直肠癌术后放射治疗不同治疗体位及照射技术的剂量学研究-郭英华.pdf

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1、山东省医学科学院硕士学位论文直肠癌术后放射治疗不同治疗体位及照射技术的剂量学研究姓名：郭英华申请学位级别：硕士专业：肿瘤学指导教师：王仁本20070401山东省医学科学院硕士研究生毕业论文英文全称主要符号表planning target volumeclinical target volumecomputed tomographorgan at riskbeam eye view汉语名称三维适形放疗调强放疗计划靶区临床靶区计算机体层摄影危险器官射野方向观dose volume histogram 剂量体积直方图small bowelbladderfemoral headconformal in

2、dex7小肠膀胱股骨头感兴趣区均匀指数适形指数嬲一一州洲凹呲聊帆船B雕删a学位论文独创性声明本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。学位论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属山东省医学科学院。山东省医学科学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为山东省医学科学院。论文作者签名：芏臣受兰

3、导师签名日期：垒丑年上月鱼一日日期：4年工月盟日山东省医学科学院硕士研究生毕业论文直肠癌术后放射治疗不同治疗体位及照射技术的剂量学研究研究生导师专业郭英华王仁本肿瘤学摘 要目的：手术是直肠癌的主要治疗方法，但单纯手术治疗效果并不理想。放射治疗是直肠癌综合治疗的重要组成部分。术后放疗适用于局部病期较晚；肠壁或盆腔淋巴结转移：手术切除时有可疑肿瘤残留或术后病理证实原发肿瘤部位或淋巴引流区有肿瘤细胞残留的患者。术后放疗可以降低局部复发率，术后联合放化疗可以降低局部复发率并可能提高总体生存率。但是，盆腔手术后患者的放疗耐受性降低，放疗副反应增加。直肠癌术后盆腔放疗中，小肠是最需要保护的危险器官之一小肠

4、粘膜对放射线非常敏感。小肠放射损伤是直肠癌术后盆腔放疗中最常见和最严重的并发症之一。小肠的放射损伤与其受照体积和(或)受照剂量密切相关。因此，减少小肠的受照体积和(或)受照剂量成为减少盆腔放疗中小肠放射损伤，提高放疗疗效的关键所在。直肠癌术后，直肠及直肠系膜切除，小肠向下移位进入盆腔。理论上，采用俯卧位可以将小肠推移至盆腔之外，从而降低小肠位于高剂量区的体积。IMRT是一种较3DCRT更为先进的放疗技术，剂量分布和靶区适形度均优于3DCRT，这样可提高靶区剂量，同时降低周围正常组织剂量。在盆腔放疗中，采用IMRT理论上可以降低小肠受照剂量，从而减少小肠的放射损伤。本研究的目的是：通过对仰卧位和

5、俯卧位小肠、膀胱、股骨头剂量体积关系的分析，对两种治疗体位进行比较；并通过对3DCRT计划与IMRT计划剂量分布特征和各个器官剂量体积关系的分析，对两种照射技术进行比较；探讨直肠癌术后盆腔放疗的理想治疗体位和照射技术，为临床治疗提供确切的数据支持，指导桩床实践，以期降低直肠癌术后盆腔放疗的并发症发生率及其严重程度，提高放疗豹疗效。方法：从2005年12月到2007年3月，山东省肿瘤医院放疗科直肠癌术后拟行盆腔放疗的患者18例入组。所有患者均经病理诊断证实；盆腔无影像学可见病灶。其中腹会阴联合切除术8例，腹前切除术10例。患者定位前口服CT对比剂，定位时膀胱充盈。采用真空袋成型体位固定技术，同一

6、患者分别以仰卧2山东省医学科学院硕士研究生毕业论文位和俯卧位进行CT模拟定位，以层厚5mm进行定位扫描。由两名医生在定位图像上勾画CTV及小肠、膀胱和股骨头等危险器官轮廓。P1v为CTV外放6mm。为便于比较，本研究将所有患者的CTV上界一律规定为第五腰椎下缘，下界至闭孔下缘，小肠勾画至第四腰椎下缘水平。对同一患者不同体位的图像，根据骨性标志及软组织结构进行靶区勾画，保证两种治疗体位靶区范围一致。对同一患者不同治疗体位的图像运用ADAC Pinnacle 3型三维治疗计划系统分别制定3DCRT计划。对俯卧位图像应用该系统制定IMRT计划。为便于比较，本研究所有患者的所有计划处方剂量均为504c

7、,y2S次。统计及评价指标包括：1仰卧位和俯卧位的比较采用以下指标：第4腰椎下缘以下盆腔的小肠体积fv)；10 Coy、20 C,y、30 Gy、45 C,y及50 C,y等剂量面包括的小肠体积(VsBl0，Vsu20,VSB30,Vm4s，VSBS0)10 C,y、20 Gy、30 Cjy、40Gy及50 Gy等剂量面包括的膀胱和股骨头体积百分比(vBIo，VwJu Vmo,Vu40,VB50；VFloVv20,VF30，VF40VFso)-小肠、膀胱、股骨头的最大受照射剂量和平均受照射剂量(D雌，D。J。23DCRT与IMRT的比较采用以下指标：(1)P1V：剂量均匀度指标：靶区最小剂量(

8、D，曲、靶区最大剂量、剂量均匀指数(homogeneity index,m)；剂量适形度指标；照射适形指数(conformal inde粥C1)、处方剂量面包括的P1V体积(、r栅rn，)。(2)扣除PTv的小肠(SB州、扣除PTV的膀胱(BPTv)和股骨头：最小剂量aD埘曲、最大剂量(D。缸)、平均剂量)、各个等剂量面包括的感兴趣区体积(v(鼢lo，V(SS-PTV)20，v(轴PTl咖V(ma,rv)45，V(sua,rv)|m Vorvrv)lo,Vte-vrvm Va30,虼嗍船VOlT,o,VFl0,VF20,Vr30,VF40,VFso)。统计学方法：应用SPSSl40软件包，对同

9、一照射技术不同治疗体位及同一治疗体位不同照射技术的比较行配对样本t检验。结果：1仰卧位和俯卧位的比较：Vss在两种体位间存在显著差异俨005)。股骨头最小剂量(D。曲、平均剂量aD。)和最大剂量(D赫)两种照射技术间亦无显著差异(户005)。结论：直肠癌术后放射治疗，与仰卧位相比，采用俯卧位可以减少盆腔内的小肠体积，小肠位于各个剂量水平的体积均显著减少；而膀胱、股骨头的受照体积和受照剂量无显著改变。俯卧位时，与CRT相比，IMRT的靶区剂量均匀度和适形度均较好：小肠位于各个剂量水平的体积均显著减少，小肠的平均受照剂量和最大受照剂量也降低；受照剂量506y的膀胱体积、膀胱的最大受照剂量和平均受照

10、剂量亦减少；股骨头位于20Gy、40C,y和50Gy等剂量面的体积减少，但其受照剂量无显著改变。因此，直肠癌术后盆腔放疗采用俯卧位和IMRT可减少小肠的受照体积和受照剂量，从而更好的保护小肠，而对膀胱、股骨头等其他器官无影响或使其受照体积和受照剂量降低。关键词：直肠肿瘤；放射疗法；小肠放射损伤；剂量学4山东省医学科学院硕士研究生毕业论文Dosimetric Study of Different Patient Positions andRadiation Techniques in Rectal Cancer PatientsReceiving Postoperative Radiothera

11、pyPost graduate飘torGUo Ying-hua硒C文NG Ren-benABSTRACTobjective：Postoperative radiotherapy as all adjuvant treatment plays allimportant role in the management of rectal cancc!rThe incidence of local ICUITffncecall be decreased significantlyFurthermore,postoperative chemoradiation canimprove survival i

12、n rectal cancerBm the toxicity of the small bowel seems toincrease afIer resection of tumorSmall bowel tolerance is明e of the doselimitingfactors in the pelvic radiotherpyThe incidence ofboth acute and chronic蜘蛆H boweltoxicity is related closely to its radiation dose and irradiated volumeSo tO reduce

13、 theradiation dose andor me irradiated volume ofthe small bowel is the main method ofreducing small bowel蠲my in pelvic radiotherapyAfter excision of rectum andmesorectum,small bowel mOVeS into pelvisTheoretically speaking,prone position啪move the small bowel out of the pelvis and IMRT锄give therapeuti

14、c dose totarget volume more accuratelySo small bowel啪be protected b薯啦ernIis study娜undertaken to evaluate the imquence ofpatient position(prone position VSsupineposition)and radiation technique(mint vsCRT)011 the dose-volume histograms(DVHs)of organs at risk,especially small bowel in order to find缸op

15、6mal patientposition and radiation technique for postoperative radiothery ofrectal oallclfff patientsMethods and materials：This蛐enrolled 18 consecutive patients with rectalcancer who were scheduled to n嬲iVe postoperative pelvic radiotherapyAll patientstmderwem two sets of CT scans in prone position

16、and in supine position separatelyThe Contours ofCIV,刑：small bowel(SB)，bladder and femoral head were definedin each CT sliceThen using a threedimensional(3D)planning system(ADAC，Pinnacle3)to make the plans ofCRT for different positions and the plans ofIMRT forprone positionThe total volume ofsmall bo

17、wel in pelvis,the volume ofsmall bowelbladder,femoral head within every isodose level and their maximum dose and mean5山东省医学科学院硕士研究生毕业论文dose wcre analyzed for different positions11砖maximum dose,minimum dose,conformal index(CD and homogeneity index On)of PrIV，the volume of SB-PTV，mPTVfemoral head with

18、in every isodose level and their maximum dose andnlHlinIum dose were analyzed for different radiation techniquesData weanalyzcdnsmg paid-s锄pl龉t tcsLResults：Compared to the supine position,the totle volume of small bowel inpelvis and its volume within every isodose level were reduced significantly in

19、 theprone position俨O05)Andtherewasno difference in，Dand nm offemoral head,tooConclusions：Prone position is m010 effective than捌Ipinc positin in reducing theirradiated small howel volume11埒radiation conformal index and homogeneity oftarget volume in n汀姗better than CRTAnd the volume in all isodose lev

20、els andthe radiation dose of small bowel躺reduce significantly in IMRTFurthermoretheil矗ldjat。d volume and radiation dose ofbladder and femoral head aIe reduced Or haveno changeThese findings-suggest that the use of prone position and IMRT mayreduce small bowel complications in postoperative radiother

21、apy of rectal cancerpaients without increasing the injury ofbladder and femoral headKey word_：Rectal neoplasms；Radiotherapy；Small bowel injury；Dosimetry6山东省医学科学院硕士研究生毕业论文前 言手术是直肠癌主要的治疗方法，但单纯根治术后局部复发率高达1550n,6，术后五年生存率仅4550tli。因此，人们对辅助治疗进行了大量研究，包括放疗、化疗及联合放化疗。放射治疗是直肠癌综合治疗的重要组成部分，根据其与手术的关系，可以分为术前放疗、术后放疗

22、、术中放疗和姑息放疗。术后放疗适用于局部病期较晚，如肿瘤侵犯深肌层或穿透肠壁、病变与盆腔组织或器官有癌性粘连；肠壁或盆腔有淋巴结转移；手术切除时有可疑癌残留或术后病理证实原发肿瘤部位或淋巴引流区有肿瘤细胞残留的患者。按Dukes分期，B2、B3、ClC2、C3期，按UICC分期，期及期，均应给予术后放疗。术后放疗的优点是病理分期明确，可以准确地选择需要放疗的患者，并准确定位，可以避免过度治疗。多项临床研究均证实术后放疗可以降低局部复发率，SBU(TheSwedish Council ofTechnology Assessment in Health Care、田的大宗资料分析显示术后放疗可使局

23、部复发率降低300,640。术后放疗和化疗联合应用，除了可以降低局部复发率外，还可以提高生存率。美国胃肠肿瘤研究组、NCCTG(NorthCentral Cancer Trealment Group)和挪威的三项临床随机分组研究均证明：术后放疗联合化疗与术后放疗及单纯手术相比可以明显降低局部复发率并提高总生存率例。SBU圜的资料分析亦显示术后放化疗可以延长患者生存期。虽然术后单纯放疗及术后联合放化疗可以明显降低局部复发率，但是直肠癌手术后患者对放疗的耐受性降低，放疗副反应增加M。这主要和以下因素相关：术后盆腔血运遭到破坏，放疗副反应增加；手术引起不同程度的肠粘连使肠蠕动幅度减低，肠道反应增加；

24、术后直肠及肠系膜切除，小肠下移进入盆腔，其受照射体积和受照射热量增加，肠道放射损伤增加多项研究均证实直肠癌术后盆腔内小肠体积显著大于术前即l。因此，如何降低手术后盆腔内的小肠体积成为研究的方向之一。增加肿瘤控制概率并降低正常组织并发症概率是肿瘤放射治疗追求的两个主要目标。有研究资料证实Is-10l：直肠癌的术后放疗，靶区照射剂量越高，其局部复发率越低。如MGH(Massachusetts General Hospital)的资料i12】显示：术后盆腔照射55Cy，局部复发率为33；照射60Gy，局部复发率则降为11但是随着放疗剂量提高，放疗相关并发症的发生率也相应升高，尤其小肠的早期放射损伤及

25、晚期放射损伤发生率提高。这个因素限制了放疗剂量的继续提高。根据报道，当术后放疗剂量为4550Gy时，小肠3-4级急性腹泻的发生率为1540t13，141；严重晚期小肠放射损伤的5年累计发病率可达742t1 5“。如一放疗剂量提高，放射损伤的发病率将会增加。3山东省医学科学院硕士研究生毕业论文直肠癌术后放疗中，小肠是最需要保护的危险器官之一。小肠粘膜对放射线是非常敏感的。小肠的放射损伤是直肠癌术后盆腔放疗中最常见和最严重的并发症，因此小肠耐受剂量是直肠癌术后盆腔放疗的剂量限制性因素。WethersII列等以单次剂量11160y照射小鼠，发现小肠粘膜隐窝处的分裂细胞即发生变性、死亡，结果使小肠绒毛

26、变短、收缩；如果用更高剂量照射，小肠表面的绒毛可以完全脱落。临床上，小肠受射线的照射可以产生相应的症状，如20Gy次，l豺日，照射lO次左右即可出现腹疼、腹泻、消化不良等肠损伤表现。如照射剂量过大(直接照射小肠达400y以上)，可产生更为严重的小肠并发症，如肠溃疡、肠穿孔、肠出血、一肠梗阻等。早期放射损伤虽然大多可以治愈，但常严重影响患者的生活质量，患者常因此中断治疗，而影响放疗疗效。大剂量放疗后，小肠的晚期并发症为腹泻、肠腔狭窄，肠梗阻等，多需要接受二次手术治疗。因此如何在不影响靶区剂量提高的前提下，降低小肠的受照剂量成为研究的另一方向。小肠的放射损伤与其受照射的体积和受照射的剂量密切相关。

27、因此，减少小肠的受照射体积和(或)受照射剂量成为减少直肠癌手术后盆腔放疗小肠放射损伤，提高放疗疗效的关键所在在这方面，国内和国外均进行了大量研究。概括言之有以下几种策略：l、放疗技术方面：精确靶区定位、精确治疗计划设计和精确治疗计划执行；运用先进的照射技术，如三维适形放疗(3-dimensionalconformal radiotherapy,3DCRT)、调强放疗(intensity modulation radiotherapy,IMRT)【171；多野照射技术和缩野照射技术。2、外科方面：包括术中对高危复发部位放置金属标记和肿瘤切除术后的盆腔重建技术。术中对高危复发部位放置金属标记可以使

28、术后放疗定位更加准确，从而避免了正常组织不必要的损伤。肿瘤切除术后的盆腔重建的目的是填充直肠及直肠系膜切除后的盆腔空缺或在盆腹腔之间建立阻隔，避免或减少小肠下移。常用的盆腔重建方法包括：网膜修补术(omental flaps)、腹膜修补术、子宫倒转术(retroversion of uterus)；使用悬吊网(absorbable sling mesh)悬吊小肠或分隔网分隔盆腔和腹腔；放置盆腔填充物，将小肠推至盆腔外【lS-211。3、其它方法：增加膀胱的充盈度，这是目前已知能减少盆腔小肠体积的最安全有效的策略之一吲：应用腹部压块，可减少盆腔小肠体积，但同时会增加膀胱的受照体积，Das等刚对俯

29、卧位时用或不用腹部压块进行了对比研究，结果显示约50的患者膀胱的受照体积增加；改变治疗体位，应用俯卧位压迫腹壁以期减少盆腔小肠体积。其中，俯卧位腹壁压迫加膀胱充盈因其简单、易重复、患者无痛苦而研究较多251。但以前的研究存在以下不足：多研究传统放疗技术，而非3DCR聊7l；大多数研究仅评价位于照射野内的小肠和膀胱体积或仅评价位于计划靶区9山东省医学科学院硕士研究生毕业论文(planning target volume,PTV)内的小肠膀胱体积泌2羽，而对相对低剂量区的体积未加评价；对剂量分布研究较少。关于照射技术对小肠受照体积和受照剂量影响的研究，CRT与传统两野对穿或三野及四野照射的比较研究

30、较多，结论肯定。直肠癌术后盆腔照射采用适形放疗、多野照射和缩野照射技术可显著降低小肠受照射剂量和受照射体积，并降低放射损伤的发生率29,301。IMRT是一种较3DCRT更为先进的放疗技术，剂量分布和靶区适形度均优于3DCRT，可提高靶区的受照射剂量，同时降低周围正常组织受照射剂量。在盆腔放疗中，采用IMRT技术在理论上可以降低小肠的受照射剂量，从而减少小肠的放射损伤。关于盆腔放疗中IMRT与蔸CRT或传统的两野、三野或四野放疗技术的比较，在前列腺癌和妇科肿瘤研究较多。大多数的结果证实IMRT减少了高剂量区内的小肠体积，小肠的放疗反应发生率降低。如Mundt等13lJ报道，在妇科肿瘤的盆腔放疗

31、中，与传统放疗技术相比，IMRT技术在保证良好的靶区覆盖度的前提下，减少了小肠位于高剂量区的体积，小肠的放射性损伤(主要是腹泻)发生率显著降低：采用IMRT技术为11而传统放疗技术为50。Souza等【32J报道：受照剂量45C,y的小肠体积，与四野适形放疗(处方剂量为45(移)相比，在IMRT(处方剂量为504 Cry)时减少了33，在IMRT(处方剂量54 Gy)时减少了18，因此应用IMRT有利于在保护正常组织和器官的前提下提高靶区的剂量。Liu等f33】对前列腺癌盆腔放疗中IMRT与CRT的比较研究亦得出相似结论。IMRT在直肠癌术后盆腔放疗中的作用，目前的研究相对较少。Duthoy等

32、报道【州，与3DCRT相比，IMAT0ntensity-modulated arc therapy)降低了小肠的平均受照剂量和任何剂量水平的小肠体积。Nuyttens351等应用治疗中每周进行一次计算机体层摄影(computed tomograph,CT)扫描的方法，对IMRT和传统三野放疗过程中位于95等剂量面内的小肠体积进行了动态观察，结果发现采用IMRT时小肠位于高剂量区内的体积显著减少(传统放疗平均112 cm3；IMRT平均42 cm3)但是此研究仅与传统放疗技术进行了分析，未与3DCRT的情况进行评价；仅评价了位于95等剂量面内的小肠体积，而对其他剂量水平的体积未进行评价。Guer

33、rero【弼对局部晚期直肠癌盆腔放疗时3DCRT与IMRT进行了比较，结果显示IMRT可使位于45Gy及50C,y等剂量面内的小肠体积显著减少(平均减少了“)。但是，此研究是对局部晚期未手术的患者进行的分析。直肠癌术后盆腔结构发生了较大变化，小肠的下移同时存在不同程度的肠粘连。因此，此研究不能反映术后患者的情况。直肠癌术后盆腔放疗采用传统放疗时，小肠的受照射体积和受照射剂量较大。在采用3DCRT后使其得到相对山东省医学科学院硕士研究生毕业论文较好的保护，靶区剂量均匀度及放疗适形度均己较为理想。IMRT虽然较3DCRT在靶区适形度和剂量均匀度上有明显优势，但是在计划制定和治疗的执行上均耗时较多，

34、治疗费用也相对较高。因此，有必要综合考虑各种因素，对3DCRT和IMRT进行比较。另外，小肠的放射损伤不仅与其位于高剂量区内的体积相关，也与位于相对低剂量区域的体积有关。因此，有必要对位于各个剂量水平的小肠体积进行综合评价。 基于以上分析，本研究对仰卧位和俯卧位的小肠、膀胱、股骨头位于各个剂量水平的体积及其受照剂量(最大受照剂量和平均受照剂量)，运用三维适形放疗计划系统进行评价。并分析3DCRT与IMRT的剂量分布特征和对各个危险器官受照剂量的影响。以期达到以下几个目的：探讨直肠癌术后放疗的理想治疗体位和照射技术；为临床治疗提供确切的数据支持，指导临床实践；降低直肠癌术后盆腔放疗的并发症发生率

35、，提高放疗的疗效。山东省医学科学院硕士研究生毕业论文材料和方法1病例选择及临床资料：从2005年12月到2007年3月，山东省肿瘤医院放疗科直肠癌术后拟行盆腔放疗的患者共19例入组。入组条件如下：直肠癌根治术后；病理诊断明确；盆腔影像学无可见的病灶；术后需行盆腔预防性照射。其中男ll倒，女7例，年龄2769岁，中位年龄5l岁；腹会阴联合切除术者8例，腹前切除术者10例；病理类型均为腺癌；根据UICC分期标准，HA期2例，fiB期5例，IIIA期6例，m期4例，mC期1例。2研究方法：21图像采集：患者定位前空腹4小时以上，定位前10小时和O5小时患者分别口服CT对比ij 750 ml。定位时患

36、者膀胱充盈。采用真空袋成型体位固定技术，同一患者分别以仰卧位和俯卧位进行模拟定位运用西门予公司生产的Sensatioll 16排螺旋CT机，以层厚5 mill进行定位扫描，扫描范围从第四腰椎上缘以上到肛门下缘以下。所有定位扫描在20分钟内完成，在此期间患者不能捧大小便。22靶区范围及靶区勾画：由两名医生(包括1名影像学医生和1名临床肿瘤学医生)共同在定位图像上勾画临床靶区(cttnical target volume,CTV)及小肠、膀胱和股骨头等危险器官(organatrisk,OAR)的轮廓。临床靶区包括以下组织器官：吻合口、剩余直肠、部分乙状结肠、骶前区软组织、闭孔淋巴结、髂内淋巴结、髂

37、外淋巴结上段、髂总淋巴结下段。因为可能的亚临床肿瘤侵犯，以及为避免因器官运动、器官充盈度改变和摆位误差等造成的靶区位置改变，靶区还包括以下正常组织：部分膀胱后壁：对男性还包括前列腺和精囊腺后部；对女性包括直肠阴道膈和子宫后部。计划靶区(planning target volume，P1v)为CTV外放6mm。为便于比较，本研究将所有患者的CTV上界一律规定为第五腰椎下缘，下界至闭孔下缘。根据既往直肠癌术后盆腔放疗计划的剂量分布特征，为保证对各个剂量水平的小肠进行充分评价，本研究将小肠勾画至第四腰椎下缘水平。对同一患者不同治疗体位的图像，根据骨性解剖标志及软组织结构如股骨头、腰椎、骶椎、闭孔、血

38、管(髂总、髂内和髂外动静脉)、肌肉等进行靶区勾画，保证两种治疗体位靶区范围一致。23治疗计划的制定：3DCRT计划的制定：对仰卧位和俯卧位运用ADAC Pinnacle 3型三维治疗计划系统分别制定3DCRT计划。在射野方观0,eameye view,BEV)根据靶区形状移动多叶光栅位置形成个体化射野。采用4野照射，改变射野角度和权重，对山东省医学科学院硕士研究生毕业论文每一患者的每一治疗体位均制定3个以上的放疗计划。90等剂量线水平为处方剂量。所有计划均符合以下标准：90等剂量面包绕100CTV|90等剂量面包绕98以上P1、，；无总剂量58sC,y的高剂量区域；各正常器官的剂量均低于其最大

39、耐受量运用剂量体积直方图(dose volume histogram，DVH)、剂量分布图、各器官的平均剂量和最大剂量、靶区适合度，并综合考虑仰卧位和俯卧位两个计划的情况分别选出1个最佳计划。为便于比较，最终采用的2个计划，仰卧位和俯卧位的射野角度和各野权重相等。lMRTff划的制定：对俯卧位的图像应用ADAC Pinnacle3三维治疗计划系统制定IMRT计划。为便于对计划进行优化和比较，除小肠(SB)、膀胱(B)、股骨头(F)、CTV和P1、，外，设立以下感兴趣区：扣除P1V的小肠(SB-PTV)、扣除P1、，的膀胱(BP1v)、靶区外高剂量区(High)。应用逆向调强治疗计划设计，并应用

40、计算机对其进行自动优化。用DVH图，剂量分布图，各感兴趣区(regionofinterest,ROI)的最小剂量、最大剂量和平均剂量，靶区适合度对计划进行综合评价并满足下列标准：处方剂量面覆盖98以上的P1；处方剂量面覆盖100的CTV；无总剂量58sC,y的高剂量区域；正常组织最大照射剂量不超过其最大耐受剂量。所有计划均优化计算至最佳状态为止。为便于比较，本研究所有患者的所有计划处方剂量均为504Gy28次。24统计及评价指标：仰卧位和俯卧位的比较采用以下指标；第4腰椎下缘以下盆腔的小肠体积(VsB)；10 Oy、20 C,y、30 oy、45 Oy及50 Coy等剂量面所包括的小肠体积(V

41、sBl0,Vss20,Vs田o,Vsm5，Vs850)：10 C,y、20 Gy、30 Coy、40ay及50 Gy等剂量面包括的膀胱和股骨头体积百分比(vslo,VB20Vs30,Vme,Vsso；VFi0,VF20,Vt30,Vr40,VF曲；小肠、膀胱、股骨头的最大受照射剂量和平均受照射剂量aD瑚。Dk枷J。3DCRT与IMRT的比较采用以下指标：(1)P1v：剂量均匀度指标：靶区最小剂量(D。曲、靶区最大剂量(D埘曲、剂量均匀指数(homogeneity index,HD； 剂量适形度指标；照射适形指数(conformal index,CO、处方剂量面包括的P1V体积(VoTv)。(2

42、)SB-Frv、B-FIN和股骨头：最小剂量(DI血)、最大剂量p。J和平均剂量。阻)、各个等剂量面包括的感兴趣区体积(v(韶哪Io，V(Se-PTV)20,V(明_PT、，碡oV蛐哥Tv)5V(ss-vrv舳Vc坤r,olo,Vce4,rv口o,V(s-pTv)30,V(s4,rv)40，Vow,rye,VFlm Vr20,VF30,VF40,VFS0)。其中参照相关文献137mCI=VCTVN耐(Vcrv即临床靶区体积；即处方剂量面所包括的总体积)。HI=靶区最大剂量处方剂量39125结果分析：比较同一照射技术不同治疗体位小肠、膀胱、股骨头的剂量体积关系：比较同一治疗体位不同照射技术的小肠

43、、膀胱、股骨头的剂量体积关系及靶区剂山东省医学科学院硕士研究生毕业论文量分布、靶区适形度。3统计学方法：应用SPSSl40软件包，对统计数据进行分析对同一照射技术不同治疗体位及同一治疗体位不同照射技术的比较行配对样本t检验。14山东省医学科学院硕士研究生毕业论文结 果一、仰卧位和俯卧位各个ROI的体积比较(包括小肠、膀胱，股骨头，CTV和PTV)，见表1：表1各个ROI体积(锄3)仰卧位和俯卧位时CTV和PTv的大小两组间无显著差异(P005)。膀胱、股骨头体积在两种体位的差异亦无统计学意义，P值分别为0523和0233。第四腰椎下缘以下小肠体积(vsa)两种体位间存在显著差异伊O05)；VP

44、rv)50差异有统计学意3C(P ffi 0001)在50(扫剂量水平IMRT膀胱体积显著小于CRT。表9各个等剂量面包括的股骨头体积(c曲19山东省医学科学院硕士研究生毕业论文Vvlo，v啪两组问无显著差异伊005)，VF20VF40,VF50 IMRT较CRT减少，差异有统计学意义(PCRT舭RT CRT肼RT CRT MRTS翮rv最小剂量、最大剂量和平均剂量的平均值IMRT均低于CRT，其中耽一和耽。差异显著妒005)。以下(图3-5)是同一患者俯卧位时两种照射技术的DVH图：其中，图3为各个ROI的颜色表示，图4为3DCRT的DVH图，图5为IMRT的DVH图；横轴为绝对剂量，纵轴为

45、体积百分比。图3各个ROI的颜色表示21山东省医学科学院硕士研究生毕业论文图4 3DCRT的DVIt图图5 IMRT的DVII图由图可见，IMRT时CTV和P1v的剂量体积曲线陡直，靶区剂量均匀度优于3DCRT，靶区内最大剂量低于3DCRT：SBP1、，和BP1V在所有剂量水平的体积IMRT均较CRT明显减少；股骨头除在lOC,y处体积IMRT高于CRT外，其余剂量水平亦均低于3DCRT。山东省医学科学院硕士研究生毕业论文以下(图6-12)是俯卧位时同一患者两种照射技术的剂量分布对比，前者为CRT剂量分布图，后者为IMRT剂量分布图。圈小焉层面横断面羽量分布圈坐至宣墨兰型主堕堡主塑壅生兰些笙塞

46、圈7膀赡和殷t头层面横断面剂量分布圈l坐奎宣墨竺型兰堕璺圭堕塞生生些丝兰圈l膀簏和殷量头层面横断面羽量分布圈2山东省医学科学院硕士研究生毕业论文圈9小肠膀肮层面失状面剂量分布圈l圈”小肠膀簏层面失状面剂量分布圈Z圈II殷骨头层面冠状面剂量分布圈山东省医学科学院硬士研究生毕业论文图12各个等剂量线的颜色表示由上图可见：IMRT时处方剂量分布与靶区的适合度优于CRT，尤其在横断面和矢状面时明显；靶区剂量均匀度IMRT亦好于CRT，前者靶区内未见55c,y等剂量线，而后者存在较大剂量高于55C,y的区域；由图6、图9和图lO可见，IMRT计划中剂量分布更有利于保护小肠，小肠在各个剂量水平的体积IMR

47、T均较CRT显著减少；由图7、图8、图9、图lO和图11可见，在IMRT计划中Vcea,rv瑚、Vceq,rv瑚和VOIrrv,se均较少，尤以Vce-erv)50减少显著i由图7、图8和图ll可见，在IMRT计划中股骨头在各个剂量水平的体积均有减少。山东省医学科学院硬士研究生毕业论文讨 论增加肿瘤控制概率并降低正常组织并发症概率是肿瘤放射治疗追求的两个主要目标。在直肠癌的盆腔放疗中，肠是耐受剂量最低最易受到放射损伤的正常组织，也是影响靶区剂量提高的主要因素。小肠放射损伤的发生率及其严重程度与以下因素有关：是否接受过手术及手术的方式；患者体型；是否伴发高血压、糖尿病及其它血管损伤性疾病；放疗剂

48、量、时间及小肠受照剂量和受照体积；是否同时联用化疗【帅，41】。其中，小肠放射损伤的发生率及严重程度与其受照体积和(或)受照剂量密切相关f13，116，伽l。晚期放射损伤的发生率和严重程度与受照剂量大予45Gy的小肠体积相关心l如Crallagher等fl报道，当放疗剂量4550 c,y，1820 C,yX时，急性腹泻的发生率和其严重程度与小肠的受照体积密切相关(Po05)。殷骨头在lOOy和30C-y等剂量面内的体积在两种放疗技术中亦无显著差异，并且3使匆等剂量面内的体积平均值在IMRT高于CRT(分别为1805锄3和19Ilcm3)。这与其他研究所报道的所有剂量水平的危险器官体积均有降低不符山东省医学科学院硕士研究生毕业论文阢蚓。这可能与以下原因有关：在盆腔放疗中小肠是耐受剂量最低并发症发生率最高的危险器官，故本研究在制定IMRT放疗计划时，在保证良好的靶区适形度和靶区剂量均匀度前提下，优先保护小肠，而相对降低了对膀胱和股骨头的剂量限制另外，虽然本研究病例数尚少，无法得出肯定的结论但从对各个病例的分析中，我们看出在小肠分布更靠近靶区的情况下，IMRT技术优势更大。另外，不同手术方式的患者。研究结果也是存在差异的从本研究看来，与腹前切除术的患者相比，腹会阴联合切除术的患者从IMRT中获益更大这有待在今后的研究中进一