背景:宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌都是常見的婦科惡性腫瘤。早期的宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌多選擇手術(shù)治療,陰道殘端是主要的復(fù)發(fā)部位,手術(shù)后對高危患者給予陰道內(nèi)照射或結(jié)合外照射減少陰道復(fù)發(fā),對周圍器官影響小。陰道施源器是實施陰道內(nèi)照射的工具,最常用的是單通道柱狀施源器,近些年也出現(xiàn)了多通道柱狀施源器。但由于手術(shù)縫合方式的差異、引流管留置的差別及患者傷口愈合的個體差異等原因?qū)е玛幍罋埗说男螤畈⒉灰恢?標(biāo)準(zhǔn)化的柱狀施源器無法避免其表面與陰道粘膜間大的空氣間隙問題,無論通道多少,即使采用三維內(nèi)照射技術(shù),也不能避免其對劑量分布甚至療效的影響。利用3D打印技術(shù)針對不同患者制作個體化的施源器,并三維預(yù)布源的方式是解決組織貼合、實現(xiàn)最優(yōu)劑量分布的理想途徑,但國內(nèi)外僅見個案報道。本研究的目的是評估3D打印施源器在群體中應(yīng)用的價值,并完善施源器3D打印及實際臨床應(yīng)用的流程,尤其是靶區(qū)定義及勾畫。為進一步的新型陰道施源器研發(fā)及應(yīng)用提供基礎(chǔ)。材料與方法:本研究分為兩部分,第一部分是3D打印施源器流程探索,并評估3D打印施源器在群體中的應(yīng)用價值,第二部分是針對流程中的難點問題陰道內(nèi)照射靶區(qū)勾畫進行深入探討。具體研究材料與方法如下:對2016.3～2017.6期間我科收治的49例子宮內(nèi)膜癌術(shù)后、宮頸癌術(shù)后及陰道殘端復(fù)發(fā)患者行CT圖像引導(dǎo)下三維腔內(nèi)放療,均采用柱狀施源器及含稀釋復(fù)方泛影葡胺溶液的紗布填塞陰道的兩次CT定位。第一部分:3D打印陰道施源器與柱狀施源器劑量學(xué)研究對獲取的柱狀施源器及陰道內(nèi)紗布填塞/實際3D打印施源器CT圖像分別進行CTV1(施源器/陰道內(nèi)紗布直接外擴5mm)、CTV2(加上空氣間隙后外擴5mm)、CTV3(CTV2頂端1cm減去施源器/紗布及頂端空氣間隙后的體積)靶區(qū)及OAR勾畫。對柱狀施源器進行中心單通道、周圍六通道的逆向三維計劃設(shè)計,對紗布填塞CT圖像進行模擬3D打印施源器預(yù)布源或?qū)嶋H3D打印施源器CT圖像上進行三維計劃設(shè)計,三組計劃均要求HR CTV D90=500cGy,對三組計劃進行劑量學(xué)比較。并對柱狀施源器CT圖像上的空腔間隙進行測量分析,比較考慮空氣間隙的靶體積計劃與不考慮的靶體積計劃間各靶區(qū)覆蓋指標(biāo)的差異。測量陰道中上段長度,并對陰道形態(tài)聚類分析。第二部分:CT引導(dǎo)3D打印陰道施源器三維內(nèi)照射靶區(qū)勾畫研究勾畫CTV2、CTV3、CTV2'(CTV2頂端1cm據(jù)實際CT圖像上所示陰道頂端厚度修改后的體積)、CTV3'(CTV2'頂端1cm減去施源器/紗布及頂端空氣間隙后的體積)靶區(qū)并設(shè)計三維計劃,并在此基礎(chǔ)上增加CTV2'(CTV2頂端1cm據(jù)實際CT圖像上所示陰道頂端厚度修改后的體積)、CTV3'(CTV2'頂端1cm減去施源器/紗布及頂端空氣間隙后的體積)靶區(qū)及0AR,對柱狀施源器進行中心單通道、周圍六通道的逆向三維計劃設(shè)計,對紗布填塞CT圖像進行模擬3D打印施源器預(yù)布源或?qū)嶋H3D打印施源器CT圖像上進行三維計劃設(shè)計,三組計劃均要求HR CTV D90=500cGy。比較不同勾畫方式導(dǎo)致的靶區(qū)體積VCTV2與 VCTV2.間的變化;比較按CTV2為靶體積進行優(yōu)化時,CTV2'較CTV2靶區(qū)覆蓋指標(biāo)的變化;及按CTV2'為靶體積進行優(yōu)化時,單通道、六通道柱狀、3D打印組間劑量學(xué)差異。結(jié)果:第一部分:3D打印陰道施源器與柱狀施源器劑量學(xué)研究1.柱狀施源器組51.02%存在空氣間隙,中位體積0.17(0.01,0.79)cc。陰道殘端復(fù)發(fā)病例空氣間隙發(fā)生體積最大(0.35(0.25,0.79)cc),宮頸癌術(shù)后最小。2.單通道、六通道柱狀組因空氣間隙導(dǎo)致靶區(qū)覆蓋下降的分別占42.86%、46.94%,D90中位下降3%(1%,14%)、4%(1%,19%),V100 中位下降 3%(1%,100%)、3%(1%,12%),p 均=0.000。3.子宮內(nèi)膜癌術(shù)后、宮頸癌術(shù)后、陰道殘端復(fù)發(fā)三病種中存在空氣間隙且導(dǎo)致靶區(qū)下降的比例分別為 85.71%(12/14)、75.00%(6/8)、100.00%(3/3)。4.3D 打印施源器組V100明顯高于單通道及六通道柱組(90.010%(90.00%,90.18%)vs90.01%(90.000%,90.11%),p=0.003,90.01%(90.00%,90.18%)vs90.01%(90.00%,90.14%),p=0.004),尤其是頂端1cm處D90、V100明顯高于其它兩組(D90:p=0.054,p=0.000;V100:p均=0.000)。5.3D打印組DHI、DNR、0I最低(p=0.000)。6.3D打印施源器組靶區(qū)內(nèi)陰道表面平均量較單、多通道柱狀組中位減少了 170cGy、133cGy,最大減少435cGy、559cGy,p均為0.000。直腸、膀胱D2cc受量介入兩組間,無超處方量,單通道組最高。7.3D打印施源器組陰道中上段長度顯著長于柱狀施源器組(5.31±1.23cm vs4.95±0.99cm,p=0.004)。據(jù)陰道形狀分為圓錐柱(48.86%)、扁柱(26.53%)、狗耳柱(12.24%)、扁錐柱(10.2%)、上寬下窄柱(8.16%)五類。析因分析發(fā)現(xiàn)靶區(qū)包繞下降的最主要因素是空氣間隙,易出現(xiàn)空氣間隙的類型由高到低分別為狗耳柱形、扁柱、陰道殘端復(fù)發(fā)者、扁錐柱。第二部分:CT引導(dǎo)3D打印陰道施源器三維內(nèi)照射靶區(qū)勾畫研究1.柱狀施源器組直接外擴法較CT修改法靶體積中位減小0.53cc(-1.96,8.08),導(dǎo)致D90中位/平均下降3.37%～4.000%,V100中位/平均下降2.21%～3.80%,p均=0.000;3D打印組兩畫法間無統(tǒng)計學(xué)差異。2.CT修改法勾畫的靶區(qū),3D打印施源器組較單通道、六通道柱狀施源器組V100明顯增加,p均=0.000,六通道柱狀施源器組也較單通道柱狀組高,p=0.000。頂端1cm更明顯。3D打印組的DNR、0I最低,靶區(qū)內(nèi)陰道表面平均量較單、多通道柱狀組中位減少了 239.18cGy、160.18cGy,最大減少779.32cGy、761.32cGy,p均為0.000。3D打印組膀胱、小腸受量最低,乙狀結(jié)腸受量最高,直腸受量介入兩組中,均無超量。結(jié)論:3D打印施源器能減少空氣間隙、頂端陰道褶皺,增加靶區(qū)覆蓋,避免高劑量熱點和低劑量冷點,特別是在特殊類型靶區(qū)如狗耳柱、扁柱、扁錐柱、陰道殘端復(fù)發(fā)病例中應(yīng)用優(yōu)勢更明顯,進一步擴大樣本量有助于新型施源器的研發(fā)。聯(lián)合MRI/CT圖像頂端修改靶區(qū)的三維內(nèi)照射模式有望能進一步降低處方劑量減輕毒性反應(yīng)。
【學(xué)位單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R737.3
【部分圖文】：

愿參與本研究。本著樣本多樣化的原則，其中子宮內(nèi)膜癌術(shù)后、宮頸癌術(shù)后患者的年??齡、病理、分期、術(shù)式、放療方式均不設(shè)限。陰道殘端復(fù)發(fā)病例要求放療前／外照射??后婦檢及影像學(xué)評估陰道復(fù)發(fā)病灶厚度彡ｌｃｍ者才可入組（如圖２所示）。??Ｌ，」??外照前???ｉ???［３－３??外照后??圖２．?１例入組的陰道殘端復(fù)發(fā)病例，用６ＭＶ－Ｘ線ＶＭＡＴ技術(shù)盆腔外照射５０．?４Ｇｙ／２８ｆ??（１．８Ｇｙ／ｆ，５ｆ／ｗ），如外照前圖中箭頭所示的陰道右側(cè)復(fù)發(fā)瘤區(qū)同步加量至??６０．２Ｇｙ／２８ｆ?（２．?１４Ｇｙ／ｆ，５ｆ／ｗ，３６Ｇｙ／２０ｆ時因腫瘤縮小二程定位），外照射后婦檢陰??道活動度好，陰道頂端右側(cè)稍軔，未及明顯腫物，如外照射后圖中所示中

圖３．?ａ圖為陰道內(nèi)紗布填塞后ＣＴ掃描的冠狀位ＣＴ掃描的矢狀位圖??２．?４?３Ｄ打印陰道施源器及３Ｄ打印陰道施源器置在Ｏｎｃｅｎｔｍ計劃系統(tǒng)里對陰道內(nèi)柱狀施源道及多通道柱狀施源器計劃（具體見下面第一者進行實際３Ｄ打印施源器。將評估后實際需要入３Ｄ?Ｓｌｉｃｅｒ圖像處理軟件系統(tǒng)，提取陰道輪廓據(jù)預(yù)處理；將預(yù)處理后的模型文件進一步Ｄｉｒｅｃｔ２０１４工業(yè)設(shè)計軟件中。同時在Ｏｎｃｅｎｔｒａ像按施源管道間距ｌｃｍ進行模擬布源及模擬Ｇｅｏｍａｇｉｃ?Ｄｅｓｉｇｎ?Ｄｉｒｅｃｔ２０１４工業(yè)設(shè)計軟件中進機（Ｓｔｒａｔａｓｙｓ?Ｅｄｅｎ２６０ＶＳ），利用ＯＢＪＥＴ?ＭＥＤ６

端（通過前方阻力感及患者不適感判斷陰道頂端），置入過程中與患者交談指導(dǎo)其放??松，置入后雙腿平放于ＣＴ定位床上。對于上寬下窄型或扁柱型施源器旋轉(zhuǎn)４５°？９０°??通過較窄的陰道口后再轉(zhuǎn)正向內(nèi)推入至頂端（如圖４）。定位完成后取出施源器。??１４??
【參考文獻】

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1 于浪;連欣;晏俊芳;羅春麗;何蕾;張悅;王冠群;李洪明;楊波;胡克;邱杰;張福泉;;3D打印技術(shù)在CT引導(dǎo)宮頸癌術(shù)后陰道殘端腫瘤近距離治療中應(yīng)用[J];中華放射腫瘤學(xué)雜志;2016年09期

2 侯曉榮;于浪;單書燦;胡克;沈捷;連欣;孫帥;晏俊芳;劉志凱;楊波;邱杰;張福泉;李曄雄;;子宮內(nèi)膜癌單通道和六通道柱狀施源器三維近距離照射的劑量學(xué)比較[J];中華放射腫瘤學(xué)雜志;2015年01期

本文編號：2841831