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  中华放射医学与防护杂志  2017, Vol. 37 Issue (3): 205-209   PDF    
宫颈癌外照射急性放射性直肠炎剂量-体积-时间关系研究
郑敏1, 何玲2, 许敬辉1, 马家宝1, 范羽1, 谢非4, 刘光荣1, 樊伶俐3, 王捷1     
1. 610041 成都, 四川省肿瘤医院;
2. 610041 成都, 四川省疾病预防控制中心;
3. 621000 绵阳, 四川省绵阳市中心医院;
4. 618000 德阳, 四川省德阳市人民医院
[摘要] 目的 回顾性分析宫颈癌调强放射治疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)中急性放射性直肠炎的发生与直肠受照剂量、体积以及受照时间关系。 方法 收集本院2011年1月至2013年12月行IMRT照射的51例宫颈癌病例,根据RTOG/EORTC毒性分级标准分为1~4级。用剂量体积直方图(DVH)评价标准计划下不同放射性直肠炎分级组的患者直肠受照剂量体积。分析直肠DmaxDmeanD1 cm3D2 cm3D40V40和出现症状时直肠受照剂量。 结果 急性放射性直肠炎发生的平均时间为放疗后(23.06±12.01)d。与发生放射性直肠炎3~4级组相比,放射性直肠炎2级组的直肠Dmax值更低,差异有统计学意义(F=5.268,P < 0.05);与发生放射性直肠炎3~4级组相比,放射性直肠炎1级、2级组的直肠D1 cm3D2 cm3值均低于放射性直肠炎3~4级组(F=4.893、4.406,P < 0.05),而直肠D40V40值的差异无统计学意义(P>0.05)。 结论 宫颈癌患者IMRT放疗20 d左右较易发生急性放射性直肠炎,且较多发生轻度到中度急性放射性直肠炎,重度急性放射性直肠炎的发生率低。在宫颈癌IMRT放疗时,尽量减小直肠DmaxD1 cm3D2 cm3的值,对降低重度急性放射性直肠炎的发生率有意义。
[关键词] 宫颈癌     适形调强放疗     外照射     急性放射性直肠炎    
An analysis of dose-volume-time relationship for acute radiation proctitis in cervical cancer patients
Zheng Min1, He Ling2, Xu Jinghui1, Ma Jiabao1, Fan Yu1, Xie Fei4, Liu Guangrong1, Fan Lingli3, Wang Jie1     
1. Sichuan Cancer Hospital, Chengdu 610041, China;
2. Sichuan Province Center for Disease Control and Prevention, Chengdu 610041, China;
3. Mianyang Central Hospital of Sichuan Province, Mianyang 612000, China;
4. Deyang People's Hospital of Sichuan Province, Deyang 618000, China
Corresponding author: Wang Jie, E-mail:wxr792000@163.com
[Abstract] Objective To investigate the relationship between acute radiation proctitis and radiation dose, volume as well as radiation time, in the process of intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for the cervical cancer patients. Methods A total of 51 patients with locally advanced cervical cancer were enrolled from January 2011 to December 2013. Those patients were then classified into grade 1 to 4 groups, according to the RTOG/EORTC toxicity grading standard. The exposure dose volume and the average dose of rectum under the standard plan were evaluated with dose-volume histogram (DVH). The ANOVA test was used for analyzing Dmax, Dmean, D1 cm3, D2 cm3, D40 and V40 values of rectum and the average exposure dose of rectum. Results The average time of acute radiation proctitis with clinical symptoms was (23.06±12.01) d after radiotherapy. Dmax values of rectum in grade 2 group was lower than those in grade 3 and 4 groups (F=5.268, P < 0.05). Moreover, D1 cm3 and D2 cm3 values of rectum in grade 1 and 2 groups were also lower than those in grade 3 and 4 groups (F=4.893, 4.406, P < 0.05). There was no statistically significant difference between D40 and V40 values. Conclusions The acute radiation proctitis could be frequently found around 20 days during the IMRT for cervical cancer patients. Mild and moderate acute radiation proctitis are more common, while severe acute radiation proctitis is rare. Minimizing Dmax, D1 cm3 and D2 cm3 values of rectum might reduce the incidence of severe acute radiation proctitis in cervical cancer patients receiving IMRT.
[Key words] Cervical cancer     Intensity-modulated radiation therapy     External beam radiotherapy     Acute radiation proctitis    

随着宫颈癌治疗技术的不断发展,放疗已成为宫颈癌治疗的重要手段之一。而宫颈癌盆腔放疗的主要并发症之一是放射性直肠炎。世界上每年大约有30万患者接受盆腔放射治疗,其中大部分患者可能会经历一个肠道习惯的改变[1]。放射性直肠炎的发生主要与直肠受照射总剂量、直肠受照体积和直肠受照剂量率相关,其中最重要的因素是直肠受照总剂量[2-3]。本研究分析宫颈癌患者调强放疗 (IMRT) 过程中,从直肠受照剂量、受照体积、受照时间等方面分析这些因素与急性放射性直肠炎之间的关系,为临床医师宫颈癌IMRT计划评估提供一定的理论依据。

资料与方法

1.一般临床资料:选取2011年1月至2013年12月期间本院收治的宫颈癌盆腔放疗发生急性放射性直肠炎的患者51例,年龄36~78岁,平均年龄 (53.76±11.68) 岁,中位年龄52岁。宫颈腺癌5例,宫颈鳞癌46例,均未行手术。根据国际妇产科协会 (FIGO)2009年分期标准[4],ⅠB2 2例,ⅡA1 12例,ⅡA2 8例,ⅡB 1例,ⅢA 24例,ⅢB 3例,ⅣA 1例。盆腔放疗方式均采用IMRT,处方剂量45~50 Gy/25~27次,时间5~6周。51例患者盆腔放疗期间均完成同步化疗2周期,巩固化疗2周期,化疗方案均采用紫杉醇+顺铂,化疗21~28 d为1个周期。本研究通过医院伦理委员会论证,所有患者均签署了知情同意书。

2.体位固定及CT定位:患者取仰卧位,采用热塑料模固定下腹部及盆部,用记号笔在患者皮肤上标记好体模下界,以便CT定位时使用。体位与制作体模时一致,按照预先在患者皮肤上标记好的位置扣上体模,首先检查体模与患者皮肤轮廓吻合程度,然后将CT激光灯交叉点对准患者大致肿瘤体表中心。每位患者保持自由平静呼吸,膀胱充盈处于舒适状态。

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,对患者进行腹部及盆腔CT扫描获取图像。CT扫描层厚0.3 cm,扫描范围自肝脏下缘水平至坐骨结节下缘水平。所有图像信息传输至医科达公司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,直肠以直肠壁的外侧缘为界,膀胱以膀胱壁外侧缘为界,小肠下接直肠与乙状结肠交界处,上到靶区上界以上两层。均由经验丰富的正高职称放疗科医师在CT图像上勾画放疗靶区及危及器官,结合CT和MRI影像学。

4.放射治疗计划的评价和执行:所有计划均在Oncentra计划系统上设计和优化放疗计划,放疗加速器为瓦里安Novalis TX或医科达Axesse等。所收集病例的盆腔放射治疗均一个计划完成。应用剂量体积直方图 (DVH) 统计患者的直肠剂量分布。研究发现,D1 cm3D2 cm3对2~4级放射性直肠毒性有很好的预测价值[5]。故本研究统计直肠热点剂量 (D1 cm3D2 cm3),以及直肠受照最大剂量 (Dmax)、直肠受照平均剂量 (Dmean)、直肠40%体积受照的剂量 (D40)、直肠受40 Gy照射剂量时的体积值 (V40)。

5.急性放射性直肠炎分级标准:采用RTOG/EORTC下消化道急性毒性反应分级标准[6]:0级:无明显肠道症状;1级:排便次数增多或排便习惯改变,无需用药/或直肠不适,无需镇痛治疗;2级:腹泻,需用抗副交感神经药/黏液分泌增多,无需卫生垫/直肠或腹部疼痛,需镇痛药;3级:腹泻,需肠胃外支持/重度黏液或血性分泌物增多,需卫生垫/腹部膨胀 (平片示肠管扩张);4级:急性或亚急性肠梗阻,瘘或穿孔;胃肠道出血需输血;腹痛或里急后重需置管减压,或肠扭。

6.统计学处理:数据以x±s表示,采用SPSS 16.0软件包进行分析。多组间比较采用方差分析,组内两两比较采用SNK法。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1.不同分级急性放射性直肠炎患者的直肠受照剂量和受照体积:结果列于表 1。其中,51例发生急性放射性直肠炎的患者中,1级15例,占29.4%;2级32例,占62.8%;3~4级4例,占7.8%。与3~4级相比,1级和2级的直肠DmaxD1 cm3D2 cm3值均较低 (F=5.268、4.893、4.406,P < 0.05);而直肠DmeanD40V40受照体积也低,但差异无统计学意义 (F=1.472、0.693、1.315,P>0.05)。因3~4级病例分期 (ⅢB 3例、ⅣA 1例) 较1级和2级晚,可能因为患者肿瘤靶区更大、所以其直肠的受照剂量DmaxD1 cm3D2 cm3值差异更大,故数据差异有统计学意义。而1级和2级组患者的直肠的受照剂量DmaxDmeanD1 cm3D2 cm3值从表 2看出其差异较小,可能跟纳入的病例数较少有关,后期会再增加病例数分析。

表 1 不同分级放射性直肠炎患者直肠的受照剂量和受照体积 (x±s) Table 1 The radiation dose and volume of rectum in different grade of radiation proctitis patients (x±s)

表 2 不同分级组急性放射性直肠炎发生时患者直肠受照剂量 (cGy) Table 2 The exposure dose of rectum at acute radiation proctitis in different group patients (cGy)

2.不同分级急性放射性直肠炎发生时患者的直肠受照剂量:结果列于表 2。51例发生急性放射性直肠炎患者出现症状时的直肠平均受照剂量范围为313~3 799 cGy,平均受照剂量 (2 150.69±939.10) cGy。结果显示,急性放射性直肠炎1级、2级和3~4级发生时的直肠受照剂量变化无明显规律,平均剂量随放射性直肠炎分级越重有越大的趋势,但差异无统计学意义 (P >0.05)。

3.急性放射性直肠炎的发生时间:结果列于表 3。发生急性放射性直肠炎的时间最早为放疗后2 d,最迟为58 d,平均时间为 (23.06±12.01) d,中位时间为22 d。结果显示,急性放射性直肠炎1级、2级和3~4级的发生症状时间无明显规律,差异无统计学意义 (P >0.05)。

表 3 1~4级急性放射性直肠炎在放疗后的发生时间 Table 3 The beginning time of the acute radiation proctitis after radiotherapy form 1-4 grade

讨论

放射性直肠炎依据临床表现分为急性放射性直肠炎和慢性放射性直肠炎[7]。急性放射性直肠炎大部分发生于盆腔放疗的1~2周后,慢性放射性肠炎大部分由急性放射性直肠炎迁延而来,出现在放疗后6个月以上乃至数年[8]。本研究中急性放射性直肠炎发生时间大多数在放疗开始后20 d左右,与张照辉等[9]报道的急性放射性直肠炎的发生时间绝大多数在2周左右较一致。本研究中,病例是从盆腔IMRT治疗开始后至开始腔内治疗之前发生的急性放射性直肠炎患者,覆盖了RTOG/EORTC分级标准1~4级,其中,1~2级占发生放射性直肠炎92.16%(47/51),3~4级占7.84%(4/51)。可见宫颈癌患者盆腔IMRT治疗后易发生轻度到中度的急性放射性直肠炎,重度急性放射性直肠炎的发生率较低。多数研究也表明,宫颈癌盆腔放射治疗后早期并发症以直肠应激性反应多见,3级及以上早期放射性直肠损伤的发生率较低[10-11]

我国放射性直肠炎诊断标准 (GBZ 111-2002) 中,将急性放射性直肠炎诊断依据定义为直肠部位受分次照射45~60 Gy或等效1次照射累积剂量45~60 Gy。本研究结果远低于此标准值,直肠受照剂量范围为3.13~37.99 Gy,平均受照剂量为 (21.34±9.03) Gy,中位受照剂量为20.72 Gy,此结果与张照辉等[9]的研究结果较一致。分析其原因,可能与制定原标准所依据的放射生物学模型和临床放射方法改变有关。①肿瘤放射生物学模型已由NSD (名义标称剂量) 公式变换为线性二次方程公式 (L-Q) 公式。②肿瘤照射方式由传统箱式4野照射到精确照射的调强放疗。③治疗设备由钴治疗机转换精确适形调强放疗设备。然而,直肠是一个空腔器官,最全面的评估方法不应只是剂量值,还应涉及体积值。本研究发现,与发生放射性直肠炎组相比,0级组直肠D1 cm3D2 cm3值更低,且差异有统计学意义,说明在预评估宫颈癌盆腔放疗放射性直肠损伤时,直肠的D1 cm3D2 cm3值有一定意义。

放射性直肠炎发生的相关因素包括直肠受照总剂量、单次放射剂量、放疗技术、直肠受照剂量体积比、放射部位、直肠受照体积及照射剂量分布不均匀等[2, 12],其中直肠受照剂量又受直肠直径、膀胱充盈状态等影响[13-14]。其他因素,如患者分期、环境或基因、其他治疗 (综合治疗或手术等) 及患者个人因素 (如吸烟、体重指数、血红蛋白水平、高血压、糖尿病等),也易增加放射性直肠毒性[15-17]。对于宫颈癌治疗,大部分研究表明,采用同步化疗增加放疗的疗效,但同时也会加重周围正常组织的放射性损伤,放射性直肠炎的发生率也会大大增加[18]。本研究中,全部患者均采用同步放化疗,由于缺少对照病例,确切差异尚不能肯定。其中,急性放射性直肠炎发生最早时间是照后2 d,最晚发生时间为照后58 d,由此可见发生放射性直肠炎患者的个体差异。急性放射性直肠炎3~4级组患者局部病灶较晚,包括1例膀胱黏膜受侵的ⅣA期患者和3例ⅢB期患者,致使患者的病灶靶区紧贴直肠,直肠的DmaxD1 cm3D2 cm3值明显高于其他组。

综上所述,在宫颈癌患者进行IMRT治疗后20 d左右时,临床放疗医师应注意患者的直肠反应,给予相应的对症处理以减少患者的不适。在制定宫颈癌IMRT放疗靶区计划时,尽量减小直肠DmaxD1 cm3D2 cm3的值,从而对减少重度急性放射性直肠炎的发生率有一定的意义。

利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展,未因进行该研究接受任何不正当的职务或财务利益,在此对研究的独立性和科学性予以保证
作者贡献声明 郑敏负责采集数据和论文撰写;何玲、许敬辉、马家宝、范羽负责计划制定和数据处理;谢非、刘光荣、樊伶俐、王捷负责试验设计,指导论文的撰写和修改
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