郝丽霞，程欢欢，王晓贞

河北省邢台市人民医院放疗科，河北 邢台 054001

宫颈癌是妇女常见的恶性肿瘤之一，对于中晚期宫颈癌，公认的首选方法是同步放化疗，同步放化疗会导致血液毒性，严重者可能导致治疗的中断[1-2]，影响肿瘤控制率。研究表明，2度以上的血液毒性与盆骨V20存在很强的关联性[3]，V20大于80%的患者患2度以上血液毒性的概率是V20小于80%患者的4.5倍[4]。有研究研究显示3度以上的血液毒性与盆骨的平均剂量有关，而髂骨、下份盆骨及临床因素无关[5-6]。目前，部分研究者专注于采用调强放射治疗技术（IMRT）减少盆骨的辐射剂量[4]，与常规的正向放射治疗技术相比，调强放射治疗技术在降低盆骨剂量方面的优势已被充分研究[7-9]，但在IMRT中，射野数量不同，对盆骨及正常组织剂量学保护也不同。本文首先分析将盆骨进行限量的剂量特点，在此基础上，研究了射野数量对盆骨保护的剂量学影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年12月～2015年7月在本院同步放化疗的18例宫颈癌术后患者，年龄24～66岁，平均年龄54.7岁，其病理证实为鳞癌或腺癌，均已行根治性手术治疗。对每位患者放疗前行模拟CT增强扫描，扫描前需憋尿以保证膀胱充盈。患者取仰卧位，双手互握肘关节置于前额，双腿自然并拢，腹部用热塑体膜固定，扫描范围从腰椎L2到耻骨联合下5 cm，层厚5 mm。扫描后，将图像传输至Pinnacle3治疗计划系统。

1.2 靶体积和正常组织的勾画

在CT横断面勾画靶区和危机器官，临床靶体积（CTV）包括阴道残端、阴道旁组织、原宫旁组织、部分阴道区域及淋巴结引流区。CTV不包括骨盆组织，但包括部分直肠和膀胱。计划靶体积（PTV）以CTV为基础外放前向10 mm，余各向5 mm（外放7～15 mm，子宫颈外放15 mm）[10-12]。

危机器官有肠管、膀胱、直肠和盆骨。盆骨勾画由腰骶骨、髂骨和下份盆骨构成，下份盆骨包括坐骨、耻骨和近端股骨。膀胱包括膀胱底到膀胱顶的完整膀胱，直肠上界始于直肠与乙状结肠交界处，下界止于肛外缘，肠管由除了直肠外的全部小肠和大肠构成，上下界位于PTV上下1 cm，包括肠管及腹膜腔，不包括其危机器官及肌肉和骨。

1.3 计划设计

运用Pinnnacle3（9.10版）对每例患者进行静态IMRT计划设计，采用DMPO算法，直接优化每个照射野的子野形状和机器跳数。计划在瓦里安加速器CX上执行，该加速器具有40对叶片，叶片宽度为1 cm。计划的处方剂量均设定为50 Gy，单次剂量为2.0 Gy，使处方剂量覆盖95%的PTV，并且直肠前壁和膀胱后壁无剂量热点。危机器官包括直肠、小肠、膀胱和盆骨，其剂量限制如下：直肠V40＜50%，小肠V30＜40%，膀胱V40＜50%，盆骨V20＜75%，V30＜50%。

采用6MV X线，多野共面照射，对每个患者设计4个IMRT计划，两个7野计划IMRT7f和BMS-IMRT7f，1个5野计划BMS-IMRT5f和9野计划BMS-IMRT9f。IMRT7f为普通的7野调强计划，BMS-IMRT5f、BMSIMRT7f和BMS-IMRT9f将盆骨视为危机器官，对其进行限量，避免盆骨过度照射。IMRT7f和BMS-IMRT7f角度均为是27°、78°、129°、180°、232°、334°，两者相互比较，用于分析盆骨限量对PTV适形性、均匀性和其他危机器官的剂量分布影响。BMS-IMRT5f角度为36°、108°、180°、252°、234°，BMS-IMRT9f角度为20°、60°、100°、140°、180°、220°、260°、300°、340°。BMSIMRT5f、BMS-IMRT7f和BMS-IMRT9f相互比较，研究射野数量对盆骨保护的剂量学影响。以上所有计划最小子野跳数设置为5 MU，最小子野面积设置为5 cm2。

在优化过程中，调节危机器官的剂量-体积约束和重要性优先因子，以减少盆骨、直肠、膀胱、小肠接受的剂量。初步优化后，根据剂量线分布，针对靶区中剂量低于处方剂量、高于处方剂量10%的区域和正常组织剂量过高区域，增加限制条件，再次优化，改进计划质量。

1.4 计划评估

危机器官评价包括盆骨、膀胱、直肠、小肠的V5、V10、V20、V30、V40、V45、Dmean、Dmax。1.5 统计分析

使用SPSS 19.0软件对数据进行分析，18例患者数据不满足正态分布和方差齐性检验，因此采用Wilcoxon符号秩检验比较I MRT7f和BMS-IMRT7f计划的靶区和危机器官剂量学差异。对于BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f、BMS-IMRT9f计划的比较，首先采用Friedman检验来分析3组计划在靶区HI、CI和危机器官V5、V10、V20、V30、V40、V45、Dmean、Dmax上是否存在差异；对存在差异的参数，用Wilcoxon符号秩检验两两比较BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f、BMS-IMRT9f计划剂量学差异，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 IMRT7f和BMS-IMRT7f剂量学比较(表1)

2.1.1 剂量分布 观察18例患者的计划，与IMRT7f相比，BMS-IMRT7f在盆骨处等剂量线分布更加紧凑。图1为某一患者的等剂量线分布，在髂内髂外外侧低剂量等剂量线向内收缩，IMRT7f计划2000 cGy等剂量线，即40%处方剂量线，覆盖了整个盆骨，而在BMSIMRT7f中，有部分盆骨位于2000 cGy等剂量线之外。上述的剂量分布情况，在DVH中也有所体现（图2）。

图1 等剂量线分布图

图2 IMRT7f和BMS-IMRT7f计划DVH图

2.1.2 剂量-体积分析 由于盆骨的限制，BMS-IMRT7f计划的PTV均匀性和适形性稍差于IMRT7f，差异无统计学意义（P＞0.05）；但是BMS-IMRT7f在盆骨保护上明显优于IMRT7f（P＜0.05） 。盆骨的体积减少百分比的中位值为：V5减少0.79%，V10减少1.42%，V20减少11.79%，V30减少9.33%，V40减少1.68%，V45减少0.91%。BMS-IMRT7f在V20、V30减少明显。由表1可知 ，BMS-IMRT7f中V10为91.85% ，V20为73.95%，V30为49.5%，V40为39.64%。

BMS-IMRT7f的直肠、小肠在V30，V40，V45，膀胱在V40，V45，略有升高，体积增大百分比均在2%之内，均在危机器官安全限制之内。BMS-IMRT7f在保证在不影响PTV适形性和均匀性的前提下，保护了盆骨，略微增大直肠、小肠和膀胱的高剂量区。

2.2 BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f和BMS-IMRT9f剂量学比较

采用Friedman检验发现，3组计划在以下方面的差异存在统计学意义：计划靶区HI、CI，盆骨和小肠V5、V10、V20、V30、V40、V45、Dmean、Dmax，膀胱和直肠V30、V40、V45、Dmean、Dmax。运用Wilcoxon符号秩检验两两比较BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f和BMS-IMRT9f和计划剂量学差异。

由 图3的BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f和BMSIMRT9f的体积直方图DVH可知，3个计划均能满足95%的PTV体积达到处方剂量，BMS-IMRT9f和BMSIMRT7f计划靶区的均匀性和适形性明显优于BMSIMRT5f（P＜0.05）；BMS-IMRT9f和BMS-IMRT7f在相比，BMS-IMRT9f计划靶区的均匀性和适形性更好。

在盆骨和小肠保护方面，BMS-IMRT5f和BMSIMRT7f差异无统计学意义（P＞0.05）；在低剂量区，BMS-IMRT9f较BMS-IMRT5f和BMS-IMRT7f照射面积较大，而BMS-IMRT9f计划使盆骨和小肠的所受的高剂量面积小。BMS-IMRT9f和BMS-IMRT5f、BMSIMRT7f和BMS-IMRT5f在平均剂量上差异无统计学意义（P＞0.05）；BMS-IMRT9f的平均剂量低于BMS-IMRT7f（P＜0.05）。由图3直肠直方图可知，BMS-IMRT7f对直肠的照射面积最小，而BMS-IMRT5f的照射面积最大。BMS-IMRT9f和BMS-IMRT5f在V30、V40、V45、Dmean、Dmax上差异有统计学意义（P＜0.05），而BMS-IMRT9f和BMS-IMRT7f差异无统计学意义（P＞0.05）。BMS-IMRT9f对膀胱的保护最好，BMS-IMRT7f次之。

2.3 BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f和BMS-IMRT9f机器跳数比较

BMS-IMRT9f的跳数MU最小为731，最大为1096，中位值为922，高于BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f。BMS-IMRT5f的跳数MU范围为628～1010，中位值为705；BMS-IMRT5f的跳数MU范围为648～974，中位值

为696，两者跳数MU差异无统计意义（P＞0.05）。18例BMS-IMRT9f计划中，有12例计划进行了劈野，而BMS-IMRT7f计划有2个，BMS-IMRT7f计划有5个。BMS-IMRT9f具有较多的射野数量，并且部分进行了劈野，因此其跳数MU和治疗时间，明显高于BMSIMRT5f、BMS-IMRT7f（P＜0.05，表2）。

表1 IMRT7f和BMS-IMRT7f剂量学比较

图3 BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f和BMS-IMRT9f的DVH图

3 讨论

目前治疗局部晚期宫颈癌的标准方法是同步放化疗，然而同步放化疗较单纯的放疗明显增加了血液毒副反应。IMRT比传统放射技术具有更好的剂量分布，并减少盆骨的受照剂量。有研究证明，实施同步放化疗的宫颈癌术后患者，IMRT组比3DCRT组的血液不良反应发生率低[15]。此外，限制盆骨剂量的IMRT计划比没有限制盆骨剂量的IMRT计划在各个剂量水平明显减少盆骨受照剂量。Mell等[7]对宫颈癌和肛门癌患者的同步调强放化疗进行研究，发现随着盆骨接受低剂量辐射体积的增加，患者发生血液学毒性明显增加，但是血液毒副反应的程度和血液毒副与哪些剂量参数相关，尚无定论。本文比较了普通7野调强计划IMRT7f和将盆骨作为危机器官的7野调强计划BMS-IMRT7f的剂量差异。研究发现，BMS-IMRT7f在盆骨处，等剂量线分布比较紧凑，并且V20、V30减少明显。BMS-IMRT7f在不影响计划靶区适形性和均匀性的基础上，保护了盆骨，略微增大了直肠、小肠和膀胱的高剂量区，无统计差异。权衡危机器官的受量情况，本文认为BMS-IMRT7f优于IMRT7f。

盆腔骨髓是人体主要造血点之一，正常人体内超过一半的骨髓位于髂骨、骶骨、股骨近端及低位腰椎[16]。骨髓造血细胞增殖分化快，对辐射高度敏感，当宫颈癌患者接受放射治疗时，使大量功能骨髓暴露在照射野内，导致造血干细胞衰竭，进而导致患者白细胞、红细胞、血小板下降，使患者治疗中断或者延长治疗时间，影响临床疗效。有研究对人体髂骨进行SPECT扫描，将SPECT图像和CT图像融合，勾画出具有活性的骨髓[17]。由于个体差异，每个人的活性骨髓在盆骨处分布存在差异。考虑到SPECT的辐射性对人体的伤害和昂贵的费用，不可能让每个患者进行SPECT扫描。而盆骨在CT上易于辨认，有关临床研究发现，降低盆骨剂量有助于降低血液的毒副反应[18-20]。因此，用盆骨代替盆骨进行计划设计，具有一定的可行性和临床意义。

由于宫颈癌患者的计划靶区形状复杂，面积较大，为了满足95%的PTV达到处方剂量，需要一定的射野数量。本文为了比较射野数量对靶区覆盖和危机器官的保护，选用5、7、9野进行计划设计。18例计划中，有6例计划难以用5个射野达到满意的结果，本文在满足危机器官限量的前提下，在一定程度上牺牲靶区的适形性和均匀性。这与本文的结果一致，5野盆骨保护计划在靶区覆盖和危机器官保护上也最差。

综上所述，本文研究了固定7野调强计划对盆骨限量与不限量的剂量区别，发现对盆骨限量的7野调强计划在不影响PTV适形性和均匀性的基础上，降低了盆骨的受照剂量，而盆骨的受照剂量与血液的毒副反应有关，盆骨受照剂量的降低有望减弱血液的毒副反应。在此基础上，本文比较了射野数量对盆骨限量的调强计划的剂量影响，研究发现，对盆骨限量的7野调强计划在PTV适形性、均匀性和危机器官保护上，优于对盆骨限量的5野计划，略差于对盆骨限量的9野调强计划，但是对盆骨限量的9野调强计划跳数较多，治疗时间较长。从剂量和实际执行效率来看，对盆骨限量的7野调强计划更适合临床应用。

表2 BMS-IMRT5f、BMS-IMRT7f和BMS-IMRT9f剂量学比较

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