ICRU 83号报告推荐方式评估宫颈癌术后辅助IMRT与传统放疗方式的差异及可行性 杜霄勐;安菊生;马攀;张红志;黄曼妮
【摘 要】目的：以国际辐射单位与测量委员会（International Commission on Radiation Units and Measurements， ICRU）83号报告推荐的方式评估调强适形放疗（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）方式与传统二维二野等中心放疗方式用于宫颈癌术后辅助放疗的差异及可行性。方法回顾性分析10例宫颈癌术后IMRT和模拟传统二维放疗的剂量体积直方图（dose-volume histogram，DVH）数据。统计计划靶区体积（planning target volume，PTV）、D100、D98、D95、D50、Dmean、D2、D0，计算均匀性指数（homogeneity index，HI）；以D50评估不同放疗方式对剂量的影响；分别统计危及器官（organs at risk，OAR）的DVH参数并进行分析。结果以D50评估IMRT方式的PTV剂量较二维放疗方式提高4.47%±3.62%，其实际差值为（200±157）cGy（t=4.2，P=0.001）。IMRT中骨盆的V10和V20高于二维放疗，V30的差异无统计学意义。IMRT中小肠的V10和V20高于二维放疗，V40低于二维放疗。IMRT中膀胱和直肠的V40、Dmean低于二维放疗，而以D1c、D2c、D2和Dmax为指标评估高剂量区，两种放疗方式的差异无统计学意义。结论 ICR U 83号报告推荐方式适用于IMRT计划评估；IMRT较传统放疗方式提高了靶区剂量，增加了骨盆和小肠的低剂量受照体积，降低了膀胱和直肠的整体受照剂量，但仍存在小体积较高剂量。若采用D50作为评估标准，可考虑降低剂量4.47%±3.62%。%Objective To evaluate the difference and feasibility of intensity-modulated radiotherapy and conven-tional 2D radiotherapy for postoperative cervical cancer with ICRU83 report method. Method The DVH parameters of 10 IMRT plans and 10 conventional 2D plans simulated on the same planning CT were analyzed retrospectively. The DVH parameters include D100, D98, D95, D50, Dmean, D2, D0 for PTV, and heterogeneity index was calculat-ed; the influence of different radiation modality on dose was assessed by V50; the DVH parameters of organs at risk were summarized and analyzed respectively. Result PTV D50 is raised by (4.47% ± 3.62%) in IMRT plans com-pared with 2D plans, the actual difference was (200 ± 157) cGy (t=4.2, P=0.001). V10 and V20 for pelvic bones in IMRT was higher than that in 2D plans, V30 for pelvic bones in the two plans showed no statistical significance. V10 and V20 for small intestine were higher and V40 was lower in IMRT plans. V40 and Dmean were reduced in IMRT plans compared with 2D plans, while
D1cc, D2cc, D2 and Dmax still remained as high dose volume, and there was no significant difference between the two therapies. Conclusion The method recommended by ICRU 83 report is applicable to IMRT plans. IMRT potentially increases dose to the target volume, increasing low-dose volume for small intestine and pelvic bones, while reducing dose for bladder and rectum, but small high dose volume still re-main. With D50 as a standard for dose evaluation, prescribed dose should be decreased by 4.47%±3.62%.
【期刊名称】《癌症进展》
【年(卷),期】2015(000)004
【总页数】6页(P419-424)
【关键词】宫颈癌;体外放疗;ICRU 83;剂量评估
【作 者】杜霄勐;安菊生;马攀;张红志;黄曼妮
【作者单位】北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院妇瘤科，北京100021;北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院妇瘤科，北京100021;北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院放疗科，北京100021;北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院放疗科，北京100021;北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院妇瘤科，北京100021
【正文语种】中 文
【中图分类】R737.3
目前IMRT已成为宫颈癌术后辅助放疗、根治性放疗和姑息性放疗的重要方式。对宫颈癌术后无高危因素的患者进行淋巴引流区及阴道残端照射的辅助体外放疗，可降低复发风险。ICRU 29号报告提出的基于点剂量的评估方法，适用于传统的二维放疗。随着三维适形放疗技术和调强技术的出现，ICRU 50号和62号报告建立了第2水平的剂量报告方法，提出了肿瘤区（gross tumor volum，GTV）、CTV、PTV等概念，并开始实行基于DVH的放疗计划评估。2008年ICRU 83号报告[1]曾对IMRT的处方方案、剂量记录和报告规定进行了更新。本研究在宫颈癌术后患者中应用ICRU 83推荐的IMRT处方方式，比较其与传统放疗方式的差异，并探讨其在妇科肿瘤中的可行性。
1.1 一般资料
收集2011年9月至2013年1月中国医学科学院肿瘤医院妇瘤科收治的宫颈癌患者的病历资料，其中符合入组标准的患者共10例，临床分期为ⅠA1～ⅡA2期。入组标准为：病理证实为宫颈癌，均行根治性手术及术后辅助放疗，手术均未保留卵巢，术后无肉眼肿瘤残存，无残留的增大淋巴结。
1.2 计划方案
1.2.1 调强计划方案 所有患者置胸腹平架，仰卧位，采用6MV-X线7野固定野IMRT或双弧旋转IMRT。CT模拟定位扫描层厚5mm。使用Pinnacle3（R）V7.0工作站进行靶区勾画及DVH资料统计。
靶区勾画：临床靶体积（clinical target volume，CTV）包括阴道残端、残端周围组织及髂总、髂外、髂内、闭孔、骶前淋巴结引流区，勾画标准参考2008年Small等[2]总结的宫颈癌术后放疗靶区勾画方式和2005年Tyalor等[3]建议的淋巴结勾画方式；CTV向三维方向外放5mm，并经过调整形成PTV。
OAR勾画：直肠和膀胱的勾画方式包括器官壁和内腔整体勾画；小肠的勾画为小肠袢；骨盆的勾画包括髂骨、坐骨和耻骨。
放疗处方剂量：95%PTV 45Gy/1.8Gy/25 f。
正常组织限量：直肠V50＜20%，V40＜40%；膀胱V50＜20%，V40＜40%；乙状结肠Dmax＜52 Gy，V40＜60%；小肠 Dmax＜52 Gy，V40＜50%；结肠Dmax＜52 Gy，V40＜50%；骨盆V30＜50%；股骨头V50＜5%，V30＜30%；脊髓Dmax＜40Gy。
1.2.2 二维计划方案 在相同计划CT上模拟传统盆腔二维等中心放疗计划，采用盆腔六边形野，设野上下界同调强计划，上界为8 cm，下界为12 cm，最宽处为真骨盆外侧1.5～2 cm。前后二野等中心对穿照射。参考点剂量45 Gy/1.8 Gy/25 f。
1.3 数据统计
分别统计10例患者的调强计划和二维计划的DVH参数。统计PTV的靶区体积、最小剂量D100、接近最小剂量D98、D95、中位吸收剂量D50、平均剂量Dmean、接近最大剂量D2、最大剂量D0。统计OAR的DVH参数，包括膀胱的体积、Dmax、V40、V50、D1cc、
D2cc、D2和Dmean；直肠的体积、Dmax、V40、V50、D1cc、D2cc、D2%和Dmean；骨盆的V10、V20、V30和小肠的V10～40、Dmean、Dmax、D2。
1.4 数据分析
采用SPSS 19.0软件进行统计分析和比较。计算PTV的HI，即（D2-D98）/D50；计算调强计划和传统放疗计划D50的偏差和实际差值、调强计划中D95与D50的偏差（D50-D95）/D95和实际差值D50-D95；计算D50与处方剂量的偏差（D50-4500）/ 4500。计数资料为连续性数据，应用均数±标准差（x-±s）进行描述；两组样本之间的比较采用配对样本t检验，以P＜0.05为有统计学差异。
PTV的靶区体积为（1309±189）m l，调强计划和二维计划PTV的DVH参数见表1；统计结果显示：相同处方剂量下，调强计划剂量整体高于传统二维计划剂量（图1）。
以D50进行评估，计算IMRT较二维传统放疗方式的剂量提高：（D50-IMRT-D50-2D）/D50-2D，IMRT的PTV剂量提高4.47%±3.62%，其实际差值（D50-IMRT -D50-2D）为（200±157）cGy（t=4.2，P=0.001）。计算两组放疗方式中PTV的HI=（D2-D98）/D5
0；统计两组放疗方式达到100%和90%处方剂量的靶区体积百分数（表2），结果提示IMRT方式中达到100%和90%处方剂量的体积明显高于二维方式。
OAR（包括骨盆、膀胱、直肠）的相应DV（一定体积接受的最小受照剂量）和VD（接受一定剂量照射的体积）数据见表3，其中直肠的平均体积为（90±38）m l；膀胱的平均体积为（300±161）m l；小肠的平均体积为（495±192）m l。
宫颈癌术后无高危因素的患者进行淋巴引流区及阴道残端照射的辅助体外放疗，可降低复发风险。2008年ICRU 83号报告建立了针对IMRT技术的第3水平剂量报告方法。2012年起美国国家癌症综合网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南推荐应用高度适形技术给予45 Gy（40～50 Gy）的照射，但未指明处方方案。目前各中心的处方和剂量报告方式尚无统一标准，且ICRU 83号报告推荐的方法在妇科肿瘤的IMRT中并无报道。
3.1 PTV靶区剂量评估
肿瘤控制率与靶区剂量及剂量分布等因素相关，需谨慎评估。对两组放疗方式的PTV剂量评估结果见表1、表2及图1。
3.1.1 D50剂量评估 如图1和表1所示，调强计划的PTV剂量整体高于二维计划，需对其差异进行评估。ICRU 83号报告指出，在二维放疗方式中，D50接近参考点剂量；而IMRT方式中，D50是最接近Dmean的指标，能较好地代表靶区剂量；因此，建议以D50作为标准评估传统二维放疗与IMRT计划。本研究结果与报告相符：二维放疗方式中的D50为（4555±133）cGy，接近参考点处方剂量为4500 cGy；IMRT方式中，D50为（4755±66）cGy，Dmean为（4751±74）cGy，两者的数值较接近。以D50作为指标对调强和二维放疗方式进行评估，计算IMRT方式较二维传统放疗方式的剂量提高：（D50-IMRTD50-2D）/D50-2D=4.47%±3.62%，其实际差值（D50-IMRTD50-2D）为（200±157）cGy（t=4.2，P=0.001）。即因处方方式不同导致IMRT方式的D50剂量高于传统放疗方式（4.47%±3.62%）。
3.1.2 PTV剂量分布评估 ICRU 50号报告建议将靶区内剂量控制在处方剂量的-5%～7%之间，但是在IMRT中存在小体积的高、低剂量区，一般认为±10%的剂量偏差在可接受范围之内。因为在精确放疗中，高剂量及低剂量的效应与其体积有关，故ICRU 83号报告推荐以接近最小剂量D98和接近最大剂量D2代替D100和D0进行评估，并计算HI，要求DVH参数报告具有连续性。
表2的结果为两种放疗方式的靶区剂量均匀性，其中IMRT方式PTV的HI好于二维放疗方式（0.13±0.04 vs 0.62±0.28；t=－5.781，P=0.000）。出现这种结果的原因可能为：模拟传统放疗方式中可见髂外血管腹外侧部分淋巴引流区存在漏照。宫颈癌术后IMRTPTV靶区为凹形，IMRT计划难度相对较大，放射野交汇处产生较高的剂量区域，其后方产生相对低剂量区。本研究中，IMRT方式PTV的D2和D0最大值分别为5379 cGy和5518 cGy，分别超过处方剂量的19.5%和22.6%；D98和D100最小值分别为4316 cGy和2626 cGy，分别低于处方剂量的4.1%和41.6%；故审核放疗计划时需关注剂量热点和冷点的位置。ICRU 83号报告建议放疗医生应逐层查看放疗剂量热点和冷点的位置，以降低IMRT方式的剂量不均匀性对临床效应的影响。若低剂量区靠近PTV中心，可能影响肿瘤控制率，若位于PTV边缘则其影响相对减小；而PTV边缘的高剂量区可能导致OAR受量的不确定性增加[4]。有研究报道宫颈癌早期术后放疗后患者，其10年总复发率仅为13%～17%[5]；另一项研究报道，对无高危因素的患者进行同步放化疗，其5年无复发生存率可达到93.8%[6]。虽然无明确报道髂外血管腹外侧部分区域的淋巴结复发概率，但根据临床经验，若术中淋巴结清扫彻底，则较少见该部位淋巴结复发。
表2的结果显示靶区覆盖率达到100%处方剂量时的靶区体积，IMRT方式为93.6%±0.7%，
二维放疗方式仅为53.7%±26.4%，其差异有统计学意义。IMRT方式达到90%处方剂量的靶区体积为99.7%±0.6%，二维放疗方式为86.5%±18.3%（P= 0.05）；两种方式均可基本达到剂量要求，但IMRT方式的总体靶区覆盖率好于二维放疗方式。
