1. 引言

全球50%以上的肿瘤患者需要放射治疗。在克罗地亚，前列腺癌占所有男性确诊癌症病例的17.4%。在高风险和极高风险前列腺癌病例中，根治性前列腺切除术后进行放射治疗。最近，基于术后前列腺特异性抗原（PSA）水平，补救性放射治疗中的前列腺癌放射治疗往往是生化复发病例的标准方法。研究表明，根治性前列腺切除术后接受放射治疗的患者局部复发的发生率较低。在治疗计划期间，主要挑战是在更高的靶体积覆盖率和更好的危及器官之间达成折衷。在过去二十年中，随着医用直线加速器、计算算法和内置治疗计划系统的进一步发展，以及放射肿瘤学治疗计划技术的发展，用于治疗前列腺癌的新辐射技术取得了巨大进展。

调强放射治疗（IMRT）是根治性前列腺切除术后放射治疗计划中使用的高级治疗计划技术之一。自2016年基于蒙特卡洛算法的剂量分布计算和优化系统在临床上实现以来，它一直是里耶卡大学医院的首选技术。以前，先进的三维适形放射治疗野中野（FiF）技术用于靶区体积和危及器官周围的剂量分布优化。通常，调强放射治疗的概念是剂量分布是反向确定的，这意味着在计算之前，必须指定与靶体积覆盖率和危及器官相关的预期剂量分布优化目标。处方剂量应严格精确地输送至各体积。前向FiF技术是一种简化的调强放射治疗形式，每个野有有限数量的节段，物理师优化了其形状和重量，以将处方剂量输送到靶区，并至少获得所需的危及器官。保留危及器官需要满足剂量-体积限制，以避免急性和长期副作用。对于前列腺癌的放射肿瘤学治疗，研究表明，出现急性症状的患者更有可能对直肠和膀胱产生晚期毒性。在保持足够高的靶体积覆盖率的同时，尽可能降低危及器官的剂量，有助于减少急性和长期毒性。

本研究旨在调查计划技术（FiF或IMRT）对预先记录的靶区体积剂量覆盖率和危及器官保留的影响。

2. 材料 & 方法

研究设计

本研究对在UH Rijeka放疗和肿瘤中心接受术后放疗的10名患者的剂量分布进行了回顾性分析。

根据内部协议，进行预处理程序，为放射治疗做准备。使用Siemens Somatom开放式CT模拟机获取成像数据。对所有患者进行计算机断层扫描（CT），患者体位为仰卧位，层厚为3mm。底部和顶部扫描范围在股骨近端和第三腰椎处。

在进行CT模拟之前，患者被指导遵循全膀胱和空直肠准备方案。使用Elekta Monaco Sim（瑞典斯德哥尔摩Elekta 5.11.02版）工作站。前列腺床被指定为总靶区体积（GTV），淋巴结被指定为临床靶区体积（CTV）。计划靶区体积（PTV）是根据国际指南创建的：PTV1，通过CTV外扩0.7cm的边缘和GTV外扩1.0cm的边缘创建；PTV2，通过在前列腺床（GTV）外扩1.0cm边缘创建的。还描述了相关的危及器官。膀胱体积被描绘为整个膀胱。直肠被描绘为从乙状结肠上方到肛管下方的区域，包括直肠壁和直肠腔。勾画了两个器官的整个体积，包括填充物。还勾画了左股骨头和右股骨头。

PTV1的处方剂量为46Gy/23次，PTV2额外的22Gy/11次。IMRT的吸收剂量使用Monaco5.11版（Elekta, Stockholm, Sweden）治疗计划系统计算。使用Siemens Oncor Expression（Siemens Healthineers, Erlangen, Germany)）直线加速器的6MV光子束向患者提供传递剂量。使用9个射野照射，机架角度为0°、40°、80°、120°、160°、200°、240°、280°和320°。设定测序参数，以确定最小片段面积≥4cm2，最小节段宽度为≥1cm时，最小监测单元数为2，每个治疗分数的最大片段数为100。调强放射治疗的传递模式为静态调强。

为了本研究的目的，使用XiO 5.10版（(Elekta, Stockholm, Sweden）治疗计划系统，回顾性计算了使用FiF技术的剂量分布。使用同一直线加速器的较高标称电势（18MV）的光子束进行治疗传递。0°、90°、150°、180°、200°和270°的光束用于实现剂量分布的一致性。野中野技术用于现有角度，以改善适形性、剂量均匀性、消除剂量热点，并实现更好的保护危及器官。

对于这两种计划技术，设定了靶区体积覆盖的剂量体积约束。他们要求98%的处方剂量覆盖95%的PTV1和PTV2体积，85%的处方剂量覆盖100%的体积。此外，不超过2%的PTV体积将接收超过71.4Gy。GTV和CTV的剂量限制是100%的体积被98%的处方剂量（68Gy）覆盖。

对于这两种计划技术，危及器官的剂量限制遵循QUANTEC和RTOG设计的剂量指南。对于前列腺癌术后放射治疗，我们的临床采用了更严格的标准。直肠标准要求不超过60%、50%和40%的直肠体积分别接受大于40Gy、50Gy和60Gy的吸收剂量。膀胱标准要求膀胱体积的50%、25%和20%分别接受大于50Gy、60Gy和65Gy的吸收剂量。股骨头需要不超过10%的体积接收超过50Gy的能量。

累积剂量体积直方图（DVHs）用于评估和比较计划技术。检查DVH的以下参数：GTV、CTV、PTV1和PTV2的100%处方剂量下的靶区体积覆盖率，PTV1和PTV2的95%处方剂量的靶区体积覆盖率。对于危及器官，审查了（V40Gy、V50Gy和V60Gy）、膀胱（V50Gy、V60Gy和V65Gy）和股骨头（V50Gy）的剂量体积数据。

统计分析

使用TIBCO Statistica版本13.5.软件包进行统计分析。两种技术在剂量与各自体积百分比之间的差异计算如下：

其中，DIMRT和DFiF分别是IMRT和FiF中感兴趣体积的剂量，DPR是处方剂量。特定剂量的体积覆盖技术之间的差异计算如下：

其中%VIMRT和%VFiF分别是IMRT和FiF技术中相同吸收剂量的体积覆盖率。

p值<0.05被设定为显著性水平。与Student的t检验一起，KruskalWallis检验用作非参数检验，单向方差分析（ANOVA）用作参数检验。

3. 结果

对与靶区体积相关的参数（GTV、CTV、PTV1、PTV2）的分析表明，对于所有分析参数，使用IMRT的吸收剂量覆盖率都较高。然而，它们中的大多数没有显示出任何统计显著性差异（V100%（GTV）、V100%（CTV）、V95%（PTV2）、V95%（PTV1））。结果如表 1 所示。

统计上，发现PTV1和PTV2的V100%靶区体积覆盖率存在显著差异，分别为p=0.042944和p=0.000534，使用IMRT实现了更高的计划靶区体积覆盖率。

对发现与治疗结果临床相关的危及器官进行了两种计划技术的剂量分布比较。直肠、膀胱和股骨头的结果如表 2 所示。对于要求不超过40%的直肠体积接受大于60Gy的吸收剂量的标准，发现直肠存在统计学显著差异（p=0.045966）。对于与膀胱相关的剂量-体积限制，未发现统计学上的显著差异。通过观察DVHs，发现低剂量组存在差异，并对接受30Gy剂量（V30Gy）的股骨头体积百分比进行了额外分析。发现有利于IMRT的统计学显著差异（p=0.000385）。

图 1 和图 2 显示了两种计划技术下同一名研究患者同一横向层面上的吸收剂量分布。图 1 显示了淋巴结区域，而图 2 显示的是前列腺床区域。

图 3 和图 4 显示了一名研究患者的剂量-体积直方图（DVH），其中包括靶区体积和危及器官（直肠、膀胱和股骨头）的累积剂量。

4. 讨论

前列腺癌的治疗已经发展到使得相当一部分患者在放疗后具有更高的预期寿命。放疗的晚期毒性可显著影响患者的生活质量。根据已发表的研究，与3-DCRT相比，IMRT能够更高剂量地递送至靶区，更好地保护正常组织。考虑到一些检查参数，本研究结果证实了这一说法。

使用FiF技术的100%处方剂量的GTV靶区覆盖率仅略低于使用IMRT的GTV覆盖率，并且在这方面未发现两种技术之间的统计学显著差异。对于CTV 的100%处方剂量体积覆盖率，未发现统计学上的显著差异，其中两种技术的吸收剂量靶区覆盖率相同。当分析95%处方剂量的PTV1和PTV2的体积覆盖率时，两种计划技术之间的差异较小，且在统计学上不显著。然而，发现有利于IMRT的PTV1和PTV2的100%处方剂量覆盖率存在统计学显著差异，PTV1和PTV2的靶区体积覆盖率差异分别高达5.03%和11.27%。

在治疗计划中，处方剂量的靶区体积覆盖率非常重要；然而，它必须与危及器官的剂量-体积覆盖率相妥协。更好的保留危及器官可降低这些结构中急性和晚期毒性的发生率。比较表1和表2中所有分析参数的数据，发现使用IMRT比FiF技术可以提供更好的保护危及器官。对于所有检查的剂量体积约束，在统计上不显著。当分析有关直肠保留的参数时，IMRT显示剂量体积保留更好。在接受50Gy和60Gy（V50Gy与V60Gy）的直肠体积方面未发现统计学上的显著差异，但在接受40Gy（V40Gy）而有利于IMRT的直肠体积上发现了统计学上的显着差异。关于股骨头，FiF和IMRT在接受50Gy（V50Gy）的体积方面没有发现统计学上的显著差异。对于接受较低剂量（30Gy，V30Gy）的股骨头体积，发现有利于IMRT的统计学显著差异（p=0.00385）。Zelefsky等人报告说，当涉及长期髋关节相关毒性的发生率时，计划技术之间没有发现统计学上的显著差异。

5. 结论

PTV1和PTV2的靶区体积覆盖率与吸收剂量的100%存在统计学显著差异；通过IMRT实现更好的覆盖率。

除了直肠体积为40Gy（V40Gy）和股骨头容积为30Gy（V30Gy）的情况外，没有发现有利于危及器官的IMRT的统计学显著差异。

预期调强放射治疗会取得更好的结果。然而，对于大多数分析参数而言，FiF技术和IMRT治疗前列腺癌之间的差异在统计学上并不显著，这表明，通过使用3-DCRT FiF技术对前列腺癌进行精心计划和执行的放射肿瘤学治疗也可以被视为一种选择技术。

- 完 -

翻译：李   钰

校对：王辉东

吉林大学第一医院 放疗科