3種宮頸癌近距離放射治療技術劑量學研究

成堅強，安永偉，陶娜，牛瑞軍，魏璽儀，張春林，高力英，魏世鴻

甘肅省腫瘤醫院放療科，甘肅蘭州 730050

前言

宮頸癌放療中，后裝治療是必不可少的部分。影像引導下的后裝治療能夠使劑量曲線更好的適應腫瘤靶區，同時有效保護周圍正常器官［1］。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，對靶區及危及器官（Organs at Risk,OARs）給予劑量體積直方圖（Dose Volume Histograms,DVH）評估［2］。三維調強放療（Intensity Modulated Radiotherapy,IMRT）結合近距離高劑量率后裝插植（High-Dose-Rate-Interstitial Brachytherapy,HDR-ISBT）治療被越來越廣泛地應用到臨床中［3-4］。目前臨床上后裝三維治療通常有以下模式：三管腔內治療（Intracavitary Brachytherapy,ICBT）、腔內插植治療（Interstitial Brachytherapy,ISBT）、3D 打印陰道模型塞插植治療（3D Printing Interstitial Brachytherapy,3DP-ISBT）和圖像引導的近距離治療。近年來，國內開始采用腔內置管結合金屬針的自由插植治療局部晚期宮頸癌，靶區同樣得到理想的劑量分布［5］。

研究表明，使用個體化打印的施源器后，對于宮頸癌/復發性子宮內膜癌和陰道癌，靶區平均劑量均有顯著的提升，而膀胱、直腸、乙狀結腸和小腸的平均劑量在限制范圍內［6］。3D 打印模體可應用于臨床研究中，婦科骨盆模型工具的使用將有助于提高醫師對患者進行近距離放射治療時的信心和效率［7］。在乳腺癌放療中，3D 打印模板用于定位乳腺癌患者高劑量率間質多導管近距離放射治療的目標體積，可以安全地用于臨床實踐［8］。模塊化3D 打印可應用于口腔癌，因其具有穩定性（偏差均小于2 mm）和人體工程學設計，可將光線精確地傳送至患者的目標位置，是一種低成本有效的治療手段［9］。用于MRI引導的近距離放射治療腔內間質施源器在局部晚期宮頸癌中變得越來越重要，3D 打印技術為獲得高度個性化的植入提供了一種通用的方法［10］。本研究主要目的是對3 種治療方式（ICBT、ISBT 和3DP-ISBT）在劑量學方面加以對比研究，探討3D 打印技術在宮頸癌后裝治療中的優勢。

1 材料與方法

1.1 病例資料

選取2019年1月～9月收治的72 例宮頸癌患者（年齡30～72 歲，中位年齡48 歲）進行回顧性分析。根據國際婦產聯合會（FIGO）2009年推薦的分期指南［11］，患者病理分期為Ⅱb～Ⅲb期，病理類型全部為鱗癌。以上患者行外照射IMRT（外照射劑量45～50 Gy）后，進行2～5 次CT 圖像引導下的腔內聯合組織間插植的近距離放療，單次處方劑量為6 Gy，每次治療計劃都進行單獨評估。

1.2 施源器植入

患者在預約治療時囑咐其在治療當天排便并沖洗干凈陰道，更換無菌服，平躺于手術床。根據臨床醫師要求并結合患者實際情況選擇不同的施源器。其中，常規三維腔內施源器為兩個穹隆管加一個宮腔管。腔內插植采用12#插植針，長度為1 207 mm，根據患者病灶大小合理布置插植針。3D打印陰道模型塞需在治療前制作，根據患者CT影像為其訂制3D打印個性化陰道模型塞，施源器中間是宮腔管通道，周邊均勻排布多個插植針通道。施源器植入，用無菌紗布沾取利多卡因陰道填塞麻醉，夾閉導尿管，灌注250 mL鹽水，將施源器置入患者陰道，置入合適角度的宮腔管，根據腫瘤的位置選擇合適的通道植入12#金屬插植針，插植針植入深度根據腫瘤大小及位置確定。常規三維施源器為兩個穹隆管緊貼宮頸口，一個宮腔管根據患者宮體深淺和角度合理布置。本科室使用的3D打印陰道塞由重慶倍維科技有限公司定制，材料成分主要是可降解的聚乳酸（PLA）。后裝治療機型號為荷蘭核通公司Nucletron microSelectron，CT 模擬定位機型號為TOSHIBA Asteion 4。

1.3 CT定位掃描

本研究中，采用腔內聯合組織間插植技術，患者采取仰臥位，兩腿置于治療床架上，治療床墊一次性治療巾。外陰消毒后進行局部麻醉，醫師置入施源器，后轉運至CT掃描室，掃描層厚3 mm，根據掃描結果決定是否重新排布施源器。若掃描結果顯示施源器布置合理，將掃描CT 圖像傳至Oncentra brachytherapy 4.1 SP2 治療計劃系統。若施源器布置不理想，重新調整施源器位置及角度，直至施源器位置在可接受范圍內。

1.4 靶區勾劃

臨床醫生根據歐洲放射治療協會（GECESTRO）的推薦標準進行靶區（CTV）以及OARs的勾畫，高危臨床腫瘤體積（HR-CTV）主要包括腫瘤靶區以及宮體中下段和陰道上段。直腸勾畫以直腸壁的外側緣為界，上界為直腸與乙狀結腸交界處，下界為肛門；膀胱直接勾畫外輪廓。

1.5 治療計劃設計

首先導入CT 影像至計劃系統，施源器重建步長為2.5 mm，offset 值設置為6 mm。計劃優化采用逆向優化，處方劑量根據患者治療情況決定，推薦為6 Gy/次，2次/周，共4～5次。單次劑量要求6 Gy劑量線包繞90%以上的HR-CTV靶區，膀胱D2cc（Dxcc表示該OARsxcc 的體積受到的高劑量值）受量低于處方劑量的80%，直腸D2cc受量低于處方劑量的70%。內照射劑量應和外照射劑量一起評估患者的EQD2。

1.6 統計學方法

采用SPSS 26.0 進行統計分析，對統計數據樣本進行Shapiro-Wilk 檢驗研究對象是否符合正態分布。若數據不符合正態分布，使用非參數檢驗比較兩組間的差異。若數據符合正態分布，對3組數據不同指標行獨立樣本t檢驗，兩兩比對分析，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

圖1顯示了后裝治療施源器的三維重建模型，其中圖1a 是1 個宮腔管加2 個穹隆管，共3 管；圖1b 是徒手自由插植針；圖1c 是3D 打印陰道塞插植針。表1統計了插植針的數量情況，徒手插植針平均為4針，3D 打印陰道塞平均為6 針，二者有明顯的差異（表1）。3D打印陰道塞布針數量遠多于徒手插植針數量（P＜0.001）。

表1 ISBT組與3DP-ISBT組布針數量比較Table 1 Comparison of the number of interstitial needles between ISBT and 3DP-ISBT

表2統計了3 種宮頸癌內照技術樣本數量、靶區體積和靶區劑量情況。其中ICBT 技術32 例，ISBT技術16 例，3DP-ISBT 技術15 例。靶區處方劑量為600 cGy，平均HR-CTV 靶區劑量（599.3±5.1）cGy。平均HR-CTV 靶區體積為（68.7±11.5）cm3。表2顯示，3 組HR-CTV 靶區劑量無明顯差異（P=0.193）。HR-CTV靶區體積也無顯著性差異（P=0.218）。

表2 3種內照技術靶區劑量和靶區體積比較Table 2 Comparison of target dose and volume among 3 brachytheraphy techniques

圖2統計了3 種后裝三維治療技術對危及器官的受量分析結果。圖2a 結果顯示，在3 種治療技術中，ISBT 組和3DP-ISBT 組膀胱受量（D0.1cc、D1cc和D2cc）顯著低于ICBT 對照組（P＜0.01），ISBT 和3DPISBT 組對比差異沒有統計學意義（P=0.993）。圖2b結果顯示，直腸受量（D0.1cc、D1cc和D2cc）ICBT 組和ISBT組（P=0.518）、ISBT組和3DP-ISBT組（P=0.784）、3DP-ISBT 組和ICBT 組（P=0.750）差異無統計學意義。圖2c 結果顯示，小腸受量（D0.1cc、D1cc和D2cc）ISBT組和3DP-ISBT組均低于ICBT對照組（P＜0.01），3DP-ISBT 組顯著低于ISBT 組（P＜0.01），差異有統計學意義。

3 討論

近距離治療已成為宮頸癌治療不可或缺的部分，近年來研究發現，后裝治療對于宮頸癌的放療療效有舉足輕重的作用。腔內三維后裝治療是將施源器置于陰道和宮腔中，然后導出放射源的治療，是一種無創操作，可在三維方向上根據腫瘤靶區的形狀改變劑量覆蓋程度，達到理想的劑量分布［12］。插植治療中，靶區和OARs的受照劑量取決于插植針數量和深度，國內外研究者研究了不同插植針數和插植針深度，差異具有統計學意義［13-16］。

3D 打印相比徒手插植有著更好的靶區適形度，晏俊芳等［2］將3D 打印技術應用于后裝近距離治療中，與組織間插植治療相結合，保證了治療精度的同時簡化了流程，減少患者的痛苦。本研究使用的3D打印陰道塞根據患者的CT 影像數據設計打印，制作時預留了多個插植針布針通道，治療過程中，陰道塞很容易插入患者體內，貼合性良好?？筛鶕颊叩哪[瘤大小確定布針的方案，確定布針數量及深度。相比徒手插植，布針無交叉現象，不容易接錯源道。安菊生等［17］研究了宮頸癌腔內放療聯合外照射中膀胱、直腸等OARs 的受照劑量情況，認為D2cc＜75 Gy時放射性直腸炎發生的概率較低，得出D2cc可作為評價OARs 的一個穩定參數。在宮頸癌的近距離治療中，在靶區滿足處方劑量的同時，要盡可能地降低膀胱、直腸的受照劑量。在后裝治療中，徐志淵等［18］發現，近距離治療過程中控制膀胱體積可以減少膀胱受照射劑量，近距離治療期間控制膀胱體積小于49.25 mL 有利于保護膀胱。鐘嘉健等［19］研究發現膀胱充盈準確性對術后宮頸癌精準放療有重要意義，膀胱灌注對比定量定時飲水的充盈準確性較佳，擺位誤差無差異，膀胱灌注可以應用于臨床。本研究根據患者情況定量打入生理鹽水，也是為了使患者膀胱充盈較佳，降低膀胱受照劑量。

郭偉等［20］研究發現，腔內聯合4 針插植治療較ICBT 可以顯著提高COIN 而不改變靶區高劑量區范圍和總治療時間，并降低OARs 膀胱、直腸的受量。麥苗青等［21］研究發現。使用多通道陰道塞進行后裝治療可降低膀胱、直腸的受照劑量，或可減少臨床治療上放射性膀胱炎及放射性直腸炎的發生。鄭斯明等［22］研究結果顯示，采用腔內結合插植后裝治療局部晚期宮頸癌比ICBT 可獲得更高的靶區劑量。陶娜等［23］研究發現，宮頸癌近距離治療中腫塊體積在50～90 cm3時應用3DP-ISBT 技術在劑量學上能夠滿足臨床要求，與ICBT技術相比能更好地保護膀胱。

綜上所述，腔內聯合插植后裝治療在宮頸癌近距離治療中具有特有的劑量學優勢和臨床療效。近年來，3D 打印技術的發展和模型塞插植技術已逐漸應用于臨床，將會為更多個體化的后裝近距離治療提供技術支持。在未來宮頸癌治療中，基于實時圖像引導和個體化治療方案的治療模式定會給患者帶來更多的受益。