中华放射医学与防护杂志  2015, Vol. 35 Issue (9): 683-686   PDF    
宫颈癌后装放疗时膀胱直肠小肠受照剂量探讨
郑敏1, 王先良2, 王捷2 , 何玲3, 谢非1, 袁珂2    
1. 530021 南宁, 广西医科大学研究生学院;
2. 四川省肿瘤医院放疗科;
3. 四川省疾病预防控制中心
[摘要]    目的 探讨宫颈癌腔内放疗时不同体积的膀胱、直肠与危及器官受照剂量的关系。方法 选取宫颈癌患者共47例,给予剂量点处方剂量600 cGy的高剂量率腔内后装治疗,用剂量体积直方图(DVH)评价标准计划下不同体积的膀胱、直肠和小肠对相应受照剂量的影响。将膀胱按体积大小分成<80 cm3组、80~120 cm3组和>120 cm3组,直肠按体积大小分成>60 cm3 组和≤60 cm3组,分析其体积与剂量分布的关系。采用方差分析和t检验方法分析D1 cm3D2 cm3D30%D50%结果 与膀胱体积<80 cm3组相比,80~120 cm3组和>120 cm3组的膀胱D30%D50%受照剂量增高(F=5.074、5.088,P<0.05),小肠D1 cm3D2 cm3值差异无统计学意义(P>0.05);与直肠体积>60 cm3 组相比,≤60 cm3组的直肠D1 cm3受照剂量减小(t=-2.045,P<0.05)。结论 宫颈癌近距离放疗时,保持膀胱的适当充盈,直肠体积的减少,可使直肠、膀胱和小肠的受照射剂量均相对降低,从而减少放疗的不良反应。
[关键词]     近距离放疗    直肠    膀胱    小肠    
The analysis of exposure dose for bladder, rectum and small intestine with brachytherapy for cervical cancer
Zheng Min, Wang Xianliang, Wang Jie , He Ling, Xie Fei, Yuan Ke    
Guangxi Medcial University Graduate School, Nanning 530021, China
[Abstract]    Objective To analyze the relationship between different rectal volume, bladder volume and dose of organs at risk (OARs) in intracavitary brachytherapy for cervical cancer. Methods A total of 47 patients with cervical cancer were selected. All of them were treated with high dose rate (HDR) intracavitary brachytherapy with a 600 cGy dose for the dosage point. The effects of different volume of rectum bladder and small intestine for corresponding exposure dose under the standard planning were evaluated using a dose-volume histogram (DVH). According to bladder volume, patients were divided into three groups,<80 cm3 group, 80-120 cm3 group and > 120 cm3 group. And according to rectum volume, patients were divided into > 60 cm3 group and ≤ 60 cm3 group. The relationship between the volume and dosage were analyzed. The ANOVA test and t test were used for analyzing D1 cm3, D2 cm3, D30% and D50%. Results Compared with the group with<80 cm3 bladder volume, D30%, D50% value of bladder in groups with 80-120 cm3 and > 120 cm3 of bladder volume increased (F=5.074, 5.088, P<0.05). The difference of D1 cm3 and D2 cm3 value of the small intestine between 80-120 cm3 and > 120 cm3 bladder volume groups were not statistically significant (P>0.05). D1 cm3 of rectum in groups with ≤ 60 cm3 rectum volume was decreased than that of > 60 cm3 group (t=-2.045, P<0.05). Conclusions Keeping an appropriatly full bladder and reducing rectal volume in cervical cancers treated with intracavitary brachytherapy can make the exposure dose of bladder, rectum and small intestine relatively small, and reduce the adverse reactions of radiotherapy.
[Key words]     Brachytherapy    Rectum    Bladder    Small intestine    

后装近距离放射治疗,因其剂量分布不均匀,剂量跌落较快的特点,在肿瘤局部形成高剂量,保护了周围正常器官,从而很好地解决了局部肿瘤推量问题,因而,在宫颈癌治疗中具有重要地位[1, 2, 3]。传统2D技术仍然是我国宫颈癌后装治疗主要技术模式,在2D宫颈癌近距离放疗中,膀胱、直肠、小肠受照剂量一直是放疗医师关注的重点,而相关方面研究较少。本研究将从剂量学上探讨宫颈癌腔内放疗时,不同体积的膀胱、直肠与危及器官受照剂量的关系,从而为宫颈癌治疗提供理论依据,以期指导临床应用。

资料与方法

1. 一般临床资料:选取2014年2月至9月本院收治的根治性宫颈癌患者47例,年龄33~76岁,中位年龄49岁,病理类型全部为鳞癌。根据国际妇产科协会(FIGO)2009年分期标准[4],Ⅱa期13例、Ⅱb期20例、Ⅲa期8例,Ⅲb期6例。本研究经四川省肿瘤医院伦理委员会讨论批准,患者均签署知情同意书。

2. 体位固定及CT定位:所有患者均采用截石位,宫腔内均放置瑞典核通公司Fletcher suit施源器,宫腔施源器的标记环位于宫颈外口的位置,代表宫颈外口及穹隆表面位置。宫腔施源器应调整在阴道施源器的中部,阴道施源器顶端平坐标原点,阴道内纱布填塞,3片施源器之间相对固定并固定在治疗床上。

3. 危及器官勾画:应用荷兰Philips公司生产的V Brilliance TM CT BigBore4型号螺旋CT机,对所有宫颈癌患者进行治疗前腹部及盆腔CT扫描获取图像。CT扫描层厚0.3 cm,扫描范围自腰3椎体水平至坐骨结节下缘水平。所有图像信息传输至瑞典核通公司Nuclectron Oncentra 4.3治疗计划系统。依据解剖学规定确定直肠位置和体积,直肠上界为直肠乙状结肠交界处、下界为肛门,以直肠壁的外侧缘为界,膀胱以外轮廓;小肠下接直肠与乙状结肠交界处,上到宫底上界以上两层。为了避免不同医师勾画出现的误差,由同一医师进行器官勾画。

4. 放疗计划设计:按传统的近距离后装治疗的方式,按曼彻斯特系统定义的以宫腔源末端为界,上延2 cm,旁开2 cm作为处方剂量点[5],给予处方剂量600 cGy,管间距离优化。应用剂量体积直方图(DVH)观察比较患者的直肠、膀胱和小肠剂量分布。Georg等[6]研究认为D1 cm3D2 cm3对直肠、膀胱Ⅱ~Ⅳ级不良反应有很好的预测价值,所以,本研究统计D1 cm3D2 cm3剂量值。直肠、膀胱的不良反应与体积受量有关,本研究同时统计D30%D50%剂量值。小肠属于串联器官,且宫底剂量可衰减程度大,因此,统计小肠D1 cm3D2 cm3剂量值。将膀胱按体积大小分成3组,< 80 cm3组、80~120 cm3组和>120 cm3组;直肠按体积大小分成两组,>60 cm3 组和≤60 cm3组,分析相应体积与剂量分布的关系。

5. 统计学处理:数据以 ± s表示。采用SPSS 16.0软件进行统计分析。两组独立样本间比较采用t检验,多组间比较采用方差分析,两两比较采用SNK法。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1. 膀胱不同充盈体积时受照剂量:相关分布情况列于表1。膀胱体积 < 80 cm3组,膀胱D30%为(338.70±59.99)cGy,膀胱D50%为(257.47±46.12)cGy;膀胱体积80~120 cm3组,膀胱D30%为(310.94±42.59)cGy,膀胱D50%为(237.61±35.97)cGy;膀胱体积>120 cm3组,膀胱D30%为(280.07±50.55)cGy,膀胱D50%为(211.33±39.05)cGy。结果显示,与膀胱体积 < 80 cm3组相比,80~120 cm3组和>120 cm3组的膀胱D30%受照剂量增高(F=5.074,P < 0.05);与膀胱体积 < 80 cm3组相比,80~120 cm3组和>120 cm3组的膀胱D50%受照剂量增高(F=5.088,P < 0.05);与膀胱体积 < 80 cm3组相比,80~120 cm3组和>120 cm3组的膀胱D1 cm3D2 cm3,差异无统计学意义(P>0.05)。

表 1 膀胱不同充盈体积时受照剂量(cGy, ± s)

2.直肠不同体积时受照剂量:相关分布情况列于表2。直肠体积≤60 cm3组中,直肠D1 cm3为(587.60±192.43)cGy,直肠体积>60 cm3组中直肠D1 cm3为(692.57±154.72)cGy。结果显示,与直肠体积>60 cm3 组相比,≤60 cm3组的直肠D1 cm3受照剂量减小(t=-2.045,P<0.05)。直肠D2 cm3D30%D50%结果差异无统计学意义(P>0.05)。

表 2 直肠不同体积的受照剂量(cGy, ± s)

3. 膀胱不同充盈体积组小肠的受照剂量:膀胱体积 < 80 cm3组,小肠D1 cm3为(597.64±90.38)cGy,小肠D2 cm3为(536.48±80.46)cGy;膀胱体积80~120 cm3组,小肠D1 cm3为(553.45±154.14)cGy,小肠D2 cm3为(498.90±138.10)cGy;膀胱体积>120 cm3组,小肠D1 cm3为(535.31±127.96)cGy,小肠D2 cm3为(483.21±116.85)cGy。结果显示,随着膀胱体积的增大,小肠D1 cm3D2 cm3值有逐渐降低的趋势。但小肠D1 cm3D2 cm3结果差异无统计学意义(P>0.05)。

讨 论

在宫颈癌的放疗过程中,放射性膀胱炎是影响放疗的常见因素。放射性膀胱炎的发生不仅与患者自身特性有关,如分娩使膀胱有轻度炎症、盆腔手术使膀胱轻度损伤等,另外还与放疗时膀胱的状态有关[7]。后装腔内照射宫颈癌时膀胱的状态,对子宫体位置的影响较大。部分研究显示,膀胱的充盈状态对肿瘤靶体积剂量无影响,但对膀胱、直肠和小肠的受照剂量的影响却不尽相同,膀胱充盈时膀胱壁的平均受照剂量较膀胱排空时低[8, 9, 10]。Cengiz等[11]对10例行后装内照射宫颈癌患者进行研究,结果发现膀胱充盈时,体积较大的膀胱受照剂量较小。在一个充盈的膀胱中,膀胱体积的25%、50%、100%的剂量比空虚的膀胱更小。本研究结果显示,膀胱体积>120 cm3组膀胱所受的照射剂量均比 < 80 cm3、80~120 cm3组膀胱所受的照射剂量低,证实较大膀胱体积组D30%D50%值均比较小膀胱体积组低,与上述研究结论较一致。这是因为膀胱充盈后,膀胱壁变薄,膀胱的平均受照剂量变低。从而较大体积的膀胱更有保护作用。

盆腔放疗过程中,减少直肠的受照剂量,可减少放射性直肠炎的发生[12]。直肠并发症的主要相关因素有直肠受照射的剂量、体积和剂量率,其中最重要的因素是受照剂量[13, 14]。本研究显示,不同体积直肠的受照剂量有差异,直肠体积≤60 cm3组其D1 cm3D2 cm3D30%D50%均显示比直肠体积>60 cm3组接受较低剂量,D30%、D50%两组受照剂量值差异无统计学意义。Lim等[15]研究51例宫颈癌患者,三维后装计划下直肠扩张的大小与直肠D2 cm3的关系,直肠D2 cm3大小随着直肠体积扩展而增加。本研究与该结果相似,宫颈癌放疗时体积较小的直肠,直肠所受的照射剂量较低,这是因为直肠胀气或含大便较多时,直肠体积较大,使其与高剂量区更近,从而所受的照射剂量更高。

小肠是个不固定的器官,在CT图像上可以看到,在大多数情况下,在膀胱体积充盈度不同时,小肠的位置不同。小肠的剂量(D2 cm3)在膀胱空虚状态比在膀胱充盈状态下更高[16]。 Yamashita等[17]研究显示,随着膀胱体积的增大,小肠的全部参考值(D0.1 cm3D5%V100%)的平均值均减小。Cengiz等[11]研究证明,小肠D1 cm3D5 cm3剂量在膀胱充盈时低于膀胱空虚时。本研究与上述研究结论一致,膀胱体积较高时,小肠D1 cm3D2 cm3的剂量均值均小于膀胱体积较低时。可能因为膀胱体积越充盈,小肠被膀胱推得离阴道施源器越远,从而受到的照射越少。由于小肠的放射敏感性比膀胱的相对更高,后装放射治疗时一个充盈的膀胱比空虚的膀胱意义更大。

综上所述,结合本研究结果,后装治疗前,给予患者安置导尿管,膀胱注射>120 ml生理盐水,但尽量使患者膀胱充盈处于主观感受舒适状态。这样可以使膀胱所受到的"热点"剂量减小,还可以使小肠的"热点"剂量减小,从而减少放射性膀胱炎、放射性肠炎的发生,达到保护小肠、膀胱的目的。后装放疗前采取适当的措施减少直肠体积,可以减小直肠所受的照射量,从而降低患者的直肠放射性不良反应。

参考文献
[1] 孙建衡.做好妇科肿瘤的放射治疗[J].中国实用妇科与产科杂志,2006, 22(8): 564-565.
[2] Taylor A, Powell ME. Conformal and Intensity modulated radiotherapy for cervical cancer [J]. Clin Oncol, 2008, 20(6): 417-425.
[3] 殷蔚伯,余子豪,徐国镇,等.肿瘤放射治疗学[M].4版.北京:中国协和医科大学出版社,2008: 246-260.
[4] Belhadj H, Berek J, Bermudez A, et al. FIGO staging for carcinoma of the vulva, cervix, and corpus uteri[J]. Int J Gynaecol Obstet, 2014, 125(2): 97-98.
[5] 冯宁远. 近距离放疗计量学基础//殷蔚伯.肿瘤放射治疗学[M].4版.北京:中国协和医科大学出版社,2008: 58-83.
[6] Georg P, Ptter R, Georg D, et al. Dose effect relationship for late side effects of the rectum and urinary bladder in magnetic resonance image-guided adaptive cervix cancer brachytherapy[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2012, 82(2): 653-657.
[7] 吕银,王凡,汪红艳,等.膀胱两种状态对宫颈癌近距离放射治疗剂量分布的影响[J].安徽医科大学学报, 2009, 44(2): 265-269.
[8] Sun LM, Huang HY, Huang EY, et al. A prospective study to assess the bladder distension effects on dosimetry in intracavitary brachytherapy of cervical cancer via computed tomography-assisted technique[J]. Radiother Oncol, 2005, 77(1): 77-82.
[9] Kim RY, Shen S, Lin HY, et al. Effect of bladder distension on organs at risk in 3D image-based planning of intracavitary brachytherapy for cervical cancer[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2010, 76(2): 485-489.
[10] [ZK(]罗惠群,孙小杨,吴敬波,等. 近距离放疗时不同直肠膀胱体积的受照剂量比较[J].海南医学院学报,2013, 19(2): 159-166.
[11] Cengiz M, Gürdalli S, Selek U, et al. Effect of bladder distension on dose distribution of in tracavitary brachytherapy for cervical cancer: three-dimensional computed tomography plan evaluation[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2008, 70(2): 464-468.
[12] 丁云霞,胡久望. 放射性直肠炎的预防与治疗[J]. 国外医学肿瘤学分册,2001,28(5):394-396.
[13] Milutin B, Zoran K. Rectal dosimetry in intracavitary applications of cervix carcinoma: comparison of two methods[J]. Arch Oncol, 2002, 10(4): 253-259.
[14] van de Bunt L, van der Heide UA, Ketelaars M, et al. Conventional, conformal, and intensity-modulated radiation therapy reatment planning of external beam radiotherapy for cervical cancer: the impact of tumor regression[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2006, 64(1): 189-196.
[15] Lim J, Durbin-Johnson B, Valicenti R, et al. The impact of maximum rectal distention and tandem angle on rectal dose delivered in 3D planned gynecologic high dose-rate brachytherapy[J]. Int J Gynecol Cancer, 2013, 23(6): 1078-1083.
[16] Kobzda JD, Cikowska-Wozniak E, Michalska M, et al. Three-dimensional dosimetry of the full and empty bladder in high dose rate vaginal cuff brachytherapy[J]. Int J Gynecol Cancer, 2014, 24(5): 923-927.
[17] Yamashita H, Nakagawa K, Okuma K, et al. Correlation between bladder volume and irradiated dose of small bowel in CT-based planning of intracavitary brachytherapy for cervical cancer[J]. Jpn J Clin Oncol, 2012, 42(4): 302-308.