VMAT与IMRT在局部晚期宫颈癌放疗中的剂量学差异

魏纯霄 田含含 韩济华

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VMAT与IMRT在局部晚期宫颈癌放疗中的剂量学差异

    通讯作者: 韩济华, gd3936469@163.com

Dosimetric comparison of volumetric intensity modulated arc therapy and intensity-modulated radiation therapy in locally advanced cervical cancer

    Corresponding author: Jihua Han, gd3936469@163.com
  • 摘要: 目的 比较分析容积弧形调强放射治疗(VMAT)与固定野调强适形放射治疗(IMRT) 在局部晚期宫颈癌延伸野放疗计划中的剂量学差异。 方法 回顾性分析2019年1月至2021年12月南京医科大学附属淮安第一医院收治的20例宫颈癌患者的临床资料,患者年龄(56.3±9.1)岁,范围39~78岁,均行CT扫描,对所有患者进行计划靶区(PTV)、转移淋巴结计划靶区(PGTVnd)以及膀胱、直肠、双侧股骨头、 肝、双肾、小肠、脊髓等危及器官的勾画。按照随机数字表法将患者分为IMRT 组和VMAT组,每组10例,分别进行IMRT 和VMAT的放疗计划;其中IMRT 组患者年龄(54.1±7.1)岁,VMAT组患者年龄(58.1±10.8)岁。比较2组患者靶区的剂量参数、危及器官的剂量参数以及机器总跳数、有效治疗时间。计量资料的组间比较采用t检验。 结果 在PTV中,VMAT组的适形指数(0.81±0.03)高于IMRT组(0.79±0.23),且差异有统计学意义(t=−2.190,P=0.035)。在PGTVnd中,VMAT组的均匀性指数(0.06±0.01)低于IMRT组(0.07±0.01),且差异有统计学意义(t=−2.315,P=0.026)。在膀胱受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy(Vx Gy表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比)为(92.64±2.29)%,低于IMRT组的(93.98±1.47)%,且差异有统计学意义(t=2.220,P=0.032)。在直肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy为(92.20±2.21)%,低于IMRT组的(93.68±1.88)%,且差异有统计学意义(t=2.282,P=0.028)。在肝受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy分别为(7.73±0.39)%、(5.14±0.68)%,均低于IMRT组的V10 Gy[(7.93±0.10)%]、V20 Gy[(5.51±0.16)%],且差异均有统计学意义(t=2.372、2.367,P=0.023、0.023)。在小肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy和平均剂量(Dmean)分别为(77.67±4.64)%、(39.21±1.10)%、(18.35±3.05)%和(30.36±3.46) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(80.24±1.05)%]、V30 Gy[(42.34±6.00)%]V40 Gy[(22.34±6.01)%]和Dmean[(34.23±6.71) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.228~2.628,均P<0.05)。在脊髓受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为(38.81±2.33)%和(11.46±4.26) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(42.88±6.19)%]和Dmean[(17.97±7.40) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.752、3.410,P=0.009、0.002)。在左肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为(11.67±2.36)%和(10.02±2.19) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(15.56±7.50)%]和Dmean[(14.06±7.29) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.216、2.375,P=0.033、0.023)。在右肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为(11.72±2.31)%和(10.07±2.15) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(16.67±6.92)%]和Dmean[(13.92±7.17) Gy],且差异均有统计学意义(t=3.030、2.295,P=0.004、0.027)。在左股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy及Dmean均低于IMRT组[(74.77±2.33)%对(78.51±7.46)%、(34.37±2.74)%对(38.91±7.20)%、(14.77±2.33)%对(18.51±7.46)%、(2.99±1.03)%对(4.98±3.73)%、(0.48±0.22)%对(0.99±0.65)%、(34.32±2.79) Gy对(38.41±6.67) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.147~3.359,均P<0.05)。在右股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V50 Gy为(0.02±0.01)%,低于 IMRT组的V50 Gy[0.03±0.01%],且差异有统计学意义(t=2.997,P=0.005)。VMAT组的机器总跳数为(536.16±42.37),低于IMRT组的(614.44±59.44),且差异有统计学意义(t=−5.362,P<0.001);VMAT组的有效治疗时间为(152.23±0.31) min,短于IMRT组的(453.88±9.94) min,且差异有统计学意义(t=−151.708,P<0.001)。 结论 对于局部晚期宫颈癌,VMAT计划的适形度及均匀性较好,更能保护危及器官,且可减少机器跳数,缩短治疗时间。
  • 表 1  20例局部晚期宫颈癌患者2种放疗计划的计划靶区剂量参数比较($ \bar x\pm s $

    Table 1.  Comparison of planning target volume dose parameters for two radiotherapy plans in 20 locally advanced cervical cancer patients ($ \bar x\pm s $)

    参数IMRT组(n=10)VMAT组(n=10)tP
    PTV
     Dmax(Gy) 61.24±1.05 61.35±1.12 −0.321 0.750
     Dmin(Gy) 47.09±1.12 47.20±1.27 −0.296 0.769
     Dmean(Gy) 52.29±1.01 52.35±1.12 −0.178 0.860
     HI 0.27±0.01 0.27±0.02 0.469 0.642
     CI 0.79±0.23 0.81±0.03 −2.190 0.035
    PGTVnd
     Dmax(Gy) 64.35±1.12 64.24±1.05 −0.321 0.750
     Dmin(Gy) 60.34±1.12 59.87±1.20 1.266 0.213
     Dmean(Gy) 62.35±1.12 62.18±1.08 −0.473 0.639
     HI 0.07±0.01 0.06±0.01 −2.315 0.026
     CI 0.37±0.05 0.41±0.08 −1.561 0.127
    注:IMRT为调强适形放射治疗;VMAT为容积弧形调强放射治疗;PTV为计划靶区;Dmax为最高剂量;Dmin为最低剂量;Dmean为平均剂量;HI为均匀性指数;CI为适形指数;PGTVnd为转移淋巴结计划靶区
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    表 2  20例局部晚期宫颈癌患者2种放疗计划的危及器官剂量参数比较($ \bar x\pm s $

    Table 2.  Comparison of dose parameters of organs at risk in 20 patients with locally advanced cervical cancer treated with two radiotherapy plans ($ \bar x\pm s $)

    参数IMRT组(n=10)VMAT组(n=10)tP
    膀胱
     V10 Gy(%) 99.35±1.12 99.19±1.13 −0.449 0.656
     V20 Gy(%) 93.98±1.47 92.64±2.29 2.220 0.032
     V30 Gy(%) 79.15±1.08 78.22±3.00 1.305 0.200
     V40 Gy(%) 64.35±1.12 64.19±1.13 −0.449 0.656
     V50 Gy(%) 34.35±1.12 34.09±1.39 −0.650 0.519
     Dmean(Gy) 40.47±1.17 39.74±2.52 −1.176 0.247
    直肠
     V10 Gy(%) 99.26±1.07 99.09±1.39 −0.433 0.667
     V20 Gy(%) 93.68±1.88 92.20±2.21 2.282 0.028
     V30 Gy(%) 79.00±1.16 78.17±3.00 1.150 0.257
     V40 Gy(%) 64.31±1.08 64.09±1.39 −0.558 0.580
     V50 Gy(%) 35.29±1.01 35.21±1.10 0.239 0.812
     Dmean(Gy) 39.21±1.10 39.08±1.39 −0.314 0.755
     V10 Gy(%) 7.93±0.10 7.73±0.39 2.372 0.023
     V20 Gy(%) 5.51±0.16 5.14±0.68 2.367 0.023
     V30 Gy(%) 0.78±0.03 0.76±0.06 1.265 0.214
     Dmean(Gy) 4.43±0.11 4.38±0.12 1.266 0.213
    小肠
     V10 Gy(%) 95.30±1.17 94.87±1.55 0.991 0.328
     V20 Gy(%) 80.24±1.05 77.67±4.64 2.416 0.021
     V30 Gy(%) 42.34±6.00 39.21±1.10 2.228 0.028
     V40 Gy(%) 22.34±6.01 18.35±3.05 2.628 0.012
     Dmean(Gy) 34.23±6.71 30.36±3.46 2.290 0.028
    脊髓
     V10 Gy(%) 65.35±1.12 65.04±1.56 −0.723 0.474
     V20 Gy(%) 42.88±6.19 38.81±2.33 2.752 0.009
     V30 Gy(%) 32.35±1.12 32.24±1.04 −0.321 0.750
     V40 Gy(%) 0.37±0.78 0.22±0.97 0.539 0.593
     Dmean(Gy) 17.97±7.40 11.46±4.26 3.410 0.002
    左肾
     V20 Gy(%) 15.56±7.50 11.67±2.36 2.216 0.033
     Dmean(Gy) 14.06±7.29 10.02±2.19 2.375 0.023
    右肾
     V20 Gy(%) 16.67±6.92 11.72±2.31 3.030 0.004
     Dmean(Gy) 13.92±7.17 10.07±2.15 2.295 0.027
    左股骨头
     V10 Gy(%) 78.51±7.46 74.77±2.33 2.147 0.038
     V20 Gy(%) 38.91±7.20 34.37±2.74 2.640 0.012
     V30 Gy(%) 18.51±7.46 14.77±2.33 2.147 0.038
     V40 Gy(%) 4.98±3.73 2.99±1.03 2.305 0.027
     V50 Gy(%) 0.99±0.65 0.48±0.22 3.359 0.002
     Dmean(Gy) 38.41±6.67 34.32±2.79 2.533 0.016
    右股骨头
     V10 Gy(%) 78.26±7.30 75.02±2.61 1.872 0.069
     V20 Gy(%) 48.21±7.21 45.37±2.79 1.646 0.108
     V30 Gy(%) 18.67±7.01 15.62±3.07 1.778 0.083
     V40 Gy(%) 4.35±1.31 3.58±1.28 1.878 0.068
     V50 Gy(%) 0.03±0.01 0.02±0.01 2.997 0.005
     Dmean(Gy) 18.11±6.44 15.83±2.56 1.471 0.149
    注:IMRT为调强适形放射治疗;VMAT为容积弧形调强放射治疗;Vx Gy表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比;Dmean为平均剂量
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-16
  • 网络出版日期:  2023-07-25
  • 刊出日期:  2023-08-25

VMAT与IMRT在局部晚期宫颈癌放疗中的剂量学差异

    通讯作者: 韩济华, gd3936469@163.com
  • 南京医科大学附属淮安第一医院放疗科,淮安 223300

摘要:  目的 比较分析容积弧形调强放射治疗(VMAT)与固定野调强适形放射治疗(IMRT) 在局部晚期宫颈癌延伸野放疗计划中的剂量学差异。 方法 回顾性分析2019年1月至2021年12月南京医科大学附属淮安第一医院收治的20例宫颈癌患者的临床资料,患者年龄(56.3±9.1)岁,范围39~78岁,均行CT扫描,对所有患者进行计划靶区(PTV)、转移淋巴结计划靶区(PGTVnd)以及膀胱、直肠、双侧股骨头、 肝、双肾、小肠、脊髓等危及器官的勾画。按照随机数字表法将患者分为IMRT 组和VMAT组,每组10例,分别进行IMRT 和VMAT的放疗计划;其中IMRT 组患者年龄(54.1±7.1)岁,VMAT组患者年龄(58.1±10.8)岁。比较2组患者靶区的剂量参数、危及器官的剂量参数以及机器总跳数、有效治疗时间。计量资料的组间比较采用t检验。 结果 在PTV中,VMAT组的适形指数(0.81±0.03)高于IMRT组(0.79±0.23),且差异有统计学意义(t=−2.190,P=0.035)。在PGTVnd中,VMAT组的均匀性指数(0.06±0.01)低于IMRT组(0.07±0.01),且差异有统计学意义(t=−2.315,P=0.026)。在膀胱受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy(Vx Gy表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比)为(92.64±2.29)%,低于IMRT组的(93.98±1.47)%,且差异有统计学意义(t=2.220,P=0.032)。在直肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy为(92.20±2.21)%,低于IMRT组的(93.68±1.88)%,且差异有统计学意义(t=2.282,P=0.028)。在肝受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy分别为(7.73±0.39)%、(5.14±0.68)%,均低于IMRT组的V10 Gy[(7.93±0.10)%]、V20 Gy[(5.51±0.16)%],且差异均有统计学意义(t=2.372、2.367,P=0.023、0.023)。在小肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy和平均剂量(Dmean)分别为(77.67±4.64)%、(39.21±1.10)%、(18.35±3.05)%和(30.36±3.46) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(80.24±1.05)%]、V30 Gy[(42.34±6.00)%]V40 Gy[(22.34±6.01)%]和Dmean[(34.23±6.71) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.228~2.628,均P<0.05)。在脊髓受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为(38.81±2.33)%和(11.46±4.26) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(42.88±6.19)%]和Dmean[(17.97±7.40) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.752、3.410,P=0.009、0.002)。在左肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为(11.67±2.36)%和(10.02±2.19) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(15.56±7.50)%]和Dmean[(14.06±7.29) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.216、2.375,P=0.033、0.023)。在右肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为(11.72±2.31)%和(10.07±2.15) Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[(16.67±6.92)%]和Dmean[(13.92±7.17) Gy],且差异均有统计学意义(t=3.030、2.295,P=0.004、0.027)。在左股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy及Dmean均低于IMRT组[(74.77±2.33)%对(78.51±7.46)%、(34.37±2.74)%对(38.91±7.20)%、(14.77±2.33)%对(18.51±7.46)%、(2.99±1.03)%对(4.98±3.73)%、(0.48±0.22)%对(0.99±0.65)%、(34.32±2.79) Gy对(38.41±6.67) Gy],且差异均有统计学意义(t=2.147~3.359,均P<0.05)。在右股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V50 Gy为(0.02±0.01)%,低于 IMRT组的V50 Gy[0.03±0.01%],且差异有统计学意义(t=2.997,P=0.005)。VMAT组的机器总跳数为(536.16±42.37),低于IMRT组的(614.44±59.44),且差异有统计学意义(t=−5.362,P<0.001);VMAT组的有效治疗时间为(152.23±0.31) min,短于IMRT组的(453.88±9.94) min,且差异有统计学意义(t=−151.708,P<0.001)。 结论 对于局部晚期宫颈癌,VMAT计划的适形度及均匀性较好,更能保护危及器官,且可减少机器跳数,缩短治疗时间。

English Abstract

  • 宫颈癌是严重威胁女性健康的恶性肿瘤之一,全球宫颈癌年龄标准化发病率为13.3/10万[1]。在我国,宫颈癌发病率居女性恶性肿瘤的前列,具有高发病率和病死率,有调查结果显示, 2003—2018年,20~79岁女性宫颈癌标准化发病率和标准化病死率均呈明显的逐年增长趋势[2]。近80%的宫颈癌患者就诊时已处于局部晚期[3] ,通常对于局部晚期宫颈癌患者不推荐手术治疗,应以同步放化疗为主。目前宫颈癌放疗包括固定野调强适形放射治疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)、容积弧形调强放射治疗(volumetric intensity modulated arc therapy,VMAT)等,其中,IMRT是主流的宫颈癌放疗方式,与常规放疗相比,其具有较高的适形度及靶区内剂量均匀性[4]。VMAT是一种新型的调强方式,不仅具有固定野IMRT的优势,且在多数肿瘤中具有更好的均匀性和适形度,能更好地保护危及器官并缩短治疗时间[5]。本研究拟通过比较分析VMAT与固定野IMRT在局部晚期宫颈癌延伸野放疗计划中的剂量学差异,为局部晚期宫颈癌的放疗提供依据。

    • 回顾性分析2019年1月至2021年12月南京医科大学附属淮安第一医院收治的20例宫颈癌患者的临床资料。患者年龄(56.3±9.1)岁,范围39~78岁。纳入标准: 经组织病理学检查结果诊断为宫颈癌,根据国际妇产科联盟临床分期标准(FIGO)[6]划分为ⅡB~ⅢB 期;患者体力活动评分≤2 分;经MRI检查确诊有腹主动脉旁淋巴结转移。排除标准:除腹主动脉旁淋巴结外还有其他远处转移;既往接受过放疗、化疗;有其他恶性肿瘤病史。

      所有患者均于检查和治疗前签署了知情同意书。本研究符合《赫尔辛基宣言》的原则。

    • 采用瑞典医科达公司Infinity、Versa HD医用直线加速器和XVI影像系统,其中,医用直线加速器具备全电动的80片多叶光栅,最大照射野为40 cm×40 cm;采用医科达公司Monaco放疗计划系统制定放疗计划。采用荷兰飞利浦公司的Brilliance CT Big Bore模拟定位机实施模拟定位。

    • 患者治疗前排空直肠,提前1 h排空膀胱后憋尿,然后进行CT扫描。CT定位后,根据国际辐射单位和测量委员会 83号报告[7]由放疗科副主任医师进行靶区勾画,包括计划靶区(planning target volume,PTV)、转移淋巴结计划靶区(planning gross target volume for lymph node lesion,PGTVnd),以及膀胱、直肠、双侧股骨头、 肝、双肾、小肠、脊髓等危及器官。

    • 由同一位物理师在每例患者的CT 图像上分别设计共面 7 野均分 IMRT 和共面两弧 VMAT 2种计划。PTV的总处方剂量为50.40 Gy,分28次完成;PGTVnd的总处方剂量为59.92 Gy,分28次完成。按照随机数字表法将患者分为IMRT 组和VMAT组,每组10例,分别进行IMRT和VMRT的放疗计划;其中IMRT 组患者年龄(54.1±7.1)岁,VMAT组患者年龄(58.1±10.8)岁。

    • PTV和PGTVnd的剂量参数:最高剂量(Dmax)、最低剂量(Dmin)、 平均剂量(Dmean)、均匀性指数(homogeneity index,HI)和适形指数(conformity index,CI)。CI的取值范围为0~1,越接近1,表示靶区的适形度越好;HI的值越小,表示靶区的均匀性越好。

      危及器官剂量参数:Dmean、V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy(Vx Gy 表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比)。

      评估加速器输出的机器跳数和治疗时间,比较2种计划的机器总跳数和有效治疗时间,有效治疗时间为单次治疗加速器的出束时间。

    • 采用SPSS 20.0软件对数据进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以$ \bar x\pm s $表示,组间比较采用t检验(方差齐)。P<0.05为差异有统计学意义。

    • VMAT和IMRT 2种放疗技术靶区的剂量分布均能够满足处方剂量要求。由表1可知,在PTV中,VMAT组的CI高于IMRT组,且差异有统计学意义(t=−2.190,P=0.035),VMAT组和IMRT组的Dmax、Dmin、Dmean、HI的差异均无统计学意义(均P>0.05)。在PGTVnd中,VMAT组的HI低于IMRT组,且差异有统计学意义(t=−2.315,P=0.026),VMAT组和IMRT组的Dmax、Dmin、Dmean、CI的差异均无统计学意义(均P>0.05)。

      参数IMRT组(n=10)VMAT组(n=10)tP
      PTV
       Dmax(Gy) 61.24±1.05 61.35±1.12 −0.321 0.750
       Dmin(Gy) 47.09±1.12 47.20±1.27 −0.296 0.769
       Dmean(Gy) 52.29±1.01 52.35±1.12 −0.178 0.860
       HI 0.27±0.01 0.27±0.02 0.469 0.642
       CI 0.79±0.23 0.81±0.03 −2.190 0.035
      PGTVnd
       Dmax(Gy) 64.35±1.12 64.24±1.05 −0.321 0.750
       Dmin(Gy) 60.34±1.12 59.87±1.20 1.266 0.213
       Dmean(Gy) 62.35±1.12 62.18±1.08 −0.473 0.639
       HI 0.07±0.01 0.06±0.01 −2.315 0.026
       CI 0.37±0.05 0.41±0.08 −1.561 0.127
      注:IMRT为调强适形放射治疗;VMAT为容积弧形调强放射治疗;PTV为计划靶区;Dmax为最高剂量;Dmin为最低剂量;Dmean为平均剂量;HI为均匀性指数;CI为适形指数;PGTVnd为转移淋巴结计划靶区

      表 1  20例局部晚期宫颈癌患者2种放疗计划的计划靶区剂量参数比较($ \bar x\pm s $

      Table 1.  Comparison of planning target volume dose parameters for two radiotherapy plans in 20 locally advanced cervical cancer patients ($ \bar x\pm s $)

    • 在膀胱受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy低于IMRT组,且差异有统计学意义(t=2.220,P=0.032)。2组其他参数的比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表2)。

      参数IMRT组(n=10)VMAT组(n=10)tP
      膀胱
       V10 Gy(%) 99.35±1.12 99.19±1.13 −0.449 0.656
       V20 Gy(%) 93.98±1.47 92.64±2.29 2.220 0.032
       V30 Gy(%) 79.15±1.08 78.22±3.00 1.305 0.200
       V40 Gy(%) 64.35±1.12 64.19±1.13 −0.449 0.656
       V50 Gy(%) 34.35±1.12 34.09±1.39 −0.650 0.519
       Dmean(Gy) 40.47±1.17 39.74±2.52 −1.176 0.247
      直肠
       V10 Gy(%) 99.26±1.07 99.09±1.39 −0.433 0.667
       V20 Gy(%) 93.68±1.88 92.20±2.21 2.282 0.028
       V30 Gy(%) 79.00±1.16 78.17±3.00 1.150 0.257
       V40 Gy(%) 64.31±1.08 64.09±1.39 −0.558 0.580
       V50 Gy(%) 35.29±1.01 35.21±1.10 0.239 0.812
       Dmean(Gy) 39.21±1.10 39.08±1.39 −0.314 0.755
       V10 Gy(%) 7.93±0.10 7.73±0.39 2.372 0.023
       V20 Gy(%) 5.51±0.16 5.14±0.68 2.367 0.023
       V30 Gy(%) 0.78±0.03 0.76±0.06 1.265 0.214
       Dmean(Gy) 4.43±0.11 4.38±0.12 1.266 0.213
      小肠
       V10 Gy(%) 95.30±1.17 94.87±1.55 0.991 0.328
       V20 Gy(%) 80.24±1.05 77.67±4.64 2.416 0.021
       V30 Gy(%) 42.34±6.00 39.21±1.10 2.228 0.028
       V40 Gy(%) 22.34±6.01 18.35±3.05 2.628 0.012
       Dmean(Gy) 34.23±6.71 30.36±3.46 2.290 0.028
      脊髓
       V10 Gy(%) 65.35±1.12 65.04±1.56 −0.723 0.474
       V20 Gy(%) 42.88±6.19 38.81±2.33 2.752 0.009
       V30 Gy(%) 32.35±1.12 32.24±1.04 −0.321 0.750
       V40 Gy(%) 0.37±0.78 0.22±0.97 0.539 0.593
       Dmean(Gy) 17.97±7.40 11.46±4.26 3.410 0.002
      左肾
       V20 Gy(%) 15.56±7.50 11.67±2.36 2.216 0.033
       Dmean(Gy) 14.06±7.29 10.02±2.19 2.375 0.023
      右肾
       V20 Gy(%) 16.67±6.92 11.72±2.31 3.030 0.004
       Dmean(Gy) 13.92±7.17 10.07±2.15 2.295 0.027
      左股骨头
       V10 Gy(%) 78.51±7.46 74.77±2.33 2.147 0.038
       V20 Gy(%) 38.91±7.20 34.37±2.74 2.640 0.012
       V30 Gy(%) 18.51±7.46 14.77±2.33 2.147 0.038
       V40 Gy(%) 4.98±3.73 2.99±1.03 2.305 0.027
       V50 Gy(%) 0.99±0.65 0.48±0.22 3.359 0.002
       Dmean(Gy) 38.41±6.67 34.32±2.79 2.533 0.016
      右股骨头
       V10 Gy(%) 78.26±7.30 75.02±2.61 1.872 0.069
       V20 Gy(%) 48.21±7.21 45.37±2.79 1.646 0.108
       V30 Gy(%) 18.67±7.01 15.62±3.07 1.778 0.083
       V40 Gy(%) 4.35±1.31 3.58±1.28 1.878 0.068
       V50 Gy(%) 0.03±0.01 0.02±0.01 2.997 0.005
       Dmean(Gy) 18.11±6.44 15.83±2.56 1.471 0.149
      注:IMRT为调强适形放射治疗;VMAT为容积弧形调强放射治疗;Vx Gy表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比;Dmean为平均剂量

      表 2  20例局部晚期宫颈癌患者2种放疗计划的危及器官剂量参数比较($ \bar x\pm s $

      Table 2.  Comparison of dose parameters of organs at risk in 20 patients with locally advanced cervical cancer treated with two radiotherapy plans ($ \bar x\pm s $)

    • 在直肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy低于IMRT组,且差异有统计学意义(t=2.282,P=0.028)。2组其他参数的比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表2)。

    • 在肝受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy均低于IMRT组,且差异均有统计学意义(t=2.372、2.367,P=0.023、0.023)。2组其他参数的比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表2)。

    • 在小肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy和Dmean均低于IMRT 组,且差异均有统计学意义(t=2.228~2.628,均P<0.05)。2组V10 Gy的比较差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。

    • 在脊髓受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean均低于IMRT 组,且差异均有统计学意义(t=2.752、3.410,P=0.009、0.002)。2组其他参数的比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表2)。

    • 在左肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean均低于IMRT组,且差异均有统计学意义(t=2.216、2.375,P=0.033、0.023);在右肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean均低于IMRT组,且差异均有统计学意义(t=3.030、2.295,P=0.004、0.027)(表2)。

    • 在左股骨头受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy及 Dmean 均低于 IMRT 组,且差异均有统计学意义(t=2.147~3.359,均P<0.05);在右股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V50 Gy低于IMRT 组,且差异有统计学意义(t=2.997,P=0.005)。2组其他参数的比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表2)。

    • VMAT组的机器总跳数为(536.16±42.37),低于IMRT组的(614.44±59.44),且差异有统计学意义(t=−5.362,P<0.001);VMAT组的有效治疗时间为(152.23±0.31)min,短于IMRT组的(453.88±9.94) min,且差异有统计学意义(t=−151.708,P<0.001)。

    • 随着放疗技术的不断发展,放疗在宫颈癌的治疗中发挥着越来越重要的作用,相关研究结果表明,同期放化疗可显著缩小肿瘤体积并提高宫颈癌患者的总生存率[8]。VMAT和IMRT均可以实现均匀的靶区剂量分布,减小周边正常组织的受照剂量,具有高效、治疗时间短等特点[9-10]。有研究结果表明,与IMRT相比,VMAT具有更好的靶区剂量分布,危及器官也能得到更好的保护,且还能提高治疗效率,有效节省治疗时间等[10-11]。VMAT已在头颈部肿瘤、食管癌、直肠癌及宫颈癌等多种恶性肿瘤的放疗中表现出了一定的剂量学优势[12-15]

      本研究结果显示,在PTV中,VMAT组的CI明显高于IMRT组,在PGTVnd中,VMAT组的HI明显低于IMRT组,这提示VMAT的靶区适形度及均匀性更好。VMAT是三维放疗技术中的一种,是在 IMRT 基础上发展起来的动态容积调强技术,可以达到与IMRT相似或更优的剂量学分布[16]。武雅琴等[17]的研究结果显示,宫颈癌伴腹主动脉旁淋巴结转移的患者,采用IMRT和VMAT技术均可满足临床靶区剂量要求和对常见危及器官的剂量保护,而VMAT计划在靶区CI和HI上优于IMRT计划。胡丽娟等[18]的研究结果表明,采用VMAT计划的靶区CI与IMRT相当,而HI优于IMRT。

      本研究结果显示,在膀胱受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy较 IMRT组低;在直肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy较 IMRT 组低;在肝受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy和V20 Gy均较 IMRT组低;在小肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy及Dmean均较IMRT组低;在脊髓受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy及Dmean均较 IMRT 组低;在左右肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy及Dmean均较 IMRT 组低;在左股骨头受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy及Dmean均较IMRT组低;在右股骨头受照射剂量中,VMAT组的V50 Gy较IMRT组低。以上结果均提示,VMAT计划较 IMRT更有利于保护周围正常组织,危及器官的受照射剂量更低。范娇娇[19]的研究结果也显示,VMAT计划的小肠、肝脏、股骨头、肾脏等危及器官的受照射剂量均低于IMRT计划,VMAT计划更能保护危及器官。VMAT在技术上更容易实现,在保护特定器官方面的可控性、灵活性更强,选择方法更多,可最大限度地降低靶区周围正常组织受照射体积和剂量[20-21]。此外,本研究结果还显示,VMAT组的机器总跳数和有效治疗时间均明显低于IMRT组,这提示VMAT具有显著缩短治疗时间,提高放疗计划执行效率的优势。

      综上所述,行局部晚期宫颈癌延伸野放疗的患者,采用 IMRT 和 VMAT 2种计划,其靶区均能获得较为满意的剂量分布,VMAT较IMRT的HI及CI均较好,能更好地保护危及器官,且可减少机器总跳数,缩短治疗时间。从剂量学角度来说,在综合条件允许的情况下,VMAT可以作为一种更好的选择,但其临床放疗效果及并发症还需要进一步研究观察。

      利益冲突 所有作者声明无利益冲突

      作者贡献声明 魏纯霄负责研究命题的提出与设计、研究过程的实施、论文的撰写;田含含、韩济华负责数据的获取与分析、论文的起草与最终版本的修订

参考文献 (21)

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