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膀胱不同充盈状态在宫颈癌调强放疗中的应用分析

2023-08-04 44 上传者：管理员

摘要：研究膀胱不同充盈状态在宫颈癌调强放疗中的临床应用，为提高宫颈癌调强放射治疗精确度提供临床依据。方法:选取2020年07月至2021年10月福建省肿瘤医院放射治疗中心收治的90例宫颈癌患者作为研究对象，根据膀胱充盈状态不同将其分为膀胱排空组、直接灌注组及自主憋尿组，每组30例。然后进行CT定位扫描及勾画靶区，对比分析三组间临床靶体积(CTV)、计划靶体积(PTV)和直肠、膀胱、小肠及股骨头体积变化。放射治疗实施过程中利用医科达容积成像系统每周进行一次CBCT扫描，采集三组病例的位移误差进行对比分析。结果:膀胱排空组中膀胱与小肠的体积分别为：(73.30±7.93)mL、(361.63±29.07)mL;直接灌注组中膀胱与小肠的体积分别为：(348.30±20.87)mL、(302.00±28.41)mL;自主憋尿组中膀胱与小肠的体积分别为：(307.73±74.65)mL、(328.23±59.35)mL。三组间膀胱与小肠体积变化有显著性统计学差异(P<0.01)。CTV、PTV、直肠、股骨体积变化无显著性统计学差异(P>0.05);三组间膀胱体积离散系数分别为10.82%、6.00%、24.26%,小肠体积离散系数分别为8.04%、9.41%、18.08%。膀胱排空组在三维方向(X、Y、Z、Rx、Ry、Rz)上的放疗摆位误差分别为：(0.20±0.11)cm、(0.23±0.15)cm、(0.18±0.11)cm、(0.97±0.71)°、(0.88±0.70)°、(0.88±0.55)°,直接灌注组为(0.21±0.14)cm、(0.27±0.18)cm、(0.19±0.11)cm、(1.09±0.76)°、(1.16±0.77)°、(0.74±0.60)°,自主憋尿组为(0.26±0.15)cm、(0.36±0.25)cm、(0.32±0.20)cm、(1.65±1.10)°、(1.44±0.98)°、(0.98±0.64)°,三组病例Y、Z、Rx(pitch)、Ry(yaw)方向上摆位误差有显著性统计学差异(P<0.05),X、Rz(roll)方向上摆位误差没有显著性统计学差异(P>0.05)。结论:宫颈癌调强放治疗时膀胱排空时摆位误差最小，膀胱灌注时小肠受照体积最小，保持膀胱稳定的充盈状态有利于提高放疗精确性。

关键词：
宫颈癌
摆位误差
放射治疗
膀胱充盈方式
调强放疗
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宫颈癌是女性生殖系统恶性肿瘤中发病率最高的肿瘤之一[1],近十几年来，死亡率虽然与20世纪70年代相比有明显下降，但每年还有2～3万人死亡，仍严重威胁女性健康[2]。放射治疗可应用于任意分期的宫颈癌，是宫颈癌治疗的主要手段之一[3,4],但由于照射范围大，使放射性膀胱炎、放射性肠炎成为宫颈癌最常见的并发症，严重影响患者生存质量[5,6],为了减少放疗并发症的发生，临床上主要通过充盈膀胱试图将膀胱、小肠、直肠等推至靶区之外，但多数患者随着放疗的进行常伴有不同程度的放射性膀胱炎，出现憋尿困难，为了确保放射治疗的精确性与重复性，笔者将对不同的充盈方式对宫颈癌调强放射治疗的摆位误差影响进行研究分析。

1、资料与方法

1.1临床资料

收集2020年07月至2021年10月期间我院放疗中心收治的宫颈癌患者90例，根据Karnofsky(卡氏，KPS,百分法)功能状态评分标准，KPS≥80分且无除宫颈癌以外的其他基础疾病；经病理或细胞学确诊且接受VMAT调强放疗，其中鳞癌74例，腺癌16例；病理分期Ⅰ期2例、Ⅱ期42例、Ⅲ期46例；年龄范围29～71岁，平均年龄55岁，中位年龄50岁。将其随机分为膀胱排空组、定量灌注组、自主憋尿组，每组30例。

1.2设备与器材

ELEKTA AXESSETM直线加速器机载千伏级锥形束CT(cone beam computed tomography, CBCT),医科达CBCT扫描系统软件版本为XVI Release 4.5.1b141,PHILIPS BRILLIANCE荷兰大孔径CT模拟机，放射治疗计划系统Monaco 5.00.02,MOSAIQ Version 2.41.01J0治疗验证系统，HexaPOD evo碳素板六维床，RUIDI RD/F-TD-3型个体化真空固定垫，Klarity形状记忆热塑网状体膜及配套体部专用固定底板。

1.3体位固定及定位CT扫描

采用个体化负压真空固定垫与形状记忆热塑网膜进行体位固定。患者先排空直肠，仰卧于真空固定垫，双手上举手心向上置于前额，调整体位使患者体表参考标志线与真空固定垫上摆位标记线对齐，使人体正中矢状面与床面垂直，然后扣上形状记忆热塑网膜固定患者体位。膀胱排空组患者自主排空膀胱后10分钟内进行CT扫描；定量直接灌注组在CT扫描前先进行尿道插管，经导尿管排空膀胱后注入300 mL生理盐水，然后立即进行CT扫描；自主憋尿组患者在CT扫描前1小时口服600～800 mL纯净水，待患者有明显尿意感后进行CT扫描。将所得图像上传至放疗计划系统两名主诊医师共同进行轮廓靶区勾画与计划设计，建立3D危及器官容积图，最后将治疗计划发送至MOSAIQ治疗终端，CT图像传至XVI自动配准验证系统。

1.4数据采集

根据不同分组放射治疗计划及3D危及器官容积图，分别记录CTV、PTV、膀胱、小肠、直肠、股骨头容积，对比分析各组间器官受照体积。将接收到的放疗计划进行治疗排程并将定位CT图像导入XVI自动配准系统。所有病例均应先进行CBCT扫描验证后方可进行治疗，扫描频率每周一次，扫描参数为：100～120 kV,射野准直器：M20,滤线器：F1,扫描机架角：182～180度(顺时针)或180～182度(逆时针)。获得横断面、矢状面、冠状面的CBCT容积图像与定位CT参考图像进行匹配，将每次扫描获得线性平移误差和旋转误差，共6组(X、Y、Z和Rx、Ry、Rz)摆位误差数据进行分类统计分析。

1.5统计学方法

采用IBM SPSS 21统计软件进行数据分析。根据STROOM等[7]关于误差计算方法的定义：把摆位误差(x¯±s)分为系统误差(systematic error)和随机误差(random error)。以该患者每次摆位误差均值为个体系统误差，以该患者每次摆位误差标准差为个体随机误差；个体系统误差和随机误差均数分别定义为群体系统误差和随机误差。各组间摆位误差数据和靶区及危及器官受照体积数据采用方差分析，P<0.05为差异有统计学意义；根据夏圣亭[8]报道的方法比较不同均值的数据应采用的离散系数(coefficient of variation),离散系数是一个无量纲量，不需要参照数据的平均传值，是概率分布离散程度的一个归一化量度，其定义为C=σ/μ,σ为标准差，μ为平均值。各组内靶区及危及器官受照体积采用离散系数进行对比分析。

2、结果

2.1受照体积变化

靶区与危及器官受照体积变化中仅有膀胱和小肠体积变化有显著性统计学差异，宫颈癌调强放疗时膀胱受照体积在膀胱排空组为(73.30±7.93)mL(图1)、直接灌注组(348.30±20.87)mL(图2)、自主憋尿组(307.73±74.65)mL(图3),灌注>憋尿>排空，差异具有统计学意义(P<0.05);小肠受照体积膀胱排空组(361.63±29.07)mL、直接灌注组(302.00±28.41)mL、自主憋尿组(328.23±59.35)mL,排空>憋尿>灌注，差异具有统计学意义(P<0.05)。CTV、PTV、直肠、股骨头受照体积并无显著性差异(P>0.05)(表1)。

图1 CTV、PTV、ORA在膀胱排空组中的体积

图2 CTV、PTV、ORA在直接灌注组中的体积

图3 CTV、PTV、ORA在自主憋尿组中的体积

表1 CTV、PTV和ORA在三种充盈状态下的体积对比(x¯±s,mL)

2.2体积离散系数

各组内膀胱受照体积离散系数膀胱排空组为10.82%,直接灌注组为6.00%,自主憋尿组最大为24.26%;除此以外CTV、PTV、小肠、直肠、股骨头受照体积离散系数均为排空组<灌注组<憋尿组(表2)。

表2三组间CTV、PTV和ORA体积的离散度变化对比(%)

2.3放疗摆位误差

宫颈癌调强放疗时不同分组间三维方向(X、Y、Z、Rx、Ry、Rz)上的放疗摆位误差分别为：膀胱排空组(图4):(0.20±0.11)cm、(0.23±0.15)cm、(0.18±0.11)cm、(0.97±0.71)°、(0.88±0.70)°、(0.88±0.55)°;直接灌注组(图5):(0.21±0.14)cm、(0.27±0.18)cm、(0.19±0.11)cm、(1.09±0.76)°、(1.16±0.77)°、(0.74±0.60)°;自主憋尿组(图6) :(0.26±0.15)cm、(0.36±0.25)cm、(0.32±0.20)cm、(1.65±1.10)°、(1.44±0.98)°、(0.98±0.64)°。其中Y、Z、Rx、Ry轴摆位误差值“憋尿>灌注；憋尿>排空”具有显著性统计学差异(P<0.05)。而对于X、Rz轴摆位误差表现出一致性，无显著性统计学差异(P>0.05) (表3)。

图4膀胱排空时的摆位误差

图5膀胱灌注时的摆位误差

图6自主憋尿时的摆位误差

表3三种充盈不同状态下摆位误差对比(x¯±s)

3、讨论

调强放射治疗是当前高度精确放射治疗技术，具有高适形性，高靶区剂量，正常及危及器官剂量低[9],适应证广等特点。因此调强放疗被广泛应用于宫颈癌放射治疗，但宫颈位置受多种因素影响[10,10],尤其是膀胱的充盈情况严重影响宫颈的位置，从而导致宫颈癌放射治疗精确度显著下降。大量研究[11,12,13]显示保持膀胱充盈状态可有效提高放射治疗精确度，减少小肠受照体积，明显降低放射治疗胃肠道毒性反应。但不同个体之间膀胱的充盈程度各不相同，即使同一患者随着放射治疗的推进膀胱充盈程度也会有明显差异。

影响宫颈癌调强放疗摆位误差的因素众多，首先设备方面：不同的配准方式，体位固定方式，加速器治疗床之间摆位误差均有所不同[14];其次不同医技人员进行放疗计划的制定、验证、实施其误差也各不相同[15];最后患者的体形变化，体质量指数的改变，进食性况，膀胱充盈状态，情绪紧张恐惧等均可对放疗摆位误差造成影响[16,17,18]。本研究显示宫颈癌调强放射治疗时膀胱排空组摆位误差值最小，其次为膀胱灌注组，自主憋尿组摆位误差最大。笔者经研究分析认为膀胱排空状态时其体积比较稳定，简单易行且舒适，患者精神放松配合度好有利于提高放疗精确度；膀胱直接灌注虽然可以精确控制膀胱充盈程度，但操作过程复杂，舒适度差，易使患者产生紧张情绪使配合度下降，从而影响放射治疗精确度；自主憋尿则膀胱充盈不稳定，时而充盈不足，时而过度充盈甚至出现治疗过程中排尿的情况，对放疗摆位误差影响较大。本研究自主憋尿组出现6例膀胱充盈不足，1例因饮水后腹部膨隆无法正常使用网膜固定，2例因膀胱过度充盈使用网膜固定时尿液溢出。

宫颈癌调强放射治疗时，膀胱的充盈程度是否会影响CTV、PTV、膀胱、小肠、直肠、股骨头的受照体积，这是非常值得探讨研究的问题，GANDHI等[19]研究报道，膀胱不同充盈状态对CTV、PTV、小肠、直肠剂量无统计学差异。马建萍等[5]研究报道不同膀胱充盈状态与小肠靶体积，PTV内小肠体积和PTV内膀胱体积有相关性。本研究显示随膀胱充盈小肠受照射体积减小，而膀胱自身受照体积增大，膀胱充盈与排空时比较CTV、PTV、直肠、股骨头的受照体积差异无统计学意义，与上述研究报道基本相符。因此在宫颈癌调强放射治疗过程中保持稳定的膀胱充盈状态是十分有必要的。本研究显示膀胱直接灌注其体积是最稳定的，其次是膀胱排空，自主憋尿充盈状态最难控制，尤其是随着放射治疗的进行，膀胶放射性损伤的出现，多数患者均无法通过自主憋尿达到首次放射治疗前的充盈状态。

总之，宫颈癌调强放疗时保持膀胱稳定的充盈状态有利于提高放射治疗和精确性，但不建议采用自主憋尿方式来充盈膀胱，自主憋尿对放疗摆位误差有一定的影响，不利于提高精确治疗。

参考文献:

[3]孔黃,于甬华,黄伟,等言颈癌调强放疗新进展[J].中华放射肿瘤学杂志,2006, 15(5):

[5]马建萍,夏新舍,潘闻燕,等.膀胱充盈状态对言颈癌调强放疗子言及危及器官的影响[J].中华放射医学与防护杂志,2019,39

[6]乌晓礼,王利华,阿如汗,等.言颈癌调强放疗中膀胱的充盈状态对靶区位置的影响[J].内蒙古医科大学学报, 2016, 38(5):389-3

[8]夏圣亭关于离散系数的探讨[J].工科数学,1997,13(02):

[9]胡晓灵,赵虎,杨兰兰.自适应调强放疗对局部晚期宫颈癌的治疗效果[J]实用临床医药杂志,2021,25(2):90-92.

[10]何赞,李毅,王亚利,等.锥形束CT言颈癌调强放疗中膀胱充盈程度对膀胱实际剂量及靶区影响的评估[J].西部医学, 2021,33

基金资助:国家临床重点专科建设项目(编号:2021);福建省肿瘤放射与免疫治疗临床医学研究中心(编号:2020Y2012);

文章来源:黄家文,张梅芳,傅万凯等.膀胱不同充盈状态在宫颈癌调强放疗中的应用分析[J].现代肿瘤医学,2023,31(17):3242-3247.