目的:宫颈癌是女性常见恶性肿瘤之一,按FIGO分期,Ⅱa期以前患者可选择手术治疗,Ⅱb期以后患者以放疗为主要治疗。宫颈癌放疗包括外照射(external beam radiotherapy,EBRT)和腔内近距离治疗(intracavitary brachytherapy,ICBT),EBRT联合ICBT是局部晚期宫颈癌(locally advanced cervical cancer,LACC)标准放疗技术,膀胱状态是影响靶区和危及器官(organs at risk,OARs)剂量分布的常见因素。长期以来,LACC EBRT和ICBT放疗靶区和危及器官(organs at risk,OARs)剂量评价分别在相应计划中完成,缺乏综合剂量评价依据。因此,不同膀胱状态下,LACC EBRT联合ICBT放疗的融合剂量分布如何,不清楚。本研究主要目的通过Oncentra治疗计划系统(treatment planning system,TPS)的计划叠加功能,比较不同膀胱状态下,调强放射治疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)与四野盒式照射(BOX-RT)联合ICBT放疗,靶区和OARs几何和融合剂量分布。方法:2015-01-01~2015-07-31西南医科大学附属医院肿瘤科治疗的符合入选标准的LACC患者中,信封法随机选择20例,膀胱充盈及空虚状态下分别行磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)和计算机断层成像模拟定位(simulation computed tomography,Sim-CT)扫描,在TPS对应融合MRI/CT图像。在MRI勾画大体肿瘤体积(gross tumor volume,GTV),Sim-CT勾画临床靶体积(clinical target volume,CTV)、计划靶体积(planning target volume,PTV)和OARs(小肠,膀胱,直肠和左右股骨头)。分别设置BOX-RT/ICBT计划及IMRT/ICBT计划,放射源分别为6mv-x射线和192ir。在box-rt/icbt计划及imrt/icbt计划中分别单独计算各自计划中靶区(d95%,d90%,d85%和d80%)和oars(小肠d1cc、2cc,膀胱d5%、10%、30%,直肠d1cc、2cc、5cc,股骨头d1%)剂量,相加为几何剂量。利用tps计划叠加功能,分别叠加box-rt计划与icbt计划形成box-rt/icbt融合计划,叠加imrt计划与icbt计划形成imrt/icbt融合计划,计算靶区和oars剂量为融合剂量。比较不同膀胱状态下,两种外照射技术联合icbt放疗,靶区及oars几何和融合剂量关系,并计算icbt对靶区和oars的剂量贡献。数据符合正态分布采用配对t检验,否则采用符号秩和检验。参数检验的统计量设为t,非参数检验的统计量设为u,检验水准α=0.05。结果:1.box-rt/icbt计划:膀胱空虚时,d95%(ugtv=3.92,tctv=14.59,tptv=14.76)、d90%(ugtv=3.92,tctv=16.51,tptv=16.86)、d85%(ugtv=3.92,tctv=18.24,tptv=19.54)、d80%(ugtv=3.92,tctv=16.04,tptv=17.98),靶区几何剂量低于融合剂量;膀胱充盈时,d95%(ugtv=3.92,tctv=11.88,tptv=12.01),d90%(ugtv=3.92,tctv=13.80,tptv=13.71),d85%(ugtv=3.92,tctv=16.26,tptv=17.06),d80%(tgtv=17.50,tctv=16.68,tptv=18.46),靶区几何剂量低于融合剂量;p值均<0.001。gtv,ctv和ptv的几何和融合剂量差异率基本相似,gtv剂量差异率小于5%,ctv和ptv大于5%;oars几何剂量均高于融合剂量,小肠和直肠剂量差异率最明显,均超过5%,膀胱和股骨头剂量差异率相似,均小于5%。膀胱充盈时,oars的融合剂量最小。不同膀胱状态下,icbt对靶区的几何剂量贡献率均低于融合剂量贡献率,差异率均超过3%。icbt对靶区几何和融合剂量贡献率差异基本相似,对gtv的几何及融合剂量贡献率最高,超过49%,对ctv,ptv几何剂量贡献率较小,均小于10%,但融合剂量贡献率高于几何剂量贡献率。膀胱空虚与充盈状态下,icbt对oars的几何剂量贡献率均高于融合剂量贡献率,小肠和直肠剂量贡献差异率最明显,均超过6%,膀胱和股骨头剂量贡献差异率基本相似。与膀胱充盈比较,膀胱空虚时,icbt对oars的几何和融合剂量贡献率均高于膀胱充盈。膀胱充盈时,融合剂量贡献率最小。2.imrt/icbt计划:膀胱空虚时,d95%(ugtv=3.92,tctv=11.28,tptv=10.79)、d90%(ugtv、ctv=3.92,uptv=3.25)、d85%(u=3.92)、d80%(u=3.92),靶区几何剂量低于融合剂量;膀胱充盈时,d95%(ugtv,ptv=3.92,tctv=15.96),d90%(ugtv=3.81,uctv,ptv=3.92),d85%(u=3.92),d80%(ugtv=4.70,uctv,ptv=3.92),靶区几何剂量低于融合剂量;p值均<0.001。gtv剂量差异率膀胱充盈低于空虚(分别为0.17%~0.93%和0.32-1.07%),ctv和ptv与膀胱空虚相似(分别为1.10%~2.75%和1.22%~3.40%,0.98%~2.29%和0.94%~3.17%)。膀胱空虚时,oars几何剂量(小肠d1cc,2cc、膀胱d5%,10%,30%、直肠d1cc,2cc,5cc和股骨头d1%)高于融合剂量(u小肠=3.92,t小肠=11.59;u膀胱=3.92,3.92,3.36;u直肠=3.92,t股骨头=4.77和6.06);膀胱充盈时,oars几何剂量高于融合剂量(t小肠=10.27,8.84;t膀胱=10.69,11.77,4.91;u直肠=3.36,3.21,3.25),p值均<0.005。膀胱d30%和直肠几何平均剂量差均大于融合(分别为1.90gy,1.01gy,0.87gy,0.86gy和1.86gy,0.95gy,0.79gy,0.59gy)。左右股骨头d1%分别为0.76gy、0.41gy和0.26gy、0.73gy。膀胱空虚时,icbt对靶区,d95%(ugtv=3.92,tctv=11.40,tptv=10.84),d90%(ugtv=3.92,uctv=3.29,tptv=6.00),d85%(ugtv=3.92,tctv=17.29,tptv=13.87),d80%(ugtv=3.92,tctv=16.60,tptv=15.41),几何剂量贡献率低于融合剂量贡献率;膀胱充盈时,icbt对靶区,d95%(ugtv=9.87,uctv=15.78,uptv=10.65)、d90%(ugtv=3.81,tctv=20.70,tptv=17.64)、d85%(tgtv=8.31,tctv=23.27,tptv=19.78)、d80%(tgtv=4.68,uctv=3.92,tptv=19.90)几何剂量贡献率低于融合剂量贡献率;p<0.005.对gtv剂量贡献率最高,膀胱空虚与充盈几何及融合剂量贡献率分别为51.12%~63.89%、48.10%~60.80%和49.52%~63.35%、46.74%~60.52%;对ctv、ptv几何及融合剂量贡献率<10.00%。膀胱空虚时,icbt对oars的几何剂量贡献率高于融合剂量贡献率(u小肠=3.92;u膀胱=3.92,3.92,3.36;u直肠=3.92;t股骨头=4.67和6.16);膀胱充盈时,icbt对oars的几何剂量贡献率高于融合剂量贡献率(t小肠=10.14,8.77;t膀胱=10.74,11.82,4.93;u直肠=3.25,3.21,3.21),p<0.005.icbt对直肠几何及融合剂量贡献率膀胱空虚小于充盈(分别为47.77%~59.45%和40.87%~52.40%,47.82%~58.78%和41.61%~52.00%);icbt对膀胱几何及融合剂量贡献率膀胱空虚大于充盈(分别为27.60%~45.17%和26.04%~41.80%,23.36%~43.67%和21.89%~40.22%);小肠空虚大于充盈(分别为30.90%~36.90%和28.85%~34.79%,20.68%~25.13%和18.69%~22.88%);左右股骨头均<10%。3.两种融合计划的比较:在膀胱空虚状态,box-rt/icbt计划与imrt/icbt计划在ptv(d95%、d80%)剂量差异值有统计学意义,ptvd95%imrt/icbt融合剂量高于box-rt/icbt融合剂量,剂量差异值为3.26±1.32gy;ptvd80%box-rt/icbt融合剂量高于imrt/icbt融合剂量,剂量差异值为1.52±1.25gy。膀胱充盈状态下,box-rt/icbt融合计划与imrt/icbt融合计划在ctv(d95%、d80%)、ptv(d95%、d80%)剂量差异值有统计学意义,ctvd95%及ptvd95%imrt/icbt融合剂量高于box-rt/icbt融合剂量,剂量差异值分别为1.49±1.02gy、1.51±1.18gy;ctvd80%及ptvd80%box-rt/icbt融合剂量高于imrt/icbt融合剂量,剂量差异值分别为0.95±0.83gy、1.04±0.79gy。不同膀胱状态下,对于小肠和直肠,box-rt/icbt融合剂量值显著高于imrt/icbt融合剂量值,差异有统计学意义(p<0.05)。尤其是直肠,box-rt/icbt融合剂量与imrt/icbt融合剂量差异值均>5gy.在膀胱充盈状态下,小肠的box-rt/icbt融合剂量均高于IMRT/ICBT融合剂量,差异值均>2Gy。无论是膀胱空虚还是充盈,BOX-RT/ICBT融合计划ICBT对靶区剂量贡献率均显著高于IMRT/ICBT融合计划ICBT对靶区剂量贡献率,差异有统计学意义(P<0.05),两者对GTV的剂量贡献率的差异率均>5%,对CTV、PTV剂量贡献率的差异率均>4%。BOX-RT/ICBT融合计划ICBT对OARs剂量贡献率均显著低于IMRT/ICBT融合计划ICBT对OARs剂量贡献率,差异有统计学意义(P<0.05),两者对肠道的剂量贡献率的差异率均>5%,对直肠剂量贡献率的差异率均>7%。结论:1.LACC外照射放疗(BOX-RT和IMRT)联合ICBT放疗的融合剂量学评估优于单纯几何评估,几何与融合剂量评价在直肠的剂量差异率最大,但有待进一步临床观察。2.膀胱状态会影响靶区和OARs剂量,单纯几何计算靶区和OARs剂量,有一定局限性,最好进行融合剂量学分析。3.在宫颈癌的放疗过程中,膀胱充盈有利于OARs的保护,特别是小肠和膀胱,建议ERBT联合ICBT时,膀胱应保持一定容量。虽然膀胱充盈状态下降低了危及器官的受照剂量,但对危及器官相关远期毒性的影响还需要进一步研究。4.与单纯外照射放疗(BOX-RT或IMRT)相比,ICBT有显著优势,尤其是联合BOX-RT照射时,ICBT治疗优势更加明显。与BOX-RT照射技术相比,IMRT在精确提高靶区照射剂量的同时能降低危及器官的受照剂量。