P<0.001)。

3 討 論

近年來，VMAT技術在臨床中逐漸應用于各種惡性腫瘤的治療。既往國內外多個研究發現，VMAT技術與固定野調強放療相比，其優點是在不降低靶區劑量分布的同時，可減少治療時間和MU[11-13]。VMAT技術包括F-VMAT技術和V-VMAT技術。F-VMAT技術采用恒定的劑量率和固定的機架旋轉速度，在每個控制點只能生成相同的子野權重，而V-VMAT采用變化的劑量率和機架旋轉速度，可在各個子野間生成不同的射野投射權重，可降低治療時間，提高相對生物效應，尤其在危及器官保護方面有明顯優勢[14]。目前國內外多數研究比較了F-VMAT與普通固定野調強放療技術劑量學差異，而關于F-VMAT和V-VMAT之間的劑量學差異鮮有報道。

本研究結果顯示，V-VMAT、F-VMAT兩種放療計劃靶區的最大劑量、平均劑量、V95、V110、CI、HI比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)；而V-VMAT的D95低于F-VMAT(P<0.05)，說明兩種放療計劃的劑量分布均能滿足靶區處方劑量的要求，但V-VMAT計劃的靶區劑量分布似乎更有優勢，這或許與V-VMAT計劃對于大體積、形狀復雜的宮頸癌術后凹形靶區能夠實現多中心、多弧照射，使劑量分布更合理有關。本研究還發現，在接受V-VMAT技術的患者中，直腸的平均劑量、V40、V30，膀胱的平均劑量、V50、V40、V30，小腸的平均劑量、V50、V40、V30，左側股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30，右側股骨頭的平均劑量、V50、V40、V30均低于F-VMAT技術(均P<0.05)，說明在保護危及器官方面V-VMAT技術效果更佳。此外，我們還比較了兩種放療計劃的MU和治療時間，結果顯示，研究組的MU高于對照組，而治療時間短于對照組(均P<0.05)，說明V-VMAT技術可明顯縮短治療時間，提高治療效率。研究組在治療過程中MU有所增加,可能是因為采用F-VMAT技術時，每次照射器停止運動后加速器再出電子束照射；而采用V-VMAT技術時，為了使靶區達到合適的體積劑量，常常會以增加穿過馬尾的子野數目來補償靶區[15]，故MU值稍高。

綜上所述，V-VMAT和F-VMAT兩種治療方式在靶區劑量分布方面均可滿足臨床需求，但V-VMAT在治療時間和危及器官受照劑量方面要優于F-VMAT，可作為宮頸癌術后患者放療方式的選擇之一。本研究也存在一定的局限性，如樣本量較少，結果的真實性有待更大樣本量的研究以進一步明確V-VMAT在宮頸癌放療中的臨床效果。