子野權重優化應用于宮頸癌根治術后調強放療計劃中的分析*

吳煜良 何松美 張純 吳偉藝 莫杰明

（廣東省東莞市人民醫院 東莞 523059）

●臨床研究●

子野權重優化應用于宮頸癌根治術后調強放療計劃中的分析*

吳煜良 何松美 張純 吳偉藝 莫杰明

（廣東省東莞市人民醫院 東莞 523059）

目的：探究子野權重（SWO）優化應用于宮頸癌根治術后調強放療計劃中的效果。方法：對2014年4月～2016年3月在我院進行宮頸癌根治手術的患者在根治術后進行了靜態調強方式優化調強放療計劃（S-IMRT）和子野權重優化調強放療計劃（SWO-IMRT），比較兩種計劃的總子野數、總機器跳數（MU）、均勻性指數（HI）、適形度指數（CI）以及周圍危及器官的受照劑量。結果：SWO-IMRT計劃的總子野數和總MU明顯低于S-IMRT計劃，差異具有顯著性（P＜0.05）；S-IMRT和SWO-IMRT兩種調強放療計劃的HI和CI比較無顯著差異（P＞0.05）；SWO-IMRT計劃中直腸、小腸以及膀胱的受照射劑量明顯低于S-IMRT計劃，差異具有顯著性（P＜0.05）。結論：宮頸癌根治術后使用子野權重優化調強放療計劃后能有效的減少正常組織的照射劑量，縮短了治療時間。

子野權重優化；宮頸癌根治術；調強放療計劃

宮頸癌是婦科臨床中一種常見的、多發的嚴重惡性腫瘤之一，數據顯示，目前我國宮頸癌的發生率正呈現出逐年增長的趨勢，尋找一種最優化的治療方案，對改善廣大女性的身體健康以及提高我國國民健康水平具有極其重要的意義[1]。目前，對于宮頸癌的治療最主要是通過手術和放射治療，對于ⅠA～ⅡA期患者通常在進行手術根治后，還要輔助于放療來降低復發率。調強放療技術（IMRT）因在宮頸癌根治術放療上具有顯著的劑量學優勢，已經被廣泛的應用于放療計劃中[2]。IMRT方法的總子野數及機器跳數（MU）數較大，通常治療的時間較長，對治療效果產生了一定的影響[3]。隨著治療手段的進步以及人們對宮頸癌認知的深入，基于調強放療計劃的子野權重優化（Segment Weight Optimization，SWO）也逐漸被應用，但對其總子野數及MU數等的影響尚缺乏研究[4]。本研究選取了進行宮頸癌根治手術的患者20例作為研究對象，對子野權重優化在宮頸癌根治術后調強放療計劃中的應用進行了分析?，F報告如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2014年4月～2016年3月在我院進行早期宮頸癌根治手術的20例患者作為研究對象，在根治術后對所有患者進行了靜態調強方式優化調強放療計劃（S-IMRT）和子野權重優化調強放療計劃（SWO-IMRT）?；颊叩哪挲g為29～68歲，平均（53.21±9.24）歲。

1.2 研究方法（1）CT模擬定位：患者取仰臥位，使用碳素纖維板和專用體模固定患者，在定位前1 h飲用800 ml水憋尿，確保膀胱充盈。采用美國GE Hispeed大孔徑CT定位機進行掃描定位，設定掃描的厚度為5 mm，掃描范圍為L1椎體上緣至陰道口下端。（2）靶區勾畫：采用DICOM 3.0協議網絡傳輸CT定位圖像到治療計劃系統服務器中，由2位高年資的放療臨床醫生在focal醫生工作站上勾畫靶體積。參照ICRU的第50、62號報告，臨床靶體積CTV包括宮體、宮旁、髂底、髂內和髂外淋巴引流區、上界至腰3下緣、下界至閉孔下緣。CTV外放0.5 cm得到的即為計劃靶體積（PTV）。PTV處方劑量為50.4 Gy，1次/d，分割次數為28次；同時勾畫危及器官（OAR）包括雙側股骨頭、直腸、膀胱、小腸、脊髓等。（3）計劃設計：使用CMS XiO 4.64（Elekta，Stockholm，Sweden）計劃系統設計放療計劃，采用等分等中心7野照射（角度為：0、50、100、150、200、250、300度），6 MV高能X射線（美國瓦里安公司直線加速器，型號：21EX）。PTV處方劑量規定為95%的PTV所要求達到的最小吸收劑量，PTV接受＜93%的處方劑量的體積＜2%，PTV接受≥110%的處方劑量的體積＜20%。危及器官限量：小腸V30＜50%，雙側股骨頭V50＜5%，膀胱V50＜50%，直腸V50＜50%，脊髓Dmax＜40 Gy。

1.3 觀察指標（1）確定S-IMRT和SWO-IMRT兩種優化調強計劃的總子野數和總MU數。（2）利用劑量體積直方圖對S-IMRT和SWO-IMRT兩種計劃的質量進行評價，包括均勻性指數（HI）、適形度指數（CI）以及周圍器官的受照劑量。

1.4 統計學方法采用SPSS20.0軟件處理數據，計量資料用（±s）表示，行t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 總子野數以及總MU數比較SWO-IMRT計劃的總子野數和總MU數明顯低于S-IMRT計劃，差異具有顯著性（P＜0.05）。見表1。

表1 兩種優化技術的總子野數以及總MU數比較（±s）

表1 兩種優化技術的總子野數以及總MU數比較（±s）

注：與S-IMRT比較，*P＜0.05。

計劃方式n總子野數總MU數S-IMRT SWO-IMRT 20 20 90±3 78±3*662.33±24.22 621.21±33.17*

2.2 HI和CI指數比較S-IMRT和SWO-IMRT兩種調強放療計劃的HI以及CI指數比較無顯著差異（P＞0.05），但SWO-IMRT計劃的HI和CI略優于S-IMRT計劃。見表2。

表2 兩種計劃的HI和CI指數比較（±s）

表2 兩種計劃的HI和CI指數比較（±s）

計劃nHICI S-IMRT SWO-IMRT 20 20 1.06±0.01 1.05±0.01 0.82±0.06 0.83±0.05

2.3 危及器官劑量SWO-IMRT計劃中直腸、小腸以及膀胱的受照射劑量明顯低于S-IMRT計劃，差異具有顯著性（P＜0.05），而兩種計劃左、右股骨頭的照射劑量比較無顯著差異（P＞0.05）。

表3 兩種計劃危及器官的劑量比較（Gy，±s）

表3 兩種計劃危及器官的劑量比較（Gy，±s）

注：與S-IMRT計劃比較，*P＜0.05。

器官劑量/體積（%）S-IMRT計劃SWO-IMRT計劃直腸膀胱小腸左股骨頭右股骨頭脊髓V30 V50 V30 V50 V30 V50 V30 V50 V30 V50最大劑量Dmax 95.24±5.21 34.57±3.13 96.33±5.12 34.27±2.82 77.12±3.17 26.13±4.12 79.31±5.25 2.83±1.07 81.32±6.21 3.26±1.12 38.50±0.90 90.21±3.13*28.32±4.12*93.71±2.96*32.12±2.81*74.21±3.13*22.21±2.91*80.33±6.11 2.59±1.31 76.11±7.13 2.96±0.27 37.72±1.15

3 討論

調強放療已經被證實在治療過程中可以通過高度適形照射來降低周圍組織的受照體積，優化劑量分布，改善治療效果[5]。在利用靜態調強方法對宮頸癌根治術后調強放療計劃進行優化過程中，選用的強度越高，那么劑量的分布效果會更好，但是由于較高的強度等級會導致子野數目增多，治療的時間延長[6]。SWO-IMRT計劃對子野權重進行了重新的優化，改善了強度等級導致的不均勻分割，從而使劑量分布與調強優化結果更加的相近[7]。

本研究結果顯示，SWO-IMRT計劃降低了總子野數、總MU數及對直腸、小腸以及膀胱等器官的受照射劑量，減少放射毒副作用。Prabhakar等[8]做的子野權重優化工具在前列腺癌調強放療的研究中也得出同樣的結論。SWO-IMRT計劃在對子野權重進行優化的過程中所使用的劑量限制條件以及算法與S-IMRT計劃所使用的是相同的，這可以使在計劃中對子野和最小跳進行直接的控制，從而有效的避免小跳數子野，而通過對其余子野進行的進一步優化可以得到較為理想的劑量分布[9]。對直腸、小腸以及膀胱等正常組織照射劑量的降低，減少放療并發癥出現，能夠在一定程度生提高高危病人靶區的劑量，提高治療效果。綜上所述，宮頸癌根治術后用于子野權重優化調強放療計劃能后有效的減少對正常組織的照射劑量，縮短了治療時間，減少機器磨損，是一種較高質量的強調放療計劃優化方法，值得進行進一步推廣。

[1]宋承霞,王靜.容積調強與動態調強在宮頸癌術后放射治療中的劑量學研究[J].實用臨床醫藥雜志,2015,19(23):75-77

[2]劉翔宇,王輝東,郭明芳,等.宮頸癌患者術后旋轉調強與固定野調強放療計劃的劑量學比較[J].吉林大學學報(醫學版),2015,41(4): 850-853

[3]劉致濱,王占宇,龍雨松.兩種優化技術在宮頸癌術后IMRT計劃中的比較[J].中國醫學物理學雜志,2015,32(4):534-536

[4]馬燕,龐曉琳,何妨,等.兩步優化與直接子野優化計劃系統直腸癌VMAT計劃的比較[J].廣東醫學,2014,35(1):93-95

[5]李毅搖,陳鑫搖,李文榮,等.子野權重優化在宮頸癌術后IMRT計劃中的應用研究[J].中華放射醫學與防護雜志,2013,33(6):619-622

[6]查元梓,張松方,屠永清,等.子野權重優化對CMS XiO宮頸癌調強計劃的影響[J].中國醫學物理學雜志,2013,30(1):3866-3869

[7]劉愛榮,趙鳳菊,羅莉,等.宮頸癌調強放射治療研究新進展[J].醫學綜述,2011,17(20):3077-3080

[8]Prabhakar R,Cramb J,Gehrke C,et al.A study of segment weight optimization with the CMS XiO step-and-shoot IMRT technique for prostate cancer[J].J Appl Clin Med Phys,2012,13(1):3622

[9]雷占全,高春玲,王笑良,等.宮頸癌術后調強放療計劃中不同射野參數的比較[J].中國醫療設備,2015,30(2):106-107

The Analysis of Segment Weight Optimization on IMRT Plan Applied to Patients with Postoperative Cervical Cancer

WU Yu-liang,HE Song-mei,ZHANG Chun,WU Wei-yi,MO Jie-ming

(The Department of Radiation Oncology,Dongguan People's Hospital,Dongguan523059)

Objective:To study the effect of segment weight optimization(SWO)on Intensity-modulated radiation therapy(IMRT) applied to patients with of postoperative cervical cancer.Methods:From April 2014 to March 2016,20 cases with cervical cancer surgery were chosen as research subjects to receive static IMRT Optimization IMRT plan(S-IMRT)and the SWO-IMRT plan(SWO-IMRT), respectivey.The total number of segments,the total monitor unit(MU),homogeneity index(HI),conformal index(CI)and radiation dose of surrounding organs at risk were compared between two groups.Results:The total number of segments and total MU for SWO-IMRT plan were significantly lower than those for the S-IMRT plan,the difference was significant(P＜0.05);HI and CI for SWO-IMRT and S-IMRT were not significant(P＞0.05).Conclusion:Segment weight optimization on IMRT plan applied to patients with postoperative cervical cancer can effectively reduce post-dose to normal tissue and shorten the treatment time.

Segment weight optimization;Radical hysterectomy;IMRT plan

R737.33

B

10.13638/j.issn.1671-4040.2016.10.004

2016-08-18）