宫颈癌术后调强放疗计划中不同射野参数的比较

雷占全，高春玲，王笑良，陈金平

厦门大学附属成功医院（中国人民解放军第一七四医院），福建 厦门361003

宫颈癌术后调强放疗计划中不同射野参数的比较

雷占全，高春玲，王笑良，陈金平

厦门大学附属成功医院（中国人民解放军第一七四医院），福建 厦门361003

调强放疗（Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT）是在三维适形放疗技术上发展起来的一种精确放疗技术，目前广泛应用于临床，是宫颈癌术后放疗的主要方法[1-3]。IMRT可通过利用多个子野分步照射来提高靶区内的剂量和适形度，减少靶区周围危及器官的受照剂量和体积[4-5]。本研究通过Elekta公司的XIO-Release 4.80放射治疗计划系统，对宫颈癌术后患者的根治性IMRT计划选择不同的最小子野面积及最小子野跳数（MU），进行靶区适形度、剂量分布均匀性、危及器官（OAR）受量及平均治疗时间的比较，为临床工作提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

随机选取我院2013～2014年接受术后放疗的宫颈癌患者10例，年龄40～70岁，中位年龄56岁。手术方式均为广泛子宫切除加盆腔淋巴结清扫术。

1.2 定位方式

患者取仰卧位，平躺于真空垫上，双手抱肘置于前额，用体部热塑膜固定；利用东芝Alexion16排CT采集患者增强扫描影像资料，通过网络传输到FOCAL工作站由医生勾画靶区及危及器官，并由上级医师审核；然后传输至XIORelease 4.80放射治疗计划系统。

1.3 治疗计划设计

采用医科达Synergy加速器6 MV-X线，所有计划都在XIO-Release 4.80放射治疗计划系统中完成。对每个患者设计3个IMRT计划（7个野），射野角度分别为210º、260º、310º、0º、50º、100º、150º，分别调整最小子野面积为2、4、8 cm2，最小子野跳数为3、6、9 MU，用P1（2 cm2，3 MU），P2（4 cm2，6 MU），P3（8 cm2，9 MU）表示同一患者的3种不同的计划，比较各计划的靶区平均剂量、适形度指数、OAR受量以及平均治疗时间。所有计划都选择使用SmartSequencing运算方式。

为了方便评价，对IMRT计划的盆腔淋巴引流区及亚临床区（CTV）均给予处方剂量（46 Gy/23 次），95%的等剂量曲线包饶计划靶区体积（PTV）；根据RTOG危及器官限量表对危及器官（OAR）给予限定剂量和体积。

1.4 计划评估

对3种计划的靶区剂量分布均匀性指数、适形度指数和危及器官的剂量体积参数进行比较。

其中，适形度指数（Conformity Index，CI）计算公式如下：

式中，VTref为参考等剂量线所覆盖的靶体积，VT为靶体积，Vref为参考等剂量线所覆盖的总体积，CI=1时靶区适形度最高。

均匀性指数（Homogeneity Index，HI）计算公式如下：

式中，D5%和D95%分别为5%和95%PTV体积所受到的照射剂量，HI越接近1靶区均匀性越好。

用剂量体积直方图（DVH）对危及器官（直肠、膀胱和小肠）的剂量和受照体积进行比较，治疗时间不包括摆位时间。

1.5 统计方法

采用SPSS 16.0软件对分别对每位患者的3个治疗计划结果进行多样本均数检验分析并通过LSD法两两比较，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

（1）不同治疗计划的平均治疗所需时间、总跳数、总子野数P3计划最优，P2计划略逊于P3计划而明显好于P1计划，所以P2、P3计划更适用于临床。结果见表1。

表1 3 种计划平均治疗所需时间、总跳数、总子野数比较

（2）不同治疗计划PTV的平均剂量相似，差异无统计学意义（P＞0.05），均匀性指数和适形度指数P1计划最优，P2计划次之，而P3计划明显差于P1、P2计划。所以在临床使用中P1、P2计划更适用。结果见表2。

表2 3种计划靶区平均剂量、均匀性指数及适形度指数比较

（3）不同治疗计划危及器官剂量和受照体积相似，差异无统计学意义（P＞0.05），结果见表3～5。

表3 3种计划直肠的剂量和受照体积比较

表4 3种计划膀胱的剂量和受照体积比较

表5 3种计划膀胱的剂量和受照体积比较

3 讨论

IMRT技术通过利用多叶光栅技术可实现对射线束强度和形状的调节，能够较大幅度地增加肿瘤剂量，减少周围正常组织的受量以提高治疗增益比。子野参数不同会影响治疗靶区的适形度和患者所接受的治疗时间等，使得治疗增益比发生变化[6-8]。因此，研究IMRT技术中对子野参数的选择具有显著的临床意义。

本研究结果显示，对于所有患者的3种治疗计划，靶区平均剂量和危及器官受量无显著变化；靶区适形度指数、靶区均匀性指数、治疗总跳数以及总子野数有明显差异（其中靶区适形度P1、P2计划相差不大但是好于P3计划，治疗总跳数和总子野数P2、P3计划相差不大但明显少于P1计划）。平均治疗时间P2与P3计划无明显差别，但是明显小于P1计划。

4 结论

总而言之，宫颈癌术后IMRT中子野面积及跳数越小，靶区适形度及均匀性指数越好，但是会导致总子野数、总跳数及治疗时间大幅增加，从而影响生物时间因子；而当子野面积及跳数增加时，总子野数、总跳数及治疗时间降低，但是靶区均匀性和适形度会变差。因此，IMRT中最小子野面积及最小子野跳数不宜过大或过小。根据本文研究结果，IMRT中最小子野跳数为6 MU，最小子野面积为4 cm2时的计划最优，可供临床放疗参考。

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Comparisons of Different Beam Parameters in the IMRT Plan for Postoperative Patients with Cervical Carcinomas

LEI Zhan-quan, GAO Chun-ling, WANG Xiao-liang, CHEN Jin-ping
Chenggong Hospital Affiliated to Xiamen University (The 174thHospital of PLA), Xiamen Fujian 361003, China

目的 比较宫颈癌术后调强放疗（IMRT）计划中不同子野参数的选择对靶区适形度、剂量分布、危及器官受量及照射时间的影响，以制定最优的临床放疗计划。方法 选取10例宫颈癌术后患者的IMRT计划，对其盆腔淋巴引流区及亚临床区（CTV）给予处方剂量（46 Gy/23次），并根据RTOG危及器官限量表对其危及器官（OAR）给予限定剂量，调整射野角度分别为210 º、260 º、310 º、0 º、50 º、100 º、150 º。在Elekta XIO放疗计划系统（TPS）上对同一患者的IMRT计划分别调整最小子野面积（2、4、8 cm2）和最小子野跳数（3、6、9 MU）；用P1（2 cm2，3MU），P2（4 cm2，6 MU），P3（8 cm2，9 MU）表示同一患者的3种不同的计划。比较各计划的靶区平均剂量、适形度指数、OAR受量以及平均治疗时间。结果 所有患者各计划的靶区平均剂量和危及器官受量差异无统计学意义（P＞0.05）；靶区适形度指数、治疗总跳数及总子野数差异有统计学意义（P＜0.05）。对于平均治疗时间，P2与P3比较无统计学差异（P＞0.05），P1与P2、P3比较有统计学差异（P＜0.05）。结论 宫颈癌术后IMRT计划中最小子野面积及最小子野跳数不宜过大或过小，最小子野面积为4 cm2、最小子野跳数为6 MU左右时的计划最优。

宫颈癌；调强放疗；最小子野面积；最小子野跳数；靶区适形度；危及器官受量

Objective To compare the influence of different beam parameters in IMRT (intensity modulated radiation therapy) plans for post-operative patients with cervical carcinomas on CI (conformity index) of the target volume, dose distribution, OAR (organ at risk) doses and irradiation time so as to formulate a optimal clinical radiotherapy plan. Methods The IMRI plans of 10 postoperative patients with cervical carcinomas were selected. Then, the prescription dose of 46Gy in 23 fractions was administered to the pelvic lymphatic drainage region and CTV (clinical target volume); the dose received by each OAR was limited to tolerance according to the RTOG (radiation therapy oncology group). And the beam angle was adjusted as 210º, 260º, 310º, 0º, 50º, 100º and 150º respectively. Additionally, every patient was given three different radiotherapy plans through adjustment of the MSA (minimum segment area) and minimum MU (monitor unit): P1 (2 cm², 3 MU), P2 (4 cm², 6 MU), P3 (8 cm², 9 MU). Comparisons were made among three plans for each patient in the aspects of the average dose of target volumes, CI, OAR dose and average treatment time. Results There was no statistically significant difference between the average dose of the target volume and the limited dose of OAR (P＞0.05). While, the statistically significant differences (P＜0.05) existed among CI, TNMU (total number of monitor unit) and the total NS (number of segment). As for the average treatment time, there was no statistical significance (P＞0.05) between P2 and P3; while, statistically significant differences (P＜0.05) existed between P1 and P2 as well as P3. Conclusion This study indicated the optimal MSA (4 cm²) and minimum MU (6 MU) in the IMRT plans for post-operative patients with cervical carcinomas.

cervical carcinomas; intensity modulated radiation therapy; minimum segment area; minimum monitor unit; the conformity index of the target volume; dose of organ at risk

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.02.030

1674-1633(2015)02-0106-02

2014-10-10

高春玲，副主任医师。

作者邮箱：455676689@qq．com