摘要 妇科恶性肿瘤体外放射治疗的一个重要特征是治疗区域中包含了小肠、直肠和膀胱,消化道和泌尿系的急慢性并发症严重影响了疗效和患者的生活质量。调强放射治疗可以替代传统体外照射,在不增加甚至减少正常组织受量的前提下增加肿瘤的照射剂量,从而提高肿瘤的局部控制率,降低各种急慢性不良反应的发生率。现综述调强放射治疗的特点及其在妇科恶性肿瘤中的应用进展。

关键词 子宫内膜肿瘤;宫颈肿瘤;放射疗法中图分类号 R737.3;R730.55   

文献标识码 A   文章编号 1000 8225(2004)03 0233 04 

 体外全盆放射治疗(wholepelvicradiotherapy,WPRT)在妇科恶性肿瘤尤其是在子宫颈癌和子宫内膜癌的治疗中占有重要地位,但消化道和泌尿系并发症影响了疗效和患者的生存质量。调强放射治疗(intensitymodulationradiationtherapy,IMRT)则可以在一定程度上解决这一难题,在给予肿瘤靶区大剂量照射的同时减少正常组织的损伤。

1 IMRT主要特点

1.1 IMRT与传统放疗技术的区别调强放射治疗是由Bjamgard等在1977年提出的,随着计算机技术及逆向放射治疗计划系统的飞速发展,这一技术日臻成熟并开始应用于临床。IMRT与传统放疗技术的区别首先在于其照射肿瘤靶区射线束的强度是可调节的。IMRT利用多叶光栅(MLC)技术实现对射线束强度和形状的调节,这样可使高剂量区的形状在三维方向上与肿瘤靶区的形状一致,其剂量分布的适形程度更高,因此可以较大幅度地增加肿瘤剂量,减少周围正常组织的受量。其次,IMRT治疗计划的制定是逆向的。调强的概念启发于CT成像的逆原理,CT是给予人体均匀的射线扫描,当射线穿过不均匀的扫描靶区后产生各个器官或组织密度不同的图像。逆CT技术是先确定照射靶区和周围正常组织三维解剖的剂量和分布,然后根据CT或MRI等资料反推出决定照射所需的治疗参数,利用计算机计划系统计算出各个照射方向上相应的放射剂量率,合成的等剂量分布用三维立体方式显示,并用剂量 体积直方图进行评价,同时列出各统计参数与肿瘤及正常组织处方剂量进行对比。因此,它是常规治疗计划设计的逆向过程(inverseplanning)[1],即首先由临床医师根据肿瘤、周围正常组织的形态和性质给出数字化的预期射野内空间剂量分布(即制定处方剂量),然后由计算机模拟“退火”算法,反复迭代运算出最佳的射野参数,以实现预期的临床目标。

1.2 IMRT与常规三维适形放射治疗的区别IMRT与三维适形放疗(threedimensionalcon formalradiationtherapy,3D CRT)相比具有明显优势,它不仅在三维方向上与肿瘤靶区适形,同时又有放射线强度的变化,其剂量分布的适形程度及其均匀性比标准的3D CRT更好,计划靶区(planningtargetvolume,PTV)边缘可以形成非常陡峭的剂量梯度,从而在不增加甚至减少正常组织受量的前提下增加肿瘤的照射剂量,以提高肿瘤的局部控制率,减少正常组织的损伤。另一方面,IMRT可以在一个计划里同时实现大野照射和小野追加照射,这样在每次照射中正常组织的受量较低,而不同靶区又可获得需要的相应剂量,同时缩短了治疗时间,具有重要的放射生物学意义。

1.3 IMRT的实现方式IMRT的实现方式包括二维物理补偿器、断层治疗技术、多叶准直器静态调强、多叶准直器动态调强、电磁扫描调强、二维调强准直器、独立准直器静态调强等[2]。

2 IMRT在妇科肿瘤临床治疗中的优势妇科恶性肿瘤WPRT的一个重要特征是治疗区域中包含了小肠、直肠和膀胱,消化道和泌尿系的急慢性并发症严重影响了疗效和患者的生活质量。而调强全盆放射治疗(intensity modulatedwholepelvicradiotherapy,IM WPRT)则是一种替代传统体外照射、减少盆腔内正常组织受量、降低急慢性并发症发生率的新方法。目前IM WPRT在妇科恶性肿瘤中的应用主要集中于子宫颈癌和子宫内膜癌,患者首先在CT或MRI模拟定位机下进行治疗区域的扫描,由临床医师确定靶区及周围正常组织的范围和预期的照射剂量,然后将图象传输到逆向计划系统,由计划系统优化射野参数以达到理想的临床目标。

2.1 降低正常组织受照剂量在宫颈癌的治疗中,近距离放射治疗对于获得最佳的肿瘤控制率起关键性作用,但它同时会增加周围敏感器官如膀胱和直肠的受量,因此在体外照射过程中减少宫颈比邻器官的照射剂量是非常重要的。相比传统WPRT治疗计划,IM WPRT能够在保证靶区放射剂量的同时将正常组织的受量减至最低。Portelance等[3]对10例宫颈癌患者进行了从第2腰椎到坐骨结节的仰卧位CT扫描,确定了靶区(主动脉旁淋巴结,髂总、髂内、髂外淋巴结区域和子宫)及正常组织(小肠、结肠、直肠、肾、膀胱、股骨头、阴道和脊髓)的范围,并将图象分别传输至三维治疗计划系统(Focus,CMS)和IMRT计划系统(CORVUS,Nomos),制定出传统的2野、4野计划和4野、7野及9野的IMRT计划,并绘制所有计划的剂量 体积直方图。两种计划均采用18MVX线,总剂量45Gy。制定IM WPRT计划时,敏感器官的受量保持低于其耐受剂量TD5/5,并考虑近距离腔内治疗时的附加剂量。研究显示IM WPRT治疗时接受处方剂量的小肠百分总体积为11.01%±5.67%(4野),15.05%±6.76%(7野),13.56%±5.30%(9野),均显著低于常规的2野(35.28%±13.84%)和4野(34.24%±17.82%)照射。直肠受量大于处方剂量的百分体积在4野为8.55%±4.64%,7野为6.37%±5.19%,9野为3.34%±3.0%,明显小于常规2野(84.01%±18.37%)和4野(46.37%±24.97%)的受照体积。膀胱接受处方剂量的百分体积在4野为30.29%±4.64%,7野为31.66%±8.26%,9野为26.91%±5.57%,也显著小于常规2野(92.89%±35.26)和4野(60.48%±31.80%)照射。Roeske等[4]10例需行全盆放射治疗的子宫颈癌和子宫内膜癌患者进行了传统4野WPRT计划和IM WPRT计划的对比研究。首先对每个患者进行了CT扫描建立临床靶区(clinicaltargetvolume,CTV),CTV外扩1cm形成PTV。同时根据CT扫描图象,确定直肠位置为从骶岬水平到坐骨结节,并且定义小肠区域为第4、5腰椎水平以下的腹膜腔(包括直肠和膀胱)。然后分别为每个患者制定了18MV、4野的WPRT计划及6MV、9野的IM WPRT计划,两计划均为25次分割,总量45Gy,统一给予98%的计划靶区以处方剂量并绘制PTV、小肠区域、直肠和膀胱的剂量 体积直方图。结果显示传统WPRT计划和IM WPRT计划中PTV平均剂量分别为47.8±0.5Gy和47.4±0.4Gy,相应最大剂量为50.0±1.5Gy和54.8±1.7Gy,但在IM WPRT计划中仅有3.2%的靶区受量大于50.0Gy。在10Gy水平,IM WPRT计划的小肠受照体积较大,而在20Gy、40Gy、45Gy水平,IM WPRT计划的小肠受照体积明显减少,在30Gy水平二者区别不大,且在IM WPRT中,小肠处方剂量的受照百分体积为17.4%,显著小于传统WPRT计划(33.8%)。同时,在30Gy及以上水平,直肠和膀胱处方剂量的受照体积也减少了23%。提示当处方剂量在30Gy以上时,IM WPRT能给予盆腔不同区域和淋巴结足够的剂量,并且比常规射野更有效地减少小肠、直肠和膀胱的受照体积,从而显著减少正常组织的受量,减少并发症的发生。近距离腔内治疗时,剂量分布遵循反平方定律,施源器周围的正常组织易受过量照射,而宫骶区域则因为距源较远往往受量不足。Low等[5]研究了以施源器引导的调强放射治疗(applicator guidedin tensity modulatedradiationtherapy,AG IMRT)替代高剂量率近距离腔内治疗的可行性。通过置入CT相容的施源器,定位穹窿、子宫颈和子宫,并以此为基准重新定位其它邻近器官,然后利用CT对3例宫颈癌患者进行了靶区扫描,比较了AG IMRT与应用铯管的近距离腔内放射治疗两种方法剂量分布的差异。结果显示AG IMRT计划的靶区剂量分布相对均匀,既涵盖了A点等剂量面,又减少了膀胱和直肠的受照体积,而铯管近距离放射治疗的靶区中则存在较多的剂量不足区域。

2.2 增加肿瘤靶区治疗剂量IM WPRT能够提高晚期宫颈癌的局部治疗效果,尤其在联合化疗或盆腔及主动脉旁淋巴结显著增大需增加放疗剂量时,能在增加肿瘤剂量的同时将正常组织的受量减至最低,减少直肠和膀胱的并发症。Mutic等[6]对4例主动脉旁淋巴结阳性宫颈癌患者进行了PET CT定位的IMRT治疗。将患者的PET图象与其相应的CT图象融合,确定了阳性淋巴结的位置及其周围关键的组织结构,以第4、5腰椎间隙水平为界,分为两个治疗区域,上部是应用IMRT的主动脉旁野,射线剂量由45Gy增加到59.4Gy,分33次分割完成;下部是全盆野,应用传统治疗计划,中平面剂量为50.4Gy,分28次分割完成,同时进行后装治疗。结果显示IMRT能够在增加肿瘤区域照射剂量的同时,将周围关键组织的剂量控制在可接受范围以内,提高了疗效。

2.3 减少各种急慢性并发症全盆放射治疗引起的各种急慢性并发症影响了患者的生活质量,部分较为严重者甚至被迫中断治疗,继而降低了疗效。IM WPRT能够在保证甚至增加靶区受量的同时减少正常组织照射剂量,减少各种不良反应的发生。Mundt等[7]对比研究了40例接受IM WPRT治疗与35例接受传统WPRT治疗的妇科恶性肿瘤患者急性消化道毒性反应的发生情况。传统4野WPRT和7野及9野IM WPRT计划的处方剂量均为45Gy,日分割剂量1.8Gy。治疗中,将急性消化道反应分为4个等级。0级:无;1级:轻微,无需治疗;2级:中度,需药物治疗;3级:重度,需药物治疗并中断或停止放射治疗。结果显示IM WPRT提供了理想的计划靶区,包括了尽可能少的周围正常组织,平