宫颈癌盆腔放疗靶区及直肠剂量分布与受照射体积的关系

　　作者：刘孜1，杨蕴一1，王蕊华1，王 娟1，马清涌2 作者单位：(西安交通大学医学院第一附属医院：1. 肿瘤放疗妇瘤专业;2. 肝胆外科，陕西西安 710061)

　　【摘要】 目的 探讨宫颈癌盆腔适形放疗时靶区及直肠剂量分布与受照射体积的关系。方法 选取2006年9月～2006年12月收治的宫颈癌Ⅱa～Ⅲb患者共45例，分别进行不同方式的盆腔体外照射(传统对穿野照射、四野盒式照射、四斜野和五野照射)的剂量分布比较，观察靶区直肠受照射体积与剂量分布的关系。结果 宫颈癌盆腔适形放疗之四野对穿模式与其他模式及普通二野照射模式比较，其CTV剂量分布稍差，但能够满足治疗需求;接受照射的直肠体积内D90、D80、D50等剂量分布存在明显差异(P<0.05)，仅D30差异不大;四野对穿模式显示出直肠接受剂量与受照体积呈反向相关关系。结论 宫颈癌选择适形放疗能够使直肠接受辐射剂量的体积缩小，剂量减少。

　　【关键词】 宫颈癌;适形放疗;剂量分布;靶区;直肠

　　Relation of pelvic 3DCRT target with rectal dose distribution

　　and irradiation volume in cervical cancerLIU Zi1, YANG Yunyi1, WANG Ruihua1, WANG Juan1, MA Qingyong2

　　(1. Specialty of Radiotherapy for Womens Tumor; 2. Department of

　　Hepatobiliary Surgery, the First Affiliated Hospital, Medical School of

　　Xian Jiaotong University, Xian 710061, China)ABSTRACT: Objective To investigate the relation of pelvic threedimensional conformal radiotherapy (3DCRT) target with rectal dose distribution and irradiation volume in cervical cancer. Methods In 45 patients with cervical cancer (Ⅱa-Ⅲb) treated in our department from September to December 2006, we compared rectal dose distribution in different treatment plans: conventional radiation, 4field box radiation, 4field oblique radiation and 5field radiation, and studied the relationship between rectal irradiation volume and dose in the target area. Results Compared with that of the other models, the dose distribution of CTV in 3DCRT was relatively poor although it could satisfy the demand of treatment; dose distribution of D90, D80 and D50 in the radiated rectum differed significantly (P<0.05), but not D30. In the 4field box model, the irradiation dose had a reverse correlation with the volume received by the rectum. Conclusion Conformal radiotherapy for cervical cancer can decrease the dose and volume of irradiation received by the rectum.

　　KEY WORDS: cervical cancer; conformal radiotherapy; dose distribution; target; rectum

　　百余年来，宫颈癌的放射治疗始终在其综合治疗中占有极其重要的地位。近10余年来，随着放疗技术的不断更新和进步，作为一种精确放疗技术的三维适形放疗(threedimensional conformal radiotherapy, 3DCRT)在临床应用中也有了长足的发展。盆腔放射治疗由于其解剖结构较为复杂、内含重要器官较多，作为目前最佳适形放疗技术的调强放射治疗(intensitymodulated radiotherapy, IMRT)应是较佳的选择。但是，在我国由于患者众多，经济发展相对不均衡，IMRT并非所有的放疗单位能够普遍开展，而3DCRT相对而言在实现条件上要简单的多。适形放疗究竟能为宫颈癌的盆腔放疗带来多少益处?与传统的放疗方法相比，其靶区剂量分布如何?能够有效地减少直肠辐射剂量吗?目前还鲜有文献报道。为此，我们将宫颈癌适形放疗与常规对穿野放疗技术从剂量学上进行了比较研究，旨在为适形放疗应用于宫颈癌治疗提供有意义的理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究对象 选取本院2006年9月～2006年12月收治的宫颈癌Ⅱa～Ⅲb患者共45例，分别进行不同体外照射方式的剂量学分布的比较，观察治疗靶区的剂量分布，直肠接受照射的体积、剂量及其相互关系。

　　1.2 治疗靶区和直肠体积的确定 根据宫颈癌的生长部位和淋巴转移规律，宫颈癌根治性放射治疗的范围包括宫颈肿瘤、子宫体、阴道上1/3、宫旁、闭孔、髂内外及髂总血管淋巴引流区。GTV(gross tumor volume)设定为子宫颈肿瘤、宫体和CT(computed tomography)扫描所见的可疑盆腔转移淋巴结;CTV(clinical target volume)设定为上界自腹主动脉分叉处，沿血管走行向下，两侧包括腰大肌内侧1/3，入盆腔后两侧包括后1/3髂腰肌，至真骨盆下端两侧包括闭孔内肌，下界止于闭孔下缘上1cm，后界沿骶骨下行至第2骶椎末垂直向下，前界为各淋巴结区或GTV前0.7～1.0cm;PTV(planning target volume)设定为CTV外加0.5cm。直肠位置和体积的确定依据解剖学规定，上界起自骶髂关节下缘水平，下界止于闭孔中线水平，以直肠壁的外侧缘为界进行勾画。

　　1.3 直肠辐射剂量的评价

　　1.3.1 CT模拟定位 应用Toshiba 64排螺旋CT机，对所有宫颈癌患者进行治疗前腹部及盆腔CT扫描检查并定位。患者均采用仰卧位，体模固定体位于专用定位平板上。CT扫描层厚0.5cm，扫描范围自腰3椎体水平至坐骨结节下缘水平。

　　1.3.2 确定靶区 所有图像信息传输至CMS治疗计划系统，由影像学专业医师确定宫颈癌病变范围及有无淋巴结转移;为避免人为误差，勾画靶区由放疗专业医师一人完成。

　　1.3.3 不同照射模式的评价 每一患者同一CTV下应用DVH(dosevolume histogram)图，观察比较传统前后对穿照射野及适形放疗设定之四野对穿、四斜野对穿、五野照射等4种不同照射模式满足靶区剂量要求的D90(dose of 90% volume)、D80、D50、D30等剂量线所显示的CTV和直肠剂量分布，统计其最高和最低剂量范围，并取其平均值，分析不同照射方法直肠受照射体积与剂量分布的关系。

　　1.4 统计学方法 射线剂量用±s表示，采用SPSS 16.0统计学软件进行单因素方差分析，比较各组间差异，P<0.05认为差异有统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 不同照射模式CTV照射剂量分布情况的比较

　　不同照射模式CTV剂量分布结果显示，45例宫颈癌患者盆腔放疗D90平均剂量以四野对穿形式较差，与其他照射模式比较差异有统计学意义(P<0.05);但D80以及其后的D50显示，四野对穿模式与二野对穿和五野照射比较剂量分布无显著性差异，而与四斜野照射模式比较差异仍有统计学意义(图1、图2、表1)。

　　2.2 同一解剖平面不同照射模式的剂量分布 在同一解剖平面上，不同照射模式的剂量分布有明显不同。由图3可见，四野对穿之适形放疗与其他照射模式相比，多种正常组织和器官接受辐射的范围已缩小。

　　2.3 不同照射模式直肠受照射体积的剂量比较 结果显示，四野对穿与四斜野照射、五野照射和传统的二野对穿照射比较，接受照射的直肠体积内D90、D80、等剂量分布存在明显差异，而D30则差异不大，即四野对穿模式主要降低了直肠接受的高剂量(图4、表2)。

　　2.4 不同照射模式中直肠受照射体积与剂量的关系 测算结果显示(图5)，除四野对穿模式显示出剂量与受照体积呈反向相关(接受照射的体积逐渐增大，辐射剂量逐渐降低，如四野对穿模式的D90)，其余3种照射模式直肠受照体积与辐射受量无显著相关意义(接受照射的直肠体积逐渐增大，辐射剂量未见明显降低)。　表2 4种模式下45例宫颈癌患者直肠受照射体积与剂量分布的关系

　　3 讨 论

　　放射治疗是宫颈癌最重要的治疗手段。在盆腔放疗中，直肠不可避免地包含在照射野内。给予60～70Gy照射后，约1/3的患者出现直肠并发症，其发生几率在很大程度上取决于正常组织受照射的体积[12]。如果能够减少直肠受到照射的体积(面积)或降低直肠受到照射的剂量，就有可能降低直肠放射性损伤的发生几率或程度。

　　3DCRT作为一种新的放射治疗技术，使高剂量区分布的形状在照射方向上与靶区的形状一致。目前，已有较多有关胸腹部肿瘤局部应用3DCRT的报道，较小的照射野保护了正常组织，也使治疗获得了很好的效果。

　　但是，宫颈癌的3DCRT有所不同。盆腔是一个由多块不规则形扁状骨构成的弯管状结构，宫颈癌的盆腔淋巴引流区沿盆壁分布，使宫颈癌的盆腔放疗区域与直肠癌、前列腺癌等相比既比较大又呈不规则形。宫颈癌的适形放疗虽不及IMRT精确，但相对简单易行。对于直肠而言，是否能从适形放疗中获益是值得探讨的问题。

　　本研究结果显示，CTV的剂量分布在D90、D80、D50等剂量曲线上，适形放疗之四野对穿模式与其他照射模式相比，剂量分布稍差。其原因可能与盆腔靶体积的形状有关。该靶体积呈较特殊的不规则样，若不考虑正常组织辐射受量，高能射线照射的前后对穿野应是最佳的剂量分布，其次为四斜野和五野照射。但适形放疗的目的之一即是为了降低正常组织受量，所以在少量损失靶区剂量(不影响治疗效果)的同时，若能有效减少直肠组织损伤，也不失是一种较好的选择。当然，也有可能与样本量较小、样本中可能存在少数靶区设定不够规范，致使CTV剂量范围出现偏差有关。本研究结果与QU、杨淑芳等人[34]对CTV的评价结果存在不同。

　　本研究结果还显示，在适形放疗中，由于宫颈癌治疗靶区的需要，从冠状面看直肠段全部包含在靶区之内;但是，在矢状面上，侧方照射野的设计可以按照个体化的需求加以完成，使得无须接受照射的直肠后半部分能够得到保护[2]，较常规的二野对穿方案明显减少了直肠受照射的体积;在适形放疗的四野对穿、四斜野对穿、五野照射等3个方案进行比较时，也发现四野对穿方案对直肠照射的体积最小，即可能是最佳的照射方案选择。此结果也与多位学者[34]的报道一致。

　　本研究结果也显示，适形放疗的四野对穿照射与二野照射方案比较，直肠接受的辐射剂量明显降低，差异有统计学意义，说明四野对穿的适形放疗有可能降低直肠放射性损伤的几率或程度;且四野对穿照射与四斜野、五野照射比较，直肠接受的辐射剂量也存在显著性差异，即四斜野和五野照射的适形照射方案可能对降低直肠放射性损伤无益。也就是说，尽管四斜野的设计欲将直肠避开更多，但由于弯曲的照射野形状，使得这一理想目标难以实现;五野照射的设计可以使靶区的剂量分布更加均匀(尽管与其他方案相比并无意义)，但由于射野角度的影响不能满足降低直肠剂量的要求。

　　当然，统一标准的靶区及敏感器官的勾画是进行剂量学研究的基础，必须按照解剖和治疗需求加以规定。这些基本原则通常按照ICRU (International Commission on Radiation Units)50和62文件执行[5]。不同医生对靶区的认识有可能不同，便会勾画出相差甚远的CTV;即使是同一人在不同时间勾画靶区，也可能会出现不同的CTV。而CT定位本身，由于设备的精度，操作人员的技术等，也会造成CT包括MRI扫描本身对病灶分辨能力的误差[6]。另外，宫颈肿瘤病灶的大小、盆腔器官的运动等也可能对直肠接受辐射剂量的体积产生影响。已有报道显示，放射治疗中宫颈肿瘤大小的变化使得子宫位置、形态也发生着相应的变化[78]。

　　所以，从盆腔照射的剂量分布角度看，宫颈癌的放射治疗采用适形放疗对于降低直肠辐射剂量是有意义的，也是可行的、能够实现的;适形放疗的方案以四野对穿的设计较为理想。具体临床应用的结果有待继续总结分析，以不断完善宫颈癌适形放疗照射野的设计和实施，达到提高治疗效果并减少放疗并发症的目的。

　　【参考文献】

　　[1]TAYLOR A, POWELLY MEB. Conformal and intensitymodulated radiotherapy for cervical cancer [J]. Clini Oncol, 2008, 20(6):417425.

　　[2]杨伟志. 正常组织及器官的放射反应 [M]//殷蔚伯. 肿瘤放射治疗学. 第4版, 北京：中国协和医科大学出版社, 2008.

　　[3]QU YQ, HE YB, JIANG X, et al. Clinical value of threedimensional conformal radiation therapy for post operation cervix cancer [J]. ChineseGerman J Clin Oncol, 2008, 7(4):237240.

　　[4]杨淑芳，王海琳. 宫颈癌三维适形放疗与二维放疗计划的比较分析 [J]. 兰州大学学报：医学版, 2007, 33(3):6870.

　　[5]International Commission on Radiation Units and Measurements. Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (supplement to CRU report 50) [M]. Bethesda: International Commission on Radiation Units and Measurements, 1999.

　　[6]VAN DE BUNT L, JURGENLIEMKSCHULZ IM, DE KORT GAP, et al. Motion and deformation of the target volumes during IMRT for cervical cancer: What margins do we need [J]? Radio Oncol, 2008, 88:233240.

　　[7]BUNT L, HEIDE UA, KETELAARS M, et al. Conventional, conformal, and intensity modulated radiation therapy treatment planning of external beam radiotherapy for cervical cancer: the impact of tumor regression [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2006, 64:189196.

　　[8]LEE JE, HAN Y, HUH SJ, et al. Interfractional variation of uterine position during radical RT: Weekly CT evaluation [J]. Gynecol Oncol, 2007, 104:145151.