薛波　陈国付

[摘要] 目的 探讨不同直肠癌放疗技术对小肠受照剂量的影响。 方法 选择2015年3月～2018年3月在我院诊断治疗的直肠癌患者31例为研究对象。所有患者照射方案包括俯卧位3D-CRT、仰卧位3D-CRT、俯卧位IMRT与仰卧位IMRT。比较两种治疗体位PTV、小肠、膀胱照射体积，比较相同治疗体位两种照射技术小肠受照体积及相同照射技术不同体位小肠受照体积。 结果 两组体位靶区PTV与小肠照射体积比较差异无统计学意义（P>0.05）；俯卧位膀胱照射体积显著小于仰卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。俯卧位3D-CRT放疗技术小肠V45受照体积显著高于IMRT，差异有统计学意义（P<0.05）。仰卧位3D-CRT放疗技术小肠V45受照体积显著高于IMRT，差异有统计学意义（P<0.05）。3D-CRT技术下仰卧位小肠V45显著高于俯卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。IMRT放療技术下仰卧位小肠V45显著高于俯卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 相同的体位，IMRT相对于3D-CRT小肠照射剂量更少，而相同的照射技术下，俯卧位小肠V45更小，提示俯卧位照射能够减少小肠的受照剂量。

[关键词] 直肠癌；放疗；体位；小肠；受照剂量

[中图分类号] R735.37 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2018）24-0070-05

Effect of different techniques and position of rectal cancer radiotherapy on the dose of small intestine

XUE Bo CHEN Guofu

Department of Radiation Physics， Zhejiang Cancer Hospital， Hangzhou 310022， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of radiation therapy on the dose of small intestine in different rectal cancers. Methods 31 patients with rectal cancer diagnosed and treated in our hospital from March 2015 to March 2018 were selected as subjects. The exposure regimens of all patients included prone 3D-CRT， supine 3D-CRT， prone IMRT and supine IMRT. The two treatment positions PTV， small intestine and bladder irradiation volume were compared. The small intestine exposure volume by two irradiation techniques in the same treatment position was compared. And the small intestine exposure volume by the same irradiation technique in different body position was compared. Results There was no significant difference in body position target PTV and the exposure volume of small intestine between the two groups（P>0.05）. The volume of bladder irradiation in the prone position was significantly smaller than that in the supine position， and the difference was statistically significant（P<0.05）. In the prone position 3D-CRT radiotherapy technique， the small intestine V45 exposure volume was significantly higher than that of IMRT， and the difference was statistically significant（P<0.05）. In the supine position 3D-CRT radiotherapy technique， the volume of small intestine V45 was significantly higher than that of IMRT， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Under the 3D-CRT technique， the V45 of the small intestine in the supine position was significantly higher than that in the prone position， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Under the IMRT radiotherapy technique， the V45 of the small intestine in the supine position was significantly higher than that in the prone position， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion In the same position， the dose of IMRT is less than that of the 3D-CRT in small intestine. Under the same irradiation technique， the dose of V45 in the prone position is smaller， suggesting that the prone position can reduce the exposure dose of the small intestine.

[Key words] Rectal cancer； Radiotherapy； Position； Small intestine； Exposure dose

直肠癌是我国常见的消化道恶性肿瘤，估计每年以4%的速度在增加，发病率居恶性肿瘤的第四位。手术治疗、放疗是治疗直肠癌的主要方法。放疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子线、质子束及其他粒子束等。在CT影像技术和计算机技术发展帮助下，现在的放疗技术由二维放疗发展到三维放疗、四维放疗技术，放疗剂量分配也由点剂量发展到体积剂量分配及体积剂量分配中的剂量调强[1]。三维适形放射治疗是一种高精度的放射治疗。它利用CT图像重建三维的肿瘤结构，通过在不同方向设置一系列不同的照射野，并采用与病灶形状一致的适形挡铅，使得高剂量区的分布形状在三维方向（前后、左右、上下方向）上与靶区形状一致，同时使得病灶周围正常组织的受量降低[2]。调强放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）即调强适形放射治疗是三维适形放疗的一种，要求辐射野内剂量强度按一定要求进行调节，简称调强放疗。它是在各处辐射野与靶区外形一致的条件下，针对靶区三维形状和要害器官与靶区的具体解剖关系对束强度进行调节，单个辐射野内剂量分布是不均匀的但是整个靶区体积内剂量分布比三维适形治疗更均匀[3]。本研究通过比较不同体位不同放疗技术对直肠癌患者小肠受照剂量的影响。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

选择2015年3月～2018年3月在我院诊断治疗的直肠癌患者31例为研究对象，其中男11例，女20例，年龄45～76岁，平均（55.8±10.3）岁；肿瘤距离肛门缘5～12 cm，平均（10.2±2.1）cm。

1.2 放疗方法

（1）定位方法：所有患者均采用俯卧位以及仰卧位定位。俯卧位：患者俯卧在固定装置上，双手交叉，向上置于前方。仰卧位：患者平卧在固定装置上，双手交叉，放置在头顶。CT扫描范围第四腰椎至肛缘下5 cm，肛缘用铅丝标记。CT扫描层厚0.5 cm，将扫描图像输入放疗计划系统。（2）靶区勾画：包括瘤床、髂外、髂内、骶前、直肠周围淋巴结，头、脚方向向外扩1 cm，腰背侧加0.5 cm，上下外加0.8 cm，形成PTV。器官勾画包括小肠、膀胱、股骨头，小肠勾画上界为PTV上3 cm。（3）设计放疗计划：在计划系统上根据俯卧位、仰卧位CT图像分别制定三维适形放疗和调强放疗计划，设计俯卧位3D-CRT，仰卧位3D-CRT，仰卧位IMRT以及俯卧位IMRT（封三图1～3）。（4）3D-CRT：3野；射线能量根据PTV至皮肤表面的距离选择6 MV或者10 MV，射野对PTV适形，外扩0.5 cm；95% PTV 处方剂量为50 Gy，每周5次；OAR限量：小肠Dmax<53 Gy，同时剂量降低V15-40，旁观Dmax<53 Gy，V50<50%，股骨头Dmax<40 Gy。（5）IMRT计划：5野；射线能量6 mV；俯卧位射野角度：0、100、150、210、260；仰臥位射野角度与俯卧位相反；PTV 95%处方剂量50 Gy，每周5次，Dmax<110%。OAR限量：小肠Dmax<53 Gy，同时剂量降低V15-40，旁观Dmax<53 Gy，V50<50%，股骨头Dmax<40 Gy。

1.3研究方法

比较两种治疗体位PTV、小肠、膀胱照射体积；比较相同治疗体位两种照射技术小肠受照体积（V15，V45）；比较相同照射技术不同体位小肠受照体积（V15，V45）。

1.4 统计学方法

采用SPSS12.0统计学软件对数据进行分析，计数资料采用卡方检验，计量资料采用均数±标准差表示，采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 两种体位靶区及OAR体积

见表1。两种体位靶区PTV与小肠照射体积比较差异无统计学意义（P>0.05）；俯卧位膀胱照射体积显著小于仰卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2俯卧位不同放疗技术小肠受照体积

见表2。俯卧位3D-CRT放疗技术小肠V45受照体积显著高于IMRT，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.3仰卧位不同放疗技术小肠受照体积

见表3。仰卧位3D-CRT放疗技术小肠V45受照体积显著高于IMRT，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.4 3D-CRT技术下不同体位小肠受照体积

见表4。3D-CRT技术下仰卧位小肠V45显著高于俯卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.5 IMRT放疗技术下不同体位小肠受照体积

见表5。IMRT放疗技术下仰卧位小肠V45显著高于俯卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。

3讨论

结肠癌具有较高的发病率与死亡率，并且发病率有上升的趋势，发病原因与饮食、遗传、生活方式等密切相关。大部分患者可接受根治性手术。目前临床上主要的治疗方法包括手术、化疗、放疗以及其他，如生物靶向等，手术、放化疗是主要的治疗方法。放射疗法是用X线、γ线、电子线等放射线照射在癌组织，由于放射线的生物学作用，能最大量地杀伤癌组织，破坏癌组织，使其缩小。这种疗法是利用放射线对癌细胞的致死效果的疗法，由于足够的放射剂量仅是对被照射部位有治疗效果，所以也是一种局部治疗方法。细胞对放射线的敏感性，是在分裂期最高，在DNA合成期其敏感性最低。在放射区内，高剂量放射能可伤害或消减癌细胞，但也会影响到正常细胞[4-5]。随着放疗技术的发展，在不影响治疗的情况下，减少对周围组织的照射，是临床研究的重点。立体定向放射治疗是由瑞典神经外科学家提出来，主要用于治疗颅内良恶性病变。其特征是多个小野三维集束单次大剂量照射[6-8]。容积弧形调强放射治疗技术也是较新的一种放疗技术，是在图像引导放射治疗计数的基础上发展而来，可满足全身各部位肿瘤治疗的需要，更适合早期癌症的治疗，其具有快准优的特点。因临床样本量较少，本次研究中并没将这种新型放疗技术纳入研究，期待今后的研究中能够进行分析。本研究主要分析3D-CRT与IMRT不同体位对小肠受照剂量的影响。

3D-CRT即适形放疗，也成为立体放射治疗，三维放疗主要是从体部常规放疗发展而来，目的是改善靶区的剂量分布，使得高剂量分布区与靶区的三维立体形状的适合度比常规放疗大有提高，彻底减少周围正常器官和组织被照射[9-11]。3D-CRT对正常组织的受量很小，安全性提高，并发症很少且轻微，所以放疗医师敢于将靶区的单次量和总剂量比常规放疗显著提高，缩短疗程，从而明显提高肿瘤的局部控制率。增量、加速的三维适形放疗在提高局控率的同时也必然减少就近扩散和远处转移的可能，提高生存率，减少合并症，提高生存质量[12-14]。3D-CRT在杀灭肿瘤方面，像手术那样将足够的高剂量应用于病灶上，使高剂量区剂量分布的形状在三维方向上与靶区的实际形状一致；在保护正常组织器官方面，通过BEV、挡铅等使线束躲避重要敏感器官，对次要的不敏感正常组织也要通过多野、拉弧等，把剂量分散到大大低于容许剂量[15，16]。

调强适形放疗（IMRT）不但要求高剂量分布形状与靶区形状相一致，而且要求靶区内计量分布也要符合一定的要求[17]。调强是将直接加速器或钴-60治疗机的均匀剂量输出的射野变为不均匀剂量输出的射野过程。在照射方向上，照射野的形状必须与病变的投影形状一致，照射野内逐点的输出剂量率必须按照要求的方式进行调整。IMRT最小射线束单元，用于强度分布优化或计算剂量时分解调强射线束，是分割出的最小单位；将临床要求用各个体积的剂量要求表达出来，设定各剂量限制条件的权重或有限度即优化时各个条件的重要程度；从大量的函数中寻找最优解过程，确定照射野。调强的原理是利用X射线横向CT成像的逆原理，得到类似CT横断层影像的适形分布，是常规计划的逆过程，称为逆向计划设计。IMRT中的滑窗技术是在射线不断的情况下通过调整叶片运动速度和剂量率来实现调强，叶片运动完成经过验证后才出光，所以它的剂量是连续的，它要求叶片位置的精度和速度。滑窗技术以瓦里安为代表，特点是调强实现速度快。IMRT的核心技術是同步整合推量加速照射技术，在同一个计划中能够把所有靶区包括锁骨上区涵盖在同一照射野中，同时实现大野照射及小野的追加剂量照射，即原发灶区给予高剂量照射的同时亚临床灶或选择性治疗区予以较低剂量的照射，所以同一进程中不同靶区的分次剂量不同，需要采用新的分割策略。其优点是整个治疗过程中仅用一个治疗计划，简单，效率高，不易出错，适形度好，剂量分布满意，具有物理和生物优化的优点。与3D-CRT比较，IMRT具有以下特点：对靶区定义准确性的要求更高，临床处方剂量要求更明确，选择射野方向的规则不同，选择能量的规则不同，确定射野形状的规则相同，确定射野强度分布的方向只能逆向，不能正向，评价治疗计划质量的指标有所不同，计划验证的方法有所不同。IMRT要求靶区定义准确，IMRT提供了与靶区高度适形剂量分布的物理手段，这意味着正确的靶区，正确的适形，错误的靶区，错误的适形[18]。给定靶区处方剂量，该剂量应至少包括95%体积的靶区，给定危及器官的耐受剂量要求。

在本次研究中，两组体位靶区PTV与小肠照射体积比较差异无统计学意义（P>0.05）；俯卧位膀胱照射体积显著小于仰卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。俯卧位3D-CRT放疗技术小肠V45受照体积显著高于IMRT，差异有统计学意义（P<0.05）。仰卧位3D-CRT放疗技术小肠V45受照体积显著高于IMRT，差异有统计学意义（P<0.05）。3D-CRT技术下仰卧位小肠V45显著高于俯卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。IMRT放疗技术下仰卧位小肠V45显著高于俯卧位，差异有统计学意义（P<0.05）。这个结果提示，相同的体位，IMRT相对于3D-CRT小肠V15没有显著差异，但是V45显著下降，这个结果提示IMRT能够显著降低小肠较高剂量的照射体积，减少小肠受照损伤。而相同的照射技术下，俯卧位小肠V45更小，提示俯卧位照射能够减少小肠的受照剂量。IMRT靶区剂量分布适形度好，优化配置射野内各线束的权重，使高剂量区分布的形状在三维方向上与靶区的实际形状一致，剂量分布更均匀[19]。靶区周围的正常组织受高剂量辐射的体积显著减少，从而可以较大幅度的增加肿瘤剂量和减少正常组织的受量，提高肿瘤控制率和降低正常组织并发症的发生率[20]。潜在的治疗效率高，除计算机控制的多叶光栅外，无需其他的射野形状修饰装置。多剂量水平同步照射。IMRT具有精确定位、精确计划、精确照射、高精度、高剂量、高疗效、低损伤的优点。IMRT靶区的剂量最大，周围正常组织受量最小，靶区的定位和照射最准，靶区内剂量分布最均匀。

综上所述，相同的体位，IMRT相对于3D-CRT小肠照射剂量更少，而相同的照射技术下，俯卧位小肠V45更小，提示俯卧位照射能够减少小肠的受照剂量。因此从临床上来说采用俯卧位IMRT进行直肠癌放疗小肠受照剂量最小。

[参考文献]

[1] 王建芳，陈遐林，叶万立，等. 直肠癌术后放疗体位对小肠和膀胱照射剂量及体积影响观察[J]. 中华肿瘤防治杂志，2014，2（2）：147-149.

[2] 孔伟，夏新舍，折虹，等. 直肠癌放疗不同技术和体位对小肠受照剂量的比较[J]. 现代肿瘤医学，2015，23（24）：3674-3677.

[3] Liu S，Zheng R，Zhang M，et al.Incidence and mortality of colorectal cancer in China，2011[J].Chin J Cancer Res，2015，27（1）：22-28.

[4] 齐曼，宋冀，郑艳杰.调强放疗与三维适形放疗治疗局部晚期宫颈癌的临床疗效及毒副作用观察[J].实用癌症杂志，2015，30（5）：698-700.

[5] 栾朝辉，宋梅，于娟，等.调强放疗与三维适形放疗治疗老年中晚期宫颈癌的疗效观察[J].中华老年医学杂志，2016，35（10）：1103-1106.

[6] 佐合拉古丽·木塔力甫，古力加汗·艾尔肯，董志红.三维适形放疗联合化疗对中晚期宫颈癌患者的疗效观察[J].实用癌症杂志，2017，32（7）：1165-1167.

[7] 刘致滨，王占宇，龙雨松.两种优化技术在宫颈癌术后IMRT计划中的比较[J].中国医学物理学杂志，2015，32（4）：534-536.

[8] 陈亚正，黎杰，廖雄飞，等.VMAT和IMRT技术在乳腺癌根治术后放疗中的剂量学比较[J].肿瘤预防与治疗，2014，27（5）：226-230.

[9] 谷铣之，殷蔚伯.肿瘤放射治疗学[M].北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1997：807.

[10] Zhang X，Li K，Li N，et al.Dosimetric comparison of skin dose for different techniques in left-side breast cancer radiotherapy after breast-conserving surgery[J].Journal of Modem Oncology，2016，24（20）：3213-3216.

[11] Wang S，Xing H，Li J，et al.Comparison of acute radiation injury of the skin and cosmetic outcome between SIB-IMRT and late-course boost-IMRT for early breast cancer after breast-conserving surgery[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2014，90（1）：S246.

[12] 牛瑞軍，张晖，刘志强，等. 不同剂量算法在宫颈癌术后IMRT计划设计中的剂量学分析[J]. 中国医学物理学杂志，2018，（2）：145-150.

[13] Wu Q，Chi Y，Chen PY，et al. Adaptive replanning strategies accounting for shrinkage in head and neck IMRT[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2009，75（3）：924-932.

[14] 苏琼菲，王希成.顶枕叶胶质瘤非共面三维适形放疗与调强放疗的剂量学对比研究[J].中华肿瘤防治杂志，2015，22（8）：614-617.

[15] Chen XM，Yao SY，Xu Y，et al. Non coplanar radiation dosiology field in glioma in IMRT[J].Chin J Med Phys，2011，28（2）：2475-2477.

[16] 周钢，田野，陆雪官，等.同步加量技术应用于脑胶质瘤术后调强放疗的剂量学研究[J].中国医学物理学杂志，2014，31（2）：4727-4729.

[17] 张保祯，蒋效华.IMRT结合后程γ-刀推量放射治疗术后脑胶质瘤的疗效研究[J].内蒙古医学杂志，2015，47（4）：388-392.

[18] 刘振，张军宁.单发脑转移性癌IMRT与3D-CRT剂量学对比分析[J].实用癌症杂志，2016，31（8）：1345-1348.

[19] Gay HA，Barthold HJ，O' Meara E，et al. Pelvic normal tissue contouring guidelines for radiation therapy：a Radiation Therapy Oncology Group consensus panel atlas[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2012，83（3）：e353-e362.

[20] Banerjee R，Chakraborty S，Nygren I，et al. Small bowel dose parameters predicting grade/>3 acute toxicity in rectal cancer patients treated with neoadjnvant chemoradiation：An independent validation study comparing peritoneal space versus small bowel loop contouring techniques[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2013，85（5）：1225-1231.

（收稿日期：2018-05-07）