蘇 進,李 毅,劉 孜
(西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院腫瘤放療科,陜西西安 710061)
宮頸癌是最常見的女性生殖道惡性腫瘤,放射治療是宮頸癌的主要治療手段之一。近距離治療是宮頸癌放射治療的重要組成部分。腔內(nèi)近距離放療幾十年來一直基于曼徹斯特原則。雖然放療醫(yī)生對于曼徹斯特系統(tǒng)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗,但是該系統(tǒng)是以二維圖像重建來進行劑量分析,并采用參考點劑量評價,不能在三維空間上反映腫瘤和危及器官的準確劑量和相互關系,導致腫瘤局部復發(fā)率和正常組織放射性損傷的發(fā)生幾率增高,影響了宮頸癌近距離治療的效果[1-2]。近些年來,ABS和GEC-ESTRO提出宮頸癌三維適形后裝治療的概念[3-7]。三維近距離放射治療是以三維影像(CT/MRI)為基礎,對靶體積給予處方劑量,對靶區(qū)及危及器官給予DVH(dose volume histograms)評估,從而在立體空間實現(xiàn)對腫瘤、淋巴引流區(qū)、周圍正常組織和重要器官精確的劑量分布[8]。目前國內(nèi)外對于三維后裝劑量學研究較少,是否三維后裝治療可以完全替代傳統(tǒng)二維后裝治療尚無定論,本研究通過對比二維與三維后裝治療計劃靶區(qū)及直腸、膀胱受照劑量,探討二者之間存在的聯(lián)系及差異,為臨床治療提供相對經(jīng)濟、合理的方案。
1.1研究對象選取2014年7月至2015年12月,在我院診治的初發(fā)宮頸癌患者52例,臨床分期為ⅡB~ⅢB期。年齡最小33歲,最大60歲,中位年齡45歲。病理類型鱗狀細胞癌47例,腺癌5例。有陰道轉(zhuǎn)移36例,無陰道轉(zhuǎn)移16例。有盆腔腫大淋巴結(jié)30例,無腫大淋巴結(jié)22例。入組患者既往均無高血壓、糖尿病等急慢性病史。
1.2治療方法
1.2.1入組患者盆腔外照射3D-CRT(10 MV-X線DT 50 Gy/2 Gy/25 F) 于放療開始后第2周給予同步化療,方案為順鉑25 mg/m2d1~3,氟尿嘧啶300 mg/m2d1~5。如患者的腎功能不全(血清肌酐>1.5 mg/dL)或年齡超過75歲,僅給予單純放療。外照射結(jié)束后后裝治療DT 24 Gy/4F。貧血患者治療期間給予輸血營養(yǎng)支持治療。
1.2.2后裝治療 ①儀器:采用高劑量率192銥后裝治療機,施源器采用宮腔管和陰道球三管施源器。②方法:患者平臥截石位于婦科治療床上,常規(guī)消毒鋪洞巾,膀胱內(nèi)插入Foley導尿管并接引流袋,排空膀胱。于氣囊內(nèi)注入9 g/L氯化鈉7 mL,輕微回拉導尿管,使氣囊緊貼于尿道內(nèi)口,治療過程中持續(xù)引流尿液。放置陰道窺器,探針探測宮腔深度,分別置入宮腔管及雙側(cè)穹窿管,陰道內(nèi)充分填充透明質(zhì)酸鈉浸泡的紗布條,固定宮腔管和陰道施源器。直腸內(nèi)置包繞鋇劑的橡膠套肛管。③先在模擬機下常規(guī)模擬定位,后行CT定位,數(shù)據(jù)重建后傳輸至CT模擬系統(tǒng)工作站(CT-SIM)。應用PLATO治療計劃系統(tǒng),設定A點、B點及直腸、膀胱參考點。同時將各點坐標導入到CT影像中,參照ICRU第38號文件,靶區(qū)分為GTV、HRCTV、IRCTV。GTV為肉眼可見腫瘤區(qū)域,依據(jù)首次后裝治療前盆腔MRI/CT及婦科檢查進行勾畫。HRCTV包括全部宮頸及后裝治療前確定的腫瘤侵犯區(qū)域,IRCTV為HRCTV外放5 mm 處,在與危及器官交界處應手動修改,如婦科檢查發(fā)現(xiàn)腫瘤明顯消退,IRCTV即等于HRCTV。危及器官勾畫:直腸為乙狀結(jié)腸和直腸交界處到腸管;膀胱為全膀胱包括其內(nèi)容物,不單獨勾畫膀胱壁。根據(jù)已勾畫完成的靶區(qū)及危及器官分別按照A點及HRCTV 500 cGy的處方劑量設計二維近距離計劃和三維近距離計劃,通過DVH圖及各參考劑量點來評價計劃。
1.3觀察指標分別記錄二維、三維計劃的ICRU38報告中所描述的A1、A2點劑量,膀胱、直腸點劑量。記錄三維計劃的DVH圖中HRCTV、IRCTV的D90、D100值,直腸及膀胱2 cc劑量。
表1兩種治療計劃A1、A2點受照劑量的影響
參考點(等效劑量)2D?BT3D?BTtPA1503.69±7.16501.65±7.022.2340.061A2496.31±7.13498.35±7.12-2.2320.054
A1:左側(cè)A點受照劑量;A2:右側(cè)A點受照射劑量。
2.2兩種治療計劃直腸點受照劑量的對比兩種計劃方式對比,三維近距離治療計劃下直腸受照點劑量大于二維近距離治療計劃,但二者無統(tǒng)計學差異(P>0.05,表2)。
表2兩種治療計劃直腸點受照劑量的影響
參考點(等效劑量)2D?BT3D?BTtPRP305.62±25.14307.73±33.34-0.6900.970
RP:直腸參考點。
2.3兩種治療計劃膀胱點受照劑量對比兩種計劃方式對比,三維近距離治療計劃下膀胱受照點劑量大于二維近距離治療計劃,但二者無統(tǒng)計學意義(P>0.05,表3)。
表3兩種治療計劃膀胱點受照劑量的影響
參考點(等效劑量)2D?BT3D?BTtPBL318.92±27.24323.45±25.71-1.2100.240
BL:膀胱參考點劑量。
2.4直腸二維近距離放療點劑量與三維近距離放療D2cc體積劑量的比較二維近距離放療直腸點劑量占處方劑量比平均值為0.61±0.05,三維近距離放療直腸D2cc劑量占處方劑量比中位值0.08±0.07,直腸D2cc高于直腸點劑量,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.007,圖1)。
圖1直腸二維近距離放療點劑量、三維近距離放療D2cc分別占處方劑量百分比
Fig.1 Percentage of point dose and the volume of 2cc dose of rectum two-dimensional plan and three-dimensional plan in prescription dose
2.5膀胱二維近距離放療點劑量與三維近距離放療D2cc體積劑量的比較二維近距離放療膀胱點劑量占處方劑量比平均值為0.64±0.05,三維近距離放療膀胱D2cc劑量占處方劑量比平均值為0.83±0.20,膀胱D2cc高于膀胱點劑量,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001,圖2)。
2.6直腸二維近距離放療點劑量與三維近距離放療D2cc的相關性分析Pearson相關性分析結(jié)果顯示,直腸點劑量與直腸D2cc值相關(相關系數(shù)為0.792,P<0.001,圖3)。
2.7膀胱二維近距離放療點劑量與三維近距離放療D2cc的相關性分析Pearson相關性分析顯示,膀胱點劑量與膀胱D2cc值無相關性(r=0.238,P=0.161,圖4)。
對于懸浮架在列車運行過程中幾何方位不斷變化下的測量,通過如下兩種情況進行比較分析。第一種情況為:在同一位置時,懸浮架保持水平姿態(tài)進行測量,此時4個測量點的坐標分別A(x1,z1)、B(x2,z2)、C(x3,z3)、D(x4,z4)。第二種情況為:在水平狀態(tài)的基礎上,沿z向移動b,并繞Y軸旋轉(zhuǎn)θ,此時4個測量點的坐標分別為Am(x1,m,z1,m)、Bm(x2,m,z2,m)、Cm(x3,m,z3,m)、Dm(x4,m,z4,m)。
2.8三維近距離治療中HR-CTV及IR-CTV占處方劑量百分比HR-CTV D90、D100和IR-CTV D90,D100分別占處方劑量百分比為:119.3%、99.9%、84.9%、66.9%。
圖2膀胱二維近距離放療點劑量、三維近距離放療D2cc
Fig.2 Percentage of point dose and the volume of 2cc dose of bladder two-dimensional plan and three-dimensional plan in prescription dose
圖3直腸點劑量與2cc劑量散點圖
Fig.3 The dosages of rectum and 2cc dose scatter plot
圖4膀胱點劑量與2cc劑量散點圖
Fig.4 The dosages of bladder and 2cc dose scatter plot
體外照射加近距離治療的模式一直作為宮頸癌放射治療的標準模式。曼徹斯特系統(tǒng)提出了A、B點作為參考點,ICRU38號報告將其列為規(guī)范一直沿用至今,是目前二維放療所使用的點劑量評價體系。雖然該系統(tǒng)使用時間長,積累了豐富的經(jīng)驗,但其采用的是非個體化治療,不能在三維空間上反映腫瘤和危及器官的準確劑量和相互關系,導致腫瘤局部復發(fā)率和正常組織放射性損傷的發(fā)生幾率增高,影響了宮頸癌近距離治療的效果。
隨著三維影像學的發(fā)展,三維腔內(nèi)放療逐步進入人們的視線。法國I.G.R中心的HAIE-MEDER教授最早提出了三維近距離治療的概念[9]。GEC-ESTRO工作組于該年成立,并致力于宮頸癌三維近距離治療的研究。工作組的POTTER[10]建議,宮頸癌三維近距離治療的劑量體積參數(shù)及DVH圖分析能夠被應用于評價治療計劃。
選擇合適的影像學方法以準確顯示出宮頸腫瘤與周圍器官的相互關系是進行三維后裝治療的前提。VISWANATHAN等[11]對比10例宮頸癌患者應用CT 和MRI掃描,在三維影像上描繪靶區(qū)并制定計劃,結(jié)論認為二者直腸和膀胱的等劑量線相似。但CT圖像很難確切判斷GTV范圍,尤其是無法精確的判斷靶區(qū)上界,在左右方向上也可能存在誤差,因此國外學者大多推薦使用MRI進行靶區(qū)勾畫。然而MRI為基礎的影像學系統(tǒng)在發(fā)達國家尚未完全普及。KYUNG等[12]提出了以CT圖像為基礎的宮頸癌三維腔內(nèi)放療,從設備、經(jīng)濟和時間上綜合考慮,更適合多數(shù)的臨床機構(gòu)作為參考。本實驗三維后裝治療選擇CT定位方式,三維適形近距離治療的靶區(qū)覆蓋率經(jīng)評價可以較好的按照實際情況制定計劃,保證了治療區(qū)域得到足夠的劑量。
國外文獻報道,與傳統(tǒng)二維治療相比,三維近距離治療能降低危及器官劑量[13-14]。但在本實驗中,三維近距離治療計劃下直腸參考點受照劑量為307.73±33.34,大于二維近距離治療計劃(305.62±25.14),二者比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。三維近距離治療計劃下膀胱參考點受照劑量為323.45±25.71,大于二維近距離治療計劃(318.92±27.24),二者比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05)??紤]主要與本研究入組病例與國外報道病例相比,在期別比例、近距離治療前腫瘤消退情況等方面存在差異。國外宮頸癌多為腫瘤早期,近距離治療時大多腫瘤完全消失,計劃靶區(qū)范圍較小。而國內(nèi)宮頸癌放療者中晚期比例大,在三維近距離治療前部分腫瘤未完全消退,故計劃靶區(qū)范圍較大,為了使腫瘤區(qū)域得到更好的劑量覆蓋,周圍器官相應受照射劑量可能增加。
目前,國內(nèi)外很多文獻對ICRU38號報告的參考點劑量與三維適形的體積劑量進行比較研究,大多數(shù)研究結(jié)果認為ICRU38號報告的參考點不能完全代表膀胱、直腸的實際受照射量。如KIM等[15]對22例宮頸癌患者均分別制定二維和三維計劃,三維計劃中照射劑量最大的2cc直腸劑量與二維計劃中ICRU38號文件標志的直腸點劑量比較無統(tǒng)計學意義;三維計劃中照射劑量最大的2cc膀胱劑量與二維計劃中ICRU38號文件標志的膀胱點劑量比較有統(tǒng)計學意義。本研究中二維計劃中直腸點劑量與三維計劃中直腸2cc體積劑量有相關性,而膀胱點劑量與膀胱2cc體積劑量無相關性。分析原因可能與膀胱的體積劑量受到膀胱自身充盈度、球囊的位置,定位過程中位置移動等諸多影響因素有關,因此認為二維近距離治療點劑量與三維近距離體積劑量之間不能隨意替代,三維近距離治療劑量評價體系應同時包括體積劑量與點劑量的評價。
三維后裝治療產(chǎn)生以來,對于其劑量學的研究從未中斷。本研究通過二維與三維適形后裝治療在點劑量、體積劑量及危及器官受量等相關因素之間的異同,獲得了一定的理論及實踐經(jīng)驗,為今后更好地開展宮頸癌近距離治療提供了保障。
參考文獻:
[1] 周暉,盧淮武,彭永排,等. 2015年NCCN宮頸癌臨床實踐指南[J]. 中國實用婦科與產(chǎn)科雜志, 2015, 31(3):185-191.
[2] ALEZRA D, RABIN T, LEVINE D, et al. Comparison of orthogonal radiography and 3D CT-based treatment planning in HDR brachytherapy of cervix cancer[J]. Int J Radiation Oncology Biol Phys, 2006, 66(3):Suppl 407.
[3] NAG S, CARDENES H, CHANG S, et al. Image-guided brachytherapy working group proposed guidelines for image-based intracavitary brachytherapy for cervical carcinoma: Report from image-guided brachytherapy working group[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2004, 60(4):1160-1172.
[4] HAIE-MEDER C, P?TTER R, VAN LIMBERGEN E, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO working group (Ⅰ): concepts and terms in 3D image-based 3D treatment planning in cervix cancer brachytherapy with emphasis on MRI assessment of GTV and CTV [J]. Radiother Oncol, 2005, 74(3):235-245.
[5] P?TTER R, HAIE-MEDER C, VAN LIMBERGEN E, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC ESTRO working group (Ⅱ): Concepts and terms in 3D image-based treatment planning in cervix cancer brachytherapy-3D dose vo1ume parameters and aspects of 3D image-based anatomy, radiation physics, radiobiology[J]. Radiother Oncol, 2006, 78(1):67-77.
[6] HELLEBUST TP, KIRISITS C, BERGER-D, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO working group: Considerations and pitfalls in commissioning and applicator reconstruction in 3D image-based treatment planning of cervix cancer brachytherapy[J]. Radiother Oncol, 2010, 96(2):153-160.
[7] DIMOPOULOS JC, PETROW P, TANDERUP K, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC ESTRO working group (Ⅳ): Basic principles and parameters for MR imaging within the frame of image based adaptive cervix cancer brachytherapy[J]. Radiother Oncol, 2012, 103(1):113-122.
[8] 晏俊芳,于浪,孫玉亮,等. 以CT圖像為基礎的宮頸癌三維腔內(nèi)放療[J]. 中華放射腫瘤學雜志, 2014, 23(5):377-381.
[9] HAIE-MEDER C, POTTER R, VAN LIMBERGEN E, et al. Recommendations from gynaecological (GYN) GEC-ESTRO working group (I): Concepts and terms in 3D image based 3D treatment planning in cervix cancer brachytherapy with emphasis on MRI assessment of GTV and CTV[J]. Radiother Oncol, 2005, 74(3):235-245.
[10] FRANSSON A, ANDREO P, PO¨TTER R. Aspects of MR image distortions in radiotherapy treatment planning[J]. Strahlenther Oncol, 2001,177(4):59-73.
[11] VISWANATHAN AN, DIMOPOULOS J, KIRISITS C, et al. Computed tomography versus magnetic resonance imaging-based contouring in cervical cancer brachytherapy: Results of a prospective trial and preliminary guidelines for standardized contours[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2007, 68(2):491.
[12] KYUNG HS, TAE HK, JUNG KC, et al. CT-guided intracavitary radiotherapy for cervical cancer: Comparison of conventional point A plan with cinical target volume-based three-dimensional plan using dose-volume parameters[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2006, 64(1):197-204.
[13] JU SG, HUH SJ, SHIN JS, et al. Different effects of bladder distention on point A-based and 3D-conformal intracavitary brachytherapy planning for cervical cancer[J]. J Radiat Res, 2013, 54(2):349-356.
[14] TAN LT, COLES CE, HART C, et al. Clinical impact of computed tomography-based image-guided brachytherapy for cervix cancer using the tandem-ring applicator—the Addenbrooke’s experience[J]. Clin Oncol (R Coll Radiol), 2009, 21(3):175-182.
[15] KIM RY, PAREEK P. Radiography-based treatment planning compared with computed tomography (CT)-based treatment planning for intracavitary brachytherapy in cancer of the cervix: Analysis of dose-volume histograms[J]. Brachytherapy, 2003, 2(4):200-206.