宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤，严重危害了妇女的身体健康。放疗作为宫颈癌常用的治疗方法之一广泛用于各期宫颈癌的治疗，显著改善了其局部控制率及总生存率[1-2]。近年来随着放射治疗技术的发展，调强放射治疗(IMRT)技术应经广泛用于宫颈癌的放疗。调强放射治疗可以调高靶区的适行度，减少周围正常器官的受照剂量。当前，弧形容积旋转调强放射治疗技术已得到越来越广泛的应用，此技术不同于固定野调强技术，该技术是在机架等中心旋转照射的同时，通过改变多叶准直器(MLC)射野形状、加速器输出计量率和(或)机架旋转速度，完成在不同射野方向上线束调整，实现逆向计划的优化强度分布，具有实现最优计划质量和实施效率的可能性[3]。与固定野调强技术相比明显减少了治疗时间及机器跳数。本文主要对两种技术在宫颈癌根治性放疗中的应用进行剂量学比较。
1 资料与方法 1.1 一般资料选取2013年12月01日至2014年10月1日接受宫颈癌根治性放疗的10例患者，年龄45 ~ 73岁，中位年龄64岁，均为ⅡB ~ ⅢB期，均行根治性放疗。患者采用仰卧位，热塑体模固定，使用飞利浦公司的16排大孔径CT模拟定位机对病人进行CT扫描。扫描范围从肝上缘至坐骨结节下5 cm，扫描层厚5 mm，层距5 mm，扫描后将图像由局域网传至pinnacle 9.2计划设计系统。
1.2 靶区及危及器官的勾画遵循ICRU50及52号文件规定的GTV，CTV，PTV的勾画原则。GTV包括宫颈肿瘤原发灶及转移的盆腔淋巴结。CTV包括GTV，宫颈宫体宫旁阴道髂总髂内髂外骶前闭孔淋巴引流区。PTV为CTV上下左右前后外放5 mm形成。危及器官包括脊髓、小肠、膀胱、直肠、左右侧髂骨及左右侧股骨头。靶区勾画后经主任医师认同后由物理师行放疗计划设计。
1.3 计划设计 1.3.1 A计划静态调强放疗(dIMRT):由物理师做计划，采用飞利浦公司pinnacle9.2计划系统，6 MV X射线7野等中心照射，射线角度分别为0°，50°，100°，150°，210°，260°，310°，正常组织剂量限制:直肠V40＜40%，膀胱V40＜40%，小肠V30＜40%，髂骨V20＜50%，股骨头V40＜5%，脊髓D1cc＜40 Gy，要求PTV≤ 107%处方剂量，＞95%的PTV被95%处方剂量覆盖，CTV特别是GTV内无冷点，PTV外无热点，直肠前壁及膀胱后壁无热点，PTV为50 Gy，GTV为60 Gy，1次/d，5 d/周，共30次。
1.3.2 B计划弧形容积旋转调强放射治疗(VMAT):由物理师做计划，采用飞利浦公司pinnacle 9.2计划系统，6 MV X射线，最大剂量率为500 MU/min，双弧旋转治疗:顺时针旋转起始角度181°，终止角度180°，机头角0°，床角0°; 逆时针旋转起始角度180°，终止角度181°，机头角0°，床角0°。靶区剂量要求优化条件设置同IMRT。
1.4 评估方法 1.4.1 GTV，PTV根据ICRU 83号报告[4]，最大剂量Dmax用D2(2%体积所受剂量)表示，最小剂量Dmin用D98(98%体积所受的剂量)表示，平均剂量Dmean，靶区适行指数(Conformity Index，CI): CI = VT.ref/VT × VT.ref/Vre，其中VT.ref为95%等剂量线所包绕的靶区体积，VT为靶体积，Vref为95%等剂量线所包绕的所有区域体积，CI取值为0 ~ 1，越接近1说明靶区适行度越好。靶区剂量均匀性指数(homogeneity index，HI): HI = (D5-D95)/DT，其中D5为5%体积所受的剂量，D95为95%体积所受的剂量，DT为靶区所给的剂量。HI值越大说明计划的剂量分布均匀性越差。危及器官:小肠、膀胱、直肠、股骨头接受10 Gy、20 Gy、30 Gy、40 Gy、46 Gy的体积百分比V10、V20、V30、V40、V46和平均剂量Dmean。
1.4.2 机器数和治疗时间机器跳数(MU)为所有射野相加的总数，治疗时间t为加速器实际治疗出束时间。
1.5 统计学分析采用SPSS 18.0版统计软件，对靶区和危及器官受照剂量进行配对样本t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 靶区剂量分布VMAT和dIMRT两种计划V96均大于95%，其剂量分布结果均能满足临床要求。两种计划中GTV的D2、D98、CI、HI差异均无统计学意义，而平均值(Dmean) VMAT较IMRT大，且差异有统计学意义; PTV的D2、D98、CI、HI和Dmean差异均无统计学意义。见表 1、图 1。
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表 1 两种计划靶区剂量学参数比较(x±s) |
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图 1 同一个病人VMAT(A)和7野调强(B)放疗计划对比 阴影区为GTV; 箭头1: 6000 cGy等剂量线; 箭头2: 5700 cGy等剂量线; 箭头3: 4750 cGy等剂量线; 箭头4: 4000 cGy等剂量线。 |
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表 2 两种技术膀胱受照剂量比较(x±s) |
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表 3 两种技术直肠受量的比较(x±s) |
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表 4 两种技术小肠的受量比较(x±s) |
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表 5 两种技术股骨头的受照比较(x±s) |
VMAT技术中膀胱的受量与7IMRT无明显差异:直肠受量V10、V20、V30与7IMRT无明显差异，V40、V46、Dmean略优于7IMRT且差异有统计学意义。小肠的受量与7IMRT差异无统计学意义。股骨头V10、V30、V40、D10、Dmean与7IMRT技术无明显差异，V20略高于7IMRT且差异有统计学意义。
2.3 MU及治疗时间的比较两种技术的对比结果见表 6。
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表 6 VMAT和7IMRT两种技术治疗所需时间和机器平均跳数 |
从表7可以看出，VMAT技术的治疗时间较7IMRT减少61.5%，MU比7IMRT平均减少35.68%。
3 讨论国内外关于VMAT的相关报道越来越多，但多为鼻咽癌和前列腺癌[5-6]，并且针对宫颈癌的VMAT研究多为术后，本文针对无法行腔内照射治疗的宫颈癌根治性放疗作了研究。宫颈癌的的放疗靶区较复杂除了包括肿瘤及其所侵及的区域，还包括宫体、宫旁组织、阴道及盆腔淋巴结，普通的放疗方法很难满足其剂量学要求，而调强放疗技术可以取得较好的靶区适行度，并能最大限度的把高剂量集中在靶区内，调高靶区的生物效应同时能够较少对周围正常组织的照射，但因其单次治疗时间较长有可能导致患者在治疗过程中体位移动器官体积变化，降低其治疗的精确度，同时较长时间的治疗降低患者治疗的舒适度从而降低治疗的依从性，而在调强放射治疗基础上发展起来的VMAT技术可以显著减少机器跳数和治疗时间，本研究中与7dIMRT相比，VMAT的MU减少了35.68%，治疗时间减少了61.5%，在提高病人治疗精确度和舒适度的同时也大大的提高了设备的使用率。
Cozzi等[7]报道宫颈癌放疗中VMAT计划可减少正常组织的受照剂量，提供较好的靶区适行性和均匀性，同时能减少治疗时间，达到与IMRT计划相当或更好的效果，Savino Cilla等[8]和Van Benthuysen等[9]的研究表明VMAT计划在把区内剂量的分布、减少危及器官受照量等方面与dIMRT计划相当。国内也有文献[10]报道在宫颈癌的术后放疗中无论在靶区剂量分布还是危及器官的剂量分布上，VMAT和dIMRT两种计划没有明显差异。本研究结果显示在靶区的剂量分布上虽然GTV和PTV中CI值VMAT优于IMRT但其差异无统计学意义，而且GTV的D2、D98、HI的差异也均无统计学意义，但其DmeanVMAT高于dIMRT，且差异有统计学意义，PTV的D2、D98、Dmean及HI在两种技术中均无明显差异，这一研究结果与将军等[11]的研究结果相似。在小肠、膀胱、股骨头的保护上两种技术没有明显差异，这一结果也与以往的报道相似，但在直肠的保护上: VMAT计划中的V40、V46、Dmean均优于dIMRT，但在V10、V20、V30上两种计划没有明显差异。
综上所述，VMAT放射治疗技术和dIMRT在靶区覆盖与危及器官的保护上均取得较相似的剂量分布，但其机器跳数和治疗时间大大减少，因此在提高治疗效率的同时如何优化剂量分布仍是未来努力的方向。
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