如何在摧毀腫瘤細胞的同時保護盆腔內的正常器官，是盆腔腫瘤放射治療領域在臨床和技術上面臨的雙重挑戰。本文通過評述最新文獻，聚焦于放療定位、計劃設計、實施等關鍵環節中的技術創新，包括：擺位固定技術、危及器官避讓照射技術和非共面照射技術，以及器官移位保護和圖像引導的自適應技術等，總結并討論了盆腔腫瘤放療中危及器官保護的研究進展。本文重點關注放療定位、計劃設計、實施各環節中危及器官保護的技術進展，旨在為盆腔腫瘤外照射放療中危及器官保護的進一步研究奠定基礎。
引用本文： 曾福斌, 趙文娟, 何潔, 陳迪, 張火俊. 盆腔腫瘤外照射放療危及器官保護研究進展. 生物醫學工程學雜志, 2024, 41(3): 627-634. doi: 10.7507/1001-5515.202312073 復制
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0 引言
放療外照射作為腫瘤綜合治療重要手段之一，在宮頸癌、前列腺癌、直腸癌等盆腔腫瘤治療中發揮著關鍵作用。隨著放療設備及影像技術的不斷進步，放療技術已經從傳統適形放療（conformal radiotherapy，CRT）發展到調強放療（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）、容積旋轉調強放療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）、螺旋斷層放療(helical tomotherapy，HT）、圖像引導放療（image-guided radiotherapy，IGRT）和自適應放療（adaptive radiotherapy，ART）。這些技術的發展使得靶區輻射劑量的分布控制變得更加精確，高劑量區域與腫瘤的形狀貼合更緊密[1]。然而，精確控制靶區輻射劑量分布受多種因素的影響，盆腔區域解剖結構復雜密集，缺乏明顯的規律性，同時危及器官（organs at risk，OAR）如膀胱、直腸、小腸及性腺等對輻射敏感，這些因素共同導致盆腔放療中毒副反應率高，嚴重影響患者的生活質量。因此，針對盆腔腫瘤放療中OAR的保護研究顯得尤為重要。本文通過評述最新文獻，探討了從放療定位中的擺位固定技術和器官移位保護，到放療計劃設計中的OAR回避照射技術和非共面照射技術，再到放療實施中的圖像引導與自適應技術，聚焦于盆腔腫瘤放療中OAR保護的技術進展，旨在為相關研究提供參考。
1 擺位固定技術
盆腔區域軟組織豐富，治療精度易受患者體位變化影響，通過擺位固定技術有助于靶區精準放療和OAR保護。為了實現盆腔區域放療的高精度和OAR的保護，已經開發并應用了多種固定裝置，如負壓真空袋、低溫熱塑體膜、碳纖維腹板、全身泡沫體位固定器Orfit架（Orfit Inc.，比利時）和碳纖維俯臥CIVCO托架（CQ Medical Inc.，美國）等。本文將對不同擺位固定方式在擺位可重復性、劑量學差異及不良反應發生的對比研究展開詳述。
關于擺位重復性，目前研究主要關注不同擺位固定裝置及患者體位對擺位誤差的影響。為了比較負壓真空袋和Orfit架兩種擺位固定裝置在擺位誤差方面的差異，林志悅等[2]選取了宮頸癌放療患者共40例，其中仰臥位負壓真空袋組和俯臥位Orfit架組各20例。該研究測量了患者每次治療前的擺位誤差，結果顯示仰臥位負壓真空袋組在頭腳方向和橫斷面旋轉的擺位誤差較小，而Orfit架組在前后方向、冠狀面旋轉和矢狀面旋轉擺位誤差較小。為進一步對比二者與改良式個體化裝置的擺位誤差影響，王宇留等[3]選取盆腔腫瘤患者共75例，其中仰臥位負壓真空袋組，俯臥位Orfit架熱塑體膜組和俯臥位改良式個體化裝置組各25例。該研究通過獲取患者每次治療前擺位誤差發現，相較于Orfit架組，仰臥位負壓真空袋組和俯臥位改良式個體化裝置組在前后方向、左右方向和橫斷面旋轉上的擺位誤差更小。然而，在減少頭腳方向和冠狀面旋轉擺位誤差方面，這兩種方法仍需改進。為了比較單一擺位固定和聯合固定在擺位重復性方面的差異，邱騰等[4]回顧性分析了64例直腸癌放療患者的臨床資料，其中32例患者僅使用了CIVCO托架，另外32例患者采用了CIVCO托架與負壓真空袋聯合固定。該研究顯示，CIVCO托架與負壓真空袋二者聯合使用的擺位誤差總體優于單獨使用CIVCO托架，利用真空袋負壓塑型特性阻止患者、真空袋和CIVCO托架三者之間的相對滑動，可減少擺位誤差，提升放療精確性。此外，由于患者的體重變化、飽腹度以及膀胱充盈狀態等因素可能導致腰圍的變化，有研究指出，相比于仰臥位，腰圍變化在俯臥位中對前后方向上的擺位精度影響更大[5]。
關于劑量學差異及不良反應發生，目前研究主要關注不同固定裝置和治療體位對劑量學和不良反應發生方面的影響。不同擺位固定技術實現OAR保護的方式各異，相比于仰臥位負壓真空袋固定技術，俯臥位腹板固定技術可使小腸借助重力下垂避開照射區，而俯臥位個體化固定技術則是將腸道向頭側擠壓移出照射范圍[6]。郭雨軍等[7]對227例宮頸癌患者進行研究，其中仰臥組172例患者使用負壓真空袋固定，俯臥組55例患者使用Orfit架固定，并觀察了兩組間OAR劑量學的差異。該研究顯示，與仰臥組相比，俯臥組的直腸D60%顯著降低至43.64 Gy，低于仰臥組的44.80 Gy。此外，小腸V30和V40在俯臥組均有所降低，而結腸V30和V40也有降低趨勢，這些結果表明，從劑量學差異的角度來看，俯臥位體位固定更有利于腸道及其他OAR的保護。另外，Yan等[8]研究了婦科腫瘤外照射在不同擺位下的劑量學差異和不良反應發生情況。其研究中，仰臥組26例患者采用負壓真空袋固定，俯臥組34例患者采用腹板和Orfit架固定。在劑量學差異方面，研究顯示小腸V5～V45，俯臥組均低于仰臥組；小腸Dmean，俯臥組（18.69 Gy）較仰臥組（22.82 Gy）顯著降低；同時結腸V30、V40同樣顯示俯臥組低于仰臥組。在不良反應的發生率方面，俯臥組對比仰臥組，在消化不良（35.29% vs. 73.08%）、惡心（29.41% vs. 57.69%）、嘔吐（17.65% vs. 38.46%）、腹瀉（38.24% vs. 57.69%）和腹痛（5.88% vs. 23.08%）等情況都顯著降低；同時與仰臥組相比，俯臥組急性腸道副作用的發生率和嚴重程度都更低。許晨迪等[9]的研究同樣顯示，俯臥位下腸道的劑量明顯低于仰臥位，而且俯臥位下膀胱體積變化對膀胱及小腸受照劑量的影響也更低，對OAR保護有益。
總之，從盆腔外照射放療OAR保護角度看，不同擺位固定技術在擺位重復性上存在差異，這可能與患者體型、體脂量、膀胱充盈狀態等多個因素相關，合理選擇或組合使用不同擺位固定方式可以幫助減少擺位誤差并提高擺位重復性[6]。與仰臥位相比，俯臥位更有利于減少OAR照射體積和劑量，降低不良反應發生。與俯臥位相比，仰臥位在定位和治療時舒適性較差，且準備治療擺位所需的時間更長[3, 10]。因此，人們迫切需要更多的研究來探索理想的擺位策略，這種策略應結合擺位重復性高、OAR劑量低以及患者舒適度高等多種優點。
2 OAR回避照射技術
在計劃設計階段，放療計劃系統的逆向調強功能能夠針對OAR區域設置優化目標來限制劑量，然而有時仍難以同時滿足靶區和OAR的劑量要求。OAR回避照射技術通過在治療計劃設計階段設定特定的參數，如機架出束角度、準直器角度和鎢門位置，并采用增加輔助區域以及設置劑量限制條件等方法，減少目標OAR區域的散射和漏射劑量，從而實現對OAR的保護。
在腹側OAR保護中，為保護位于腹側的放射敏感器官，如小腸和膀胱，可以通過在患者腹側設置扇形限制結構和創建回避照射區域來輔助設計區域限制和射野回避計劃。在直腸癌放療中，Brennan等[11]選取20例局部晚期直腸癌患者臨床資料，分別制作了常規CRT計劃、常規VMAT計劃、區域限制VMAT計劃、射野回避VMAT計劃、區域限制同時射野回避VMAT計劃，以對比計劃靶區和OAR劑量分布差異。區域限制VMAT計劃，通過對扇形限制結構增加優化限制參數實現。扇形限制結構獲得方法：計劃靶區頭腳方向外擴一層電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）為上下界，以射野中心為中心，創建315～45°的90°扇形區域，再減去皮膚內2 mm和計劃靶區外擴8 mm區域。扇形區域限制優化參數：Dmax小于處方劑量的90%，V15、V30體積盡可能低。射野回避VMAT計劃，通過機架在經過腹側90°角內加速器不出束來實現。該研究顯示，區域限制VMAT計劃的小腸和腹膜間隙的照射劑量顯著降低，射野回避VMAT計劃僅小腸劑量顯著降低；而區域限制同時射野回避VMAT計劃，在小腸V15～V40、膀胱V20～V40、腹膜間隙V15～V40均低于其他計劃。在宮頸癌術后放療中，鄭蓮蓉等[12]選取15例宮頸癌術后患者臨床資料，分別設計了常規VMAT計劃、區域限制VMAT計劃、射野回避VMAT計劃、區域限制同時射野回避VMAT計劃。區域限制VMAT計劃和射野回避VMAT計劃的實現方式與Brennan等[11]在直腸癌放療患者腹側OAR保護類似。鄭蓮蓉等[12]的研究顯示，在降低小腸和膀胱受照射劑量和體積上，區域限制同時射野回避的VMAT計劃均比其他VMAT計劃效果更好。最近有研究發現，射野回避方式在小腸平均劑量較低的情況下效果顯著，但在小腸平均劑量過大時采用射野回避方式保護OAR可能導致靶區均勻性、適形性劣化，股骨頭、盆腔骨髓受照劑量升高[13]。射野回避方式保護OAR的效果可能取決于靶區與OAR的相對位置和距離，相關研究有待進一步深入展開。
在卵巢保護中，可采用限制照射角度和射野范圍的卵巢回避策略。Yoshihiro等[14]選取11例宮頸癌術后患者臨床資料，針對每個病例分別制作IMRT計劃、非回避VMAT計劃和卵巢回避VMAT計劃。其中，IMRT計劃，采用7野共面調強照射，射野角度固定，準直器角度均為0°，調整射束野大小將卵巢置于射束野外，調整鎢門位置擋住卵巢；非回避VMAT計劃，采用順逆時針2段360°弧照射；卵巢回避VMAT計劃，在非回避VMAT計劃基礎上修改獲得。卵巢回避VMAT計劃設置如下：從射束方向上，將第一段360°弧在計劃靶區與卵巢重疊角度范圍內時，加速器設置為不出束，將第二段360°弧的鎢門上沿設置為低于卵巢下沿。該研究顯示，在靶區均勻性和適形性上3組計劃無差異。在卵巢照射劑量上，IMRT計劃組、非回避VMAT計劃組和卵巢回避VMAT計劃組的卵巢Dmean分別為5.0 Gy、4.9 Gy和3.5 Gy，卵巢V5分別為41.5%、34.1%和8.4 %，表明采用卵巢回避策略可有效降低卵巢受照射劑量，對卵巢保護更優。
總之，目前OAR回避照射技術主要有區域限制和射野回避兩種策略。前者對目標OAR優化目的明確、計劃實現便捷，但可能導致靶區劑量分布劣化和其他OAR受照劑量增加；后者適用性更廣，可運用于不同目標OAR的保護，但優化效果確定性稍差。OAR回避照射技術不僅需要根據目標OAR的不同選擇合適的回避策略，還需要考慮權衡多種因素如治療目的、技術選項、腫瘤位置和患者體型等。設計并實施更優的回避方法和優化參數組合，是OAR回避照射技術發展中尚需進一步挑戰的內容。
3 非共面照射技術
非共面照射可通過在共面照射基礎上加入非共面固定野或弧段實現，為靶區給量提供更多照射角度。目前，非共面CRT和非共面錐形放療已廣泛應用于臨床，而非共面IMRT及非共面VMAT應用相對較少[15]。
在盆腔放療非共面IMRT探索中，為研究床轉角對宮頸癌非共面IMRT計劃的影響，王東等[16]選取了20例宮頸癌術后患者病例資料，分別為每個病例制作1組共面IMRT計劃和10組不同床轉角的非共面IMRT計劃。非共面IMRT計劃在床轉角為0°的7野共面IMRT計劃基礎上修改其中4野的床轉角獲得，在315～45°范圍內每10°設置相同床轉角并設計1組非共面 IMRT 計劃。該研究顯示，在靶區劑量分布方面，非共面IMRT計劃稍好于共面IMRT計劃，同時床轉角不影響非共面IMRT計劃的靶區劑量分布；在OAR保護方面，與共面IMRT計劃相比，不同床轉角的非共面IMRT計劃對膀胱、直腸劑量影響不大，但是會增加小腸受量。床轉角設置為315°和45°的非共面IMRT計劃，骨盆受量表現優于其他床轉角非共面IMRT計劃，左側股骨頭和右側股骨頭Dmean分別平均降低716.30 cGy和616.38 cGy。在非共面IMRT卵巢保護的可行性研究中，董勝楠等[17]選取17例保卵巢宮頸癌放療患者臨床資料，分別為每個病例制作共面IMRT和非共面IMRT計劃。共面計劃，均采用床轉角0°且相同機架角的7野實現。非共面計劃，在共面計劃基礎上，將機架角度為65、30、335、290°對應射野的床轉角分別設置為15、45、15、355°。該研究顯示，在靶區劑量分布方面，非共面組均勻性和適形性都優于共面組。在OAR保護方面，非共面組卵巢Dmax（697.60 cGy）低于共面組（747.66 cGy），且在膀胱V40、直腸Dmean、小腸Dmax、左側股骨頭V20的指標上也均低于共面組，這表明以保護卵巢為目的的非共面照射能有效降低卵巢和其他OAR的照射劑量和體積，從而提供更好的OAR保護。該研究還顯示，非共面照射可能增加子野數和降低γ通過率，提示在采用非共面照射技術時應關注放療計劃與實施的一致性，做好質控工作。
在盆腔放療非共面VMAT探索中，陳旭明等[18]選取了10例宮頸癌術后患者臨床資料，為每個病例分別制作了共面和非共面VMAT計劃。共面VMAT計劃由兩段360°共面弧實現，治療床均歸0°。非共面VMAT計劃采用4段弧射野實現，其中2段360°共面弧設置為治療床歸0°且當機架在40°和320°范圍內不出束照射，另外2段非共面弧設置治療床轉90°且僅當機架在40°和320°范圍內出束照射。該研究顯示，在靶區均勻性上二者無差異，在靶區適形性上非共面組（1.05 ± 0.02）比共面組（1.07 ± 0.01）更優。在正常組織受量上，非共面VMAT計劃在兩側股骨頭和髂骨的受照射劑量和體積比共面VMAT計劃更低。該研究還將髂骨、骶骨和兩側股骨頭合并為全骨盆進行評估，同樣顯示使用非共面VMAT計劃可以降低骨盆造血系統的受照射劑量和體積。此外，非共面VMAT計劃可以通過在共面VMAT計劃基礎上添加非共面IMRT射野實現。Sharfo等[19]選取了20例低風險前列腺立體定向放療病例臨床數據，為每個病例分別制作了共面VMAT計劃、添加IMRT靜態野實現的非共面VMAT計劃。非共面VMAT計劃，在共面VMAT計劃基礎上，添加2組非共面IMRT射野，射野機架角、床轉角組合分別為（65°、30°）和（295°、?30°)。在OAR保護上，該研究發現，與共面VMAT計劃相比，非共面VMAT計劃在OAR的照射劑量顯著減少，其中直腸Dmean、D1cc、V40GyEq和V60GyEq分別平均減少19.4%、4.2%、34.9%和39.7%，尿道D5%、D10%、D50%分別平均減少1.1%、1.1%、0.4 %，膀胱Dmean平均減少17.9 %，顯示非共面VMAT計劃在直腸、膀胱和尿道保護上更優。在單次治療實施總時間上，相比共面VMAT計劃平均耗時9.1 min，非共面VMAT計劃平均耗時僅增加1.9 min。
總之，非共面照射計劃在靶區的均勻性和適形性上不劣于共面照射計劃，同時還能針對性地降低目標OAR受照劑量和受照體積，在盆腔OAR保護上非常具有潛力。目前，盆腔非共面照射技術研究大多關注靶區和OAR劑量差異上，缺少患者臨床毒副反應的相關報道。目前非共面照射技術仍然存在以下不足：① 碰撞風險增加，需保證患者與設備安全性。非共面射野改變轉床角增加了碰撞風險，計劃設計需規避發生碰撞的射野角度和轉床角度，實施治療前需預擺位確保患者安全。② 實施個性化計劃設計時，對放療物理師的經驗依賴性強。非共面照射計劃設計需個性化選擇轉床角度與射野角度或弧度的組合，目前尚無成熟的商用解決方案，依賴放療物理師具備一定的非共面放療計劃設計經驗[15]。③ 治療總時長增加，可能引入運動誤差。治療過程中機架與治療床的配合旋轉將增加治療總時長，也可能會引入器官運動誤差，影響最終臨床治療效果[20]。綜上，如何高效、安全地完成非共面放療計劃的設計和實施，仍然有待進一步探索。
4 器官移位保護
器官移位保護策略通過增加靶區與OAR之間的距離，在保證靶區劑量同時降低OAR照射劑量。在盆腔放療中，常采取膀胱充盈、間隔物填充和移位固定手術等手段。
在膀胱充盈管理中，盆腔放療通常指導患者在定位和治療前排空膀胱，定時定量飲水，保證膀胱充盈程度一致。在不同的膀胱充盈狀態下，不僅子宮體前后移位和膀胱體積變化顯著，而且靶區內的膀胱和小腸體積也有顯著差異[21]。通過膀胱充盈推開輻射敏感的小腸，能減少OAR輻射損傷。Jin等[22]關注了癌癥患者膀胱形態隨時間的動態變化，發現平均尿充盈率與患者的年齡和耗水量相關。他們建立了平均尿充盈率計算模型，并指出當膀胱體積在320～450 mL時膀胱質心隨體積變化移動度更小。在膀胱充盈方式上，有研究顯示采用膀胱灌注方式對于確保充盈的一致性優于定時定量飲水方式；還有研究顯示，采用膀胱灌注方式，小腸受照射體積相對于膀胱排空和自主憋尿更小[23-24]。
在間隔填充物的應用中，通過在直腸與前列腺或陰道之間植入填充物，增加OAR與高劑量區的距離，可以有效降低OAR照射劑量，減少輻射損傷[25]。目前，臨床上已經廣泛應用水凝膠墊片、可吸收球囊和直腸內球囊等間隔材料。水凝膠墊片，可以顯著降低急性和晚期放射性毒副反應的發生[26-27]。盡管有研究報道稱水凝膠具有安全性，但近期有報告指出，水凝膠可能存在滲入周圍組織等風險[28]。可吸收球囊，植入手術簡便，在劑量學表現良好，具備有效性與安全性[29]。直腸內球囊，可在患者直腸中置入，使直腸保持合適體積，降低直腸受輻射區域體積劑量，可有效減輕放射性直腸損傷[30]。
卵巢移位固定術，將卵巢移離放療照射區域，可顯著降低卵巢的照射劑量，保護卵巢功能[31]。程曉龍等[32]收集了10例放療前行子宮頸癌根治術及雙側卵巢移位術的年輕子宮頸癌患者臨床資料，分別采用相同的卵巢保護原則對每例患者制定IMRT、VMAT和HT共3組放療計劃。該研究顯示，在靶區均勻性和適形性上3組計劃無差異；在OAR保護上，HT組相比另外兩組，雙側卵巢Dmax和Dmean、膀胱V20～V40、腸袋V40、骨髓V20均降低。已有研究分別確定了在IMRT和VMAT中卵巢的移動距離與照射劑量的關系，用于指導移位固定點的距離和位置，實現卵巢最大劑量Dmax和平均劑量Dmean控制[33-34]。
總之，盆腔放療中，器官移位保護策略增加靶區與OAR之間距離的實現方式多樣，為降低OAR照射劑量和體積提供了更多可能。目前，膀胱充盈管理在盆腔腫瘤外照射放療中較為常見，而間隔填充物因需要專業操作且價格較高導致其在實際應用較少。未來，期待更多實現便捷、費用經濟的器官移位保護策略展開探索，為盆腔放療OAR保護提供更多個性化和精確的治療方案。
5 圖像引導與自適應技術
在盆腔腫瘤外照射放療過程中，不同治療分次之間的器官運動、膀胱及直腸充盈程度以及腫瘤消退，會導致靶區和OAR的形態和位置發生改變，進而影響靶區和OAR的照射劑量分布[35]。IGRT技術利用光學、超聲、X線、錐形束CT（cone beam CT，CBCT）和磁共振（magnetic resonance，MR）等實時或近實時成像技術來監測腫瘤和周圍器官位置。該技術通過對感興趣區域進行變形配準，縮小計劃靶區范圍，從而提高放療的準確性，減少OAR的照射劑量[36]。ART技術可糾正由于直腸蠕動、膀胱充盈和腸道氣體引起的偏差，通過動態修正，降低分次間靶區和OAR解剖結構變化帶來的影響[37]。
從引導方式上看，ART可分為CBCT引導和MR引導。MR引導具有軟組織分辨率高、靶區勾畫準確、無輻射暴露的優點，而CBCT引導具有成像耗時短、最大場長度長以及設備成本低的優點[38-39]。MR引導ART的最大場長度僅為22 cm，在部分靶區較長的盆腔腫瘤如宮頸癌、前列腺癌放療中，若采用MR引導需采用雙等中心實現，同時還需特別關注雙等中心重疊部分照射劑量；CBCT引導ART的最大場長度可達38.5 cm，因此選擇在靶區較長的盆腔腫瘤中采用CBCT引導較為合適[40]。從自適應實時性看，目前ART技術正由離線ART向在線ART轉變。離線ART從圖像獲取、重新評估、靶區和OAR勾畫、修正計劃到驗證實施通常花費時間2～3 d；而隨著IGRT成像質量、成像速度以及自適應算法效率的提高，在線ART從獲取圖像到最終驗證實施耗時僅需數分鐘[38]。在線ART通過獲取治療當天圖像即時調整計劃，可有效縮小臨床靶區外放邊界，帶來劑量學獲益，實現對OAR的保護，尤其對于分次間腫瘤區和OAR變化較大的盆腔部位腫瘤外照射收益更明顯。
盆腔腫瘤在線ART有較好的穩定性、更高的靶區劑量覆蓋和更低的OAR受照射量。有研究顯示，在線ART平均耗時約15 min，對于人工智能生成的影響結構和靶區，不需要或只需小幅度修改的比例達到了85.4%和89.8%，而最終ART計劃的選擇率高達96.4%[41]。在宮頸癌放療中，Peng等[42]選取了6例宮頸癌患者臨床資料，分別設計非ART計劃和ART計劃，并比較劑量學差異。非ART計劃在常規計劃分次圖像的基礎上直接計算，而ART計劃由人工智能進行自適應和優化。研究顯示，ART計劃在靶區劑量、γ通過率，以及直腸、膀胱、小腸V40與Dmax等指標上均優于非ART計劃。此外，楊波等[43]選取11例宮頸癌術后患者臨床資料，分別制作了智能優化引擎自動生成的ART計劃與手工計劃，并評估了靶區和OAR劑量學參數、計劃復雜度等方面的魯棒性。該研究顯示，二者在靶區均勻性和適形性上無差異，ART計劃均勻性指數離散性更小、計劃的復雜度更低、魯棒性更好；在OAR保護上，ART計劃直腸Dmean、小腸D2cc優于手工計劃，同時對左右股骨頭、脊髓和骨髓保護更佳。在前列腺立體定向放療中，Waters等[44]回顧研究了7例患者的臨床數據，設計并對比非ART計劃和ART計劃在靶區和OAR的劑量學差異。該研究顯示，ART計劃靶區覆蓋率更高，同時相比非ART計劃，每分次的直腸D0.03cc平均降低38.8 cGy。然而，ART計劃在實施過程中多次獲取患者CT圖像，導致OAR潛在的高掃描輻射風險不容忽視。就外周劑量而言，常規劑量CT和兆伏級CT在掃描場的表面測量點劑量遠高于低劑量CT。為解決該問題，Gan等[45]提出了一種基于循環一致性生成對抗網絡的腹盆部低劑量CT深度學習模型，用于提高低劑量CT的圖像質量，減少OAR的輻射暴露。
盆腔腫瘤的放療中，IGRT和ART在OAR的保護方面已得到劑量學上的充分驗證，但仍然需要進一步關注患者臨床毒副反應的發生。離線ART，從圖像獲取到驗證實施，患者等待時間較長，還需要放療醫生、放療物理師、放療技師多方緊密協作，而融合了圖像引導技術和人工智能的在線ART設備則價格不菲，這些因素共同導致了ART在目前臨床實踐中應用有限。ART在未來將集成新的圖像引導技術、人工智能算法，以及更先進的治療計劃策略，這可能推動在線ART向實時ART的轉變，后者能在治療過程中進行即時優化和調整，從而提升放療精度，減少對OAR的損害，并提高腫瘤控制效果。
6 其他策略
針對盆腔腫瘤的放療，還有一些其他策略：
（1）藥物聯合：放射防護類藥物被研究用于保護正常組織避免或減少放射性損傷。目前僅有氨磷汀經美國食品藥品監督管理局批準用于臨床，二甲基亞砜、牛磺酸、輻射防護劑Prc-210等，因防護機制不明確、缺少更嚴謹的試驗和評估等原因未能應用于臨床[46]。
（2）高壓氧：有研究顯示，高壓氧聯合放療能改善部分腫瘤的缺氧微環境，減少輻射不良反應[47]。高壓氧聯合放療對于盆腔OAR保護有一定借鑒意義，但仍處于探索階段。
（3）時辰放療：不同的放療實施時間會影響OAR毒副反應發生率。有研究顯示，宮頸癌患者中，上午接受放療組的急性皮膚黏膜炎發生率較下午組高，而夜間放療組的血液系統毒副反應發生率較早晨組更高[48]，因此腫瘤放療最佳時間有待進一步探索。
7 展望
如何在提高放療療效的同時保護OAR并減少毒副反應，是盆腔外照射放療中的研究熱點。為實現靶區輻射劑量分布精確控制，高劑量區域與腫瘤形狀緊密貼合，本文關注放療定位、計劃設計和實施三個重要環節。在放療定位中，對比了不同擺位固定技術在擺位誤差影響和劑量學差異。在計劃設計中，對比采用OAR回避照射技術和非共面照射技術在放療計劃設計中對不同目標OAR的保護效果。在放療實施中，對比了圖像引導與自適應技術在不同盆腔腫瘤放療中的運用，總結了該技術的前景與挑戰。最后，本文還梳理了其他富有探索意義的OAR保護策略相關研究。伴隨放療技術的進步，從基礎的擺位固定技術到精細的OAR回避照射技術，從創新的非共面照射到器官移位和保護，再到前沿的圖像引導和自適應技術等，在提升OAR保護中均表現出了巨大的潛力。未來OAR保護策略技術革新將從技術的單一應用過渡到技術融合，通過多種策略性的組合彌補各自技術的不足。期望在不遠的將來，更多的OAR保護策略被納入盆腔放療實踐，降低盆腔放療毒副反應發生，提高患者生活質量。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻聲明：曾福斌、趙文娟、何潔、陳迪為綜述撰寫人，完成相關文獻資料收集、分析和論文稿件的書寫；張火俊參與論文修改整理、分析總結，并提出重要參考意見。
0 引言
放療外照射作為腫瘤綜合治療重要手段之一，在宮頸癌、前列腺癌、直腸癌等盆腔腫瘤治療中發揮著關鍵作用。隨著放療設備及影像技術的不斷進步，放療技術已經從傳統適形放療（conformal radiotherapy，CRT）發展到調強放療（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）、容積旋轉調強放療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）、螺旋斷層放療(helical tomotherapy，HT）、圖像引導放療（image-guided radiotherapy，IGRT）和自適應放療（adaptive radiotherapy，ART）。這些技術的發展使得靶區輻射劑量的分布控制變得更加精確，高劑量區域與腫瘤的形狀貼合更緊密[1]。然而，精確控制靶區輻射劑量分布受多種因素的影響，盆腔區域解剖結構復雜密集，缺乏明顯的規律性，同時危及器官（organs at risk，OAR）如膀胱、直腸、小腸及性腺等對輻射敏感，這些因素共同導致盆腔放療中毒副反應率高，嚴重影響患者的生活質量。因此，針對盆腔腫瘤放療中OAR的保護研究顯得尤為重要。本文通過評述最新文獻，探討了從放療定位中的擺位固定技術和器官移位保護，到放療計劃設計中的OAR回避照射技術和非共面照射技術，再到放療實施中的圖像引導與自適應技術，聚焦于盆腔腫瘤放療中OAR保護的技術進展，旨在為相關研究提供參考。
1 擺位固定技術
盆腔區域軟組織豐富，治療精度易受患者體位變化影響，通過擺位固定技術有助于靶區精準放療和OAR保護。為了實現盆腔區域放療的高精度和OAR的保護，已經開發并應用了多種固定裝置，如負壓真空袋、低溫熱塑體膜、碳纖維腹板、全身泡沫體位固定器Orfit架（Orfit Inc.，比利時）和碳纖維俯臥CIVCO托架（CQ Medical Inc.，美國）等。本文將對不同擺位固定方式在擺位可重復性、劑量學差異及不良反應發生的對比研究展開詳述。
關于擺位重復性，目前研究主要關注不同擺位固定裝置及患者體位對擺位誤差的影響。為了比較負壓真空袋和Orfit架兩種擺位固定裝置在擺位誤差方面的差異，林志悅等[2]選取了宮頸癌放療患者共40例，其中仰臥位負壓真空袋組和俯臥位Orfit架組各20例。該研究測量了患者每次治療前的擺位誤差，結果顯示仰臥位負壓真空袋組在頭腳方向和橫斷面旋轉的擺位誤差較小，而Orfit架組在前后方向、冠狀面旋轉和矢狀面旋轉擺位誤差較小。為進一步對比二者與改良式個體化裝置的擺位誤差影響，王宇留等[3]選取盆腔腫瘤患者共75例，其中仰臥位負壓真空袋組，俯臥位Orfit架熱塑體膜組和俯臥位改良式個體化裝置組各25例。該研究通過獲取患者每次治療前擺位誤差發現，相較于Orfit架組，仰臥位負壓真空袋組和俯臥位改良式個體化裝置組在前后方向、左右方向和橫斷面旋轉上的擺位誤差更小。然而，在減少頭腳方向和冠狀面旋轉擺位誤差方面，這兩種方法仍需改進。為了比較單一擺位固定和聯合固定在擺位重復性方面的差異，邱騰等[4]回顧性分析了64例直腸癌放療患者的臨床資料，其中32例患者僅使用了CIVCO托架，另外32例患者采用了CIVCO托架與負壓真空袋聯合固定。該研究顯示，CIVCO托架與負壓真空袋二者聯合使用的擺位誤差總體優于單獨使用CIVCO托架，利用真空袋負壓塑型特性阻止患者、真空袋和CIVCO托架三者之間的相對滑動，可減少擺位誤差，提升放療精確性。此外，由于患者的體重變化、飽腹度以及膀胱充盈狀態等因素可能導致腰圍的變化，有研究指出，相比于仰臥位，腰圍變化在俯臥位中對前后方向上的擺位精度影響更大[5]。
關于劑量學差異及不良反應發生，目前研究主要關注不同固定裝置和治療體位對劑量學和不良反應發生方面的影響。不同擺位固定技術實現OAR保護的方式各異，相比于仰臥位負壓真空袋固定技術，俯臥位腹板固定技術可使小腸借助重力下垂避開照射區，而俯臥位個體化固定技術則是將腸道向頭側擠壓移出照射范圍[6]。郭雨軍等[7]對227例宮頸癌患者進行研究，其中仰臥組172例患者使用負壓真空袋固定，俯臥組55例患者使用Orfit架固定，并觀察了兩組間OAR劑量學的差異。該研究顯示，與仰臥組相比，俯臥組的直腸D60%顯著降低至43.64 Gy，低于仰臥組的44.80 Gy。此外，小腸V30和V40在俯臥組均有所降低，而結腸V30和V40也有降低趨勢，這些結果表明，從劑量學差異的角度來看，俯臥位體位固定更有利于腸道及其他OAR的保護。另外，Yan等[8]研究了婦科腫瘤外照射在不同擺位下的劑量學差異和不良反應發生情況。其研究中，仰臥組26例患者采用負壓真空袋固定，俯臥組34例患者采用腹板和Orfit架固定。在劑量學差異方面，研究顯示小腸V5～V45，俯臥組均低于仰臥組；小腸Dmean，俯臥組（18.69 Gy）較仰臥組（22.82 Gy）顯著降低；同時結腸V30、V40同樣顯示俯臥組低于仰臥組。在不良反應的發生率方面，俯臥組對比仰臥組，在消化不良（35.29% vs. 73.08%）、惡心（29.41% vs. 57.69%）、嘔吐（17.65% vs. 38.46%）、腹瀉（38.24% vs. 57.69%）和腹痛（5.88% vs. 23.08%）等情況都顯著降低；同時與仰臥組相比，俯臥組急性腸道副作用的發生率和嚴重程度都更低。許晨迪等[9]的研究同樣顯示，俯臥位下腸道的劑量明顯低于仰臥位，而且俯臥位下膀胱體積變化對膀胱及小腸受照劑量的影響也更低，對OAR保護有益。
總之，從盆腔外照射放療OAR保護角度看，不同擺位固定技術在擺位重復性上存在差異，這可能與患者體型、體脂量、膀胱充盈狀態等多個因素相關，合理選擇或組合使用不同擺位固定方式可以幫助減少擺位誤差并提高擺位重復性[6]。與仰臥位相比，俯臥位更有利于減少OAR照射體積和劑量，降低不良反應發生。與俯臥位相比，仰臥位在定位和治療時舒適性較差，且準備治療擺位所需的時間更長[3, 10]。因此，人們迫切需要更多的研究來探索理想的擺位策略，這種策略應結合擺位重復性高、OAR劑量低以及患者舒適度高等多種優點。
2 OAR回避照射技術
在計劃設計階段，放療計劃系統的逆向調強功能能夠針對OAR區域設置優化目標來限制劑量，然而有時仍難以同時滿足靶區和OAR的劑量要求。OAR回避照射技術通過在治療計劃設計階段設定特定的參數，如機架出束角度、準直器角度和鎢門位置，并采用增加輔助區域以及設置劑量限制條件等方法，減少目標OAR區域的散射和漏射劑量，從而實現對OAR的保護。
在腹側OAR保護中，為保護位于腹側的放射敏感器官，如小腸和膀胱，可以通過在患者腹側設置扇形限制結構和創建回避照射區域來輔助設計區域限制和射野回避計劃。在直腸癌放療中，Brennan等[11]選取20例局部晚期直腸癌患者臨床資料，分別制作了常規CRT計劃、常規VMAT計劃、區域限制VMAT計劃、射野回避VMAT計劃、區域限制同時射野回避VMAT計劃，以對比計劃靶區和OAR劑量分布差異。區域限制VMAT計劃，通過對扇形限制結構增加優化限制參數實現。扇形限制結構獲得方法：計劃靶區頭腳方向外擴一層電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）為上下界，以射野中心為中心，創建315～45°的90°扇形區域，再減去皮膚內2 mm和計劃靶區外擴8 mm區域。扇形區域限制優化參數：Dmax小于處方劑量的90%，V15、V30體積盡可能低。射野回避VMAT計劃，通過機架在經過腹側90°角內加速器不出束來實現。該研究顯示，區域限制VMAT計劃的小腸和腹膜間隙的照射劑量顯著降低，射野回避VMAT計劃僅小腸劑量顯著降低；而區域限制同時射野回避VMAT計劃，在小腸V15～V40、膀胱V20～V40、腹膜間隙V15～V40均低于其他計劃。在宮頸癌術后放療中，鄭蓮蓉等[12]選取15例宮頸癌術后患者臨床資料，分別設計了常規VMAT計劃、區域限制VMAT計劃、射野回避VMAT計劃、區域限制同時射野回避VMAT計劃。區域限制VMAT計劃和射野回避VMAT計劃的實現方式與Brennan等[11]在直腸癌放療患者腹側OAR保護類似。鄭蓮蓉等[12]的研究顯示，在降低小腸和膀胱受照射劑量和體積上，區域限制同時射野回避的VMAT計劃均比其他VMAT計劃效果更好。最近有研究發現，射野回避方式在小腸平均劑量較低的情況下效果顯著，但在小腸平均劑量過大時采用射野回避方式保護OAR可能導致靶區均勻性、適形性劣化，股骨頭、盆腔骨髓受照劑量升高[13]。射野回避方式保護OAR的效果可能取決于靶區與OAR的相對位置和距離，相關研究有待進一步深入展開。
在卵巢保護中，可采用限制照射角度和射野范圍的卵巢回避策略。Yoshihiro等[14]選取11例宮頸癌術后患者臨床資料，針對每個病例分別制作IMRT計劃、非回避VMAT計劃和卵巢回避VMAT計劃。其中，IMRT計劃，采用7野共面調強照射，射野角度固定，準直器角度均為0°，調整射束野大小將卵巢置于射束野外，調整鎢門位置擋住卵巢；非回避VMAT計劃，采用順逆時針2段360°弧照射；卵巢回避VMAT計劃，在非回避VMAT計劃基礎上修改獲得。卵巢回避VMAT計劃設置如下：從射束方向上，將第一段360°弧在計劃靶區與卵巢重疊角度范圍內時，加速器設置為不出束，將第二段360°弧的鎢門上沿設置為低于卵巢下沿。該研究顯示，在靶區均勻性和適形性上3組計劃無差異。在卵巢照射劑量上，IMRT計劃組、非回避VMAT計劃組和卵巢回避VMAT計劃組的卵巢Dmean分別為5.0 Gy、4.9 Gy和3.5 Gy，卵巢V5分別為41.5%、34.1%和8.4 %，表明采用卵巢回避策略可有效降低卵巢受照射劑量，對卵巢保護更優。
總之，目前OAR回避照射技術主要有區域限制和射野回避兩種策略。前者對目標OAR優化目的明確、計劃實現便捷，但可能導致靶區劑量分布劣化和其他OAR受照劑量增加；后者適用性更廣，可運用于不同目標OAR的保護，但優化效果確定性稍差。OAR回避照射技術不僅需要根據目標OAR的不同選擇合適的回避策略，還需要考慮權衡多種因素如治療目的、技術選項、腫瘤位置和患者體型等。設計并實施更優的回避方法和優化參數組合，是OAR回避照射技術發展中尚需進一步挑戰的內容。
3 非共面照射技術
非共面照射可通過在共面照射基礎上加入非共面固定野或弧段實現，為靶區給量提供更多照射角度。目前，非共面CRT和非共面錐形放療已廣泛應用于臨床，而非共面IMRT及非共面VMAT應用相對較少[15]。
在盆腔放療非共面IMRT探索中，為研究床轉角對宮頸癌非共面IMRT計劃的影響，王東等[16]選取了20例宮頸癌術后患者病例資料，分別為每個病例制作1組共面IMRT計劃和10組不同床轉角的非共面IMRT計劃。非共面IMRT計劃在床轉角為0°的7野共面IMRT計劃基礎上修改其中4野的床轉角獲得，在315～45°范圍內每10°設置相同床轉角并設計1組非共面 IMRT 計劃。該研究顯示，在靶區劑量分布方面，非共面IMRT計劃稍好于共面IMRT計劃，同時床轉角不影響非共面IMRT計劃的靶區劑量分布；在OAR保護方面，與共面IMRT計劃相比，不同床轉角的非共面IMRT計劃對膀胱、直腸劑量影響不大，但是會增加小腸受量。床轉角設置為315°和45°的非共面IMRT計劃，骨盆受量表現優于其他床轉角非共面IMRT計劃，左側股骨頭和右側股骨頭Dmean分別平均降低716.30 cGy和616.38 cGy。在非共面IMRT卵巢保護的可行性研究中，董勝楠等[17]選取17例保卵巢宮頸癌放療患者臨床資料，分別為每個病例制作共面IMRT和非共面IMRT計劃。共面計劃，均采用床轉角0°且相同機架角的7野實現。非共面計劃，在共面計劃基礎上，將機架角度為65、30、335、290°對應射野的床轉角分別設置為15、45、15、355°。該研究顯示，在靶區劑量分布方面，非共面組均勻性和適形性都優于共面組。在OAR保護方面，非共面組卵巢Dmax（697.60 cGy）低于共面組（747.66 cGy），且在膀胱V40、直腸Dmean、小腸Dmax、左側股骨頭V20的指標上也均低于共面組，這表明以保護卵巢為目的的非共面照射能有效降低卵巢和其他OAR的照射劑量和體積，從而提供更好的OAR保護。該研究還顯示，非共面照射可能增加子野數和降低γ通過率，提示在采用非共面照射技術時應關注放療計劃與實施的一致性，做好質控工作。
在盆腔放療非共面VMAT探索中，陳旭明等[18]選取了10例宮頸癌術后患者臨床資料，為每個病例分別制作了共面和非共面VMAT計劃。共面VMAT計劃由兩段360°共面弧實現，治療床均歸0°。非共面VMAT計劃采用4段弧射野實現，其中2段360°共面弧設置為治療床歸0°且當機架在40°和320°范圍內不出束照射，另外2段非共面弧設置治療床轉90°且僅當機架在40°和320°范圍內出束照射。該研究顯示，在靶區均勻性上二者無差異，在靶區適形性上非共面組（1.05 ± 0.02）比共面組（1.07 ± 0.01）更優。在正常組織受量上，非共面VMAT計劃在兩側股骨頭和髂骨的受照射劑量和體積比共面VMAT計劃更低。該研究還將髂骨、骶骨和兩側股骨頭合并為全骨盆進行評估，同樣顯示使用非共面VMAT計劃可以降低骨盆造血系統的受照射劑量和體積。此外，非共面VMAT計劃可以通過在共面VMAT計劃基礎上添加非共面IMRT射野實現。Sharfo等[19]選取了20例低風險前列腺立體定向放療病例臨床數據，為每個病例分別制作了共面VMAT計劃、添加IMRT靜態野實現的非共面VMAT計劃。非共面VMAT計劃，在共面VMAT計劃基礎上，添加2組非共面IMRT射野，射野機架角、床轉角組合分別為（65°、30°）和（295°、?30°)。在OAR保護上，該研究發現，與共面VMAT計劃相比，非共面VMAT計劃在OAR的照射劑量顯著減少，其中直腸Dmean、D1cc、V40GyEq和V60GyEq分別平均減少19.4%、4.2%、34.9%和39.7%，尿道D5%、D10%、D50%分別平均減少1.1%、1.1%、0.4 %，膀胱Dmean平均減少17.9 %，顯示非共面VMAT計劃在直腸、膀胱和尿道保護上更優。在單次治療實施總時間上，相比共面VMAT計劃平均耗時9.1 min，非共面VMAT計劃平均耗時僅增加1.9 min。
總之，非共面照射計劃在靶區的均勻性和適形性上不劣于共面照射計劃，同時還能針對性地降低目標OAR受照劑量和受照體積，在盆腔OAR保護上非常具有潛力。目前，盆腔非共面照射技術研究大多關注靶區和OAR劑量差異上，缺少患者臨床毒副反應的相關報道。目前非共面照射技術仍然存在以下不足：① 碰撞風險增加，需保證患者與設備安全性。非共面射野改變轉床角增加了碰撞風險，計劃設計需規避發生碰撞的射野角度和轉床角度，實施治療前需預擺位確保患者安全。② 實施個性化計劃設計時，對放療物理師的經驗依賴性強。非共面照射計劃設計需個性化選擇轉床角度與射野角度或弧度的組合，目前尚無成熟的商用解決方案，依賴放療物理師具備一定的非共面放療計劃設計經驗[15]。③ 治療總時長增加，可能引入運動誤差。治療過程中機架與治療床的配合旋轉將增加治療總時長，也可能會引入器官運動誤差，影響最終臨床治療效果[20]。綜上，如何高效、安全地完成非共面放療計劃的設計和實施，仍然有待進一步探索。
4 器官移位保護
器官移位保護策略通過增加靶區與OAR之間的距離，在保證靶區劑量同時降低OAR照射劑量。在盆腔放療中，常采取膀胱充盈、間隔物填充和移位固定手術等手段。
在膀胱充盈管理中，盆腔放療通常指導患者在定位和治療前排空膀胱，定時定量飲水，保證膀胱充盈程度一致。在不同的膀胱充盈狀態下，不僅子宮體前后移位和膀胱體積變化顯著，而且靶區內的膀胱和小腸體積也有顯著差異[21]。通過膀胱充盈推開輻射敏感的小腸，能減少OAR輻射損傷。Jin等[22]關注了癌癥患者膀胱形態隨時間的動態變化，發現平均尿充盈率與患者的年齡和耗水量相關。他們建立了平均尿充盈率計算模型，并指出當膀胱體積在320～450 mL時膀胱質心隨體積變化移動度更小。在膀胱充盈方式上，有研究顯示采用膀胱灌注方式對于確保充盈的一致性優于定時定量飲水方式；還有研究顯示，采用膀胱灌注方式，小腸受照射體積相對于膀胱排空和自主憋尿更小[23-24]。
在間隔填充物的應用中，通過在直腸與前列腺或陰道之間植入填充物，增加OAR與高劑量區的距離，可以有效降低OAR照射劑量，減少輻射損傷[25]。目前，臨床上已經廣泛應用水凝膠墊片、可吸收球囊和直腸內球囊等間隔材料。水凝膠墊片，可以顯著降低急性和晚期放射性毒副反應的發生[26-27]。盡管有研究報道稱水凝膠具有安全性，但近期有報告指出，水凝膠可能存在滲入周圍組織等風險[28]。可吸收球囊，植入手術簡便，在劑量學表現良好，具備有效性與安全性[29]。直腸內球囊，可在患者直腸中置入，使直腸保持合適體積，降低直腸受輻射區域體積劑量，可有效減輕放射性直腸損傷[30]。
卵巢移位固定術，將卵巢移離放療照射區域，可顯著降低卵巢的照射劑量，保護卵巢功能[31]。程曉龍等[32]收集了10例放療前行子宮頸癌根治術及雙側卵巢移位術的年輕子宮頸癌患者臨床資料，分別采用相同的卵巢保護原則對每例患者制定IMRT、VMAT和HT共3組放療計劃。該研究顯示，在靶區均勻性和適形性上3組計劃無差異；在OAR保護上，HT組相比另外兩組，雙側卵巢Dmax和Dmean、膀胱V20～V40、腸袋V40、骨髓V20均降低。已有研究分別確定了在IMRT和VMAT中卵巢的移動距離與照射劑量的關系，用于指導移位固定點的距離和位置，實現卵巢最大劑量Dmax和平均劑量Dmean控制[33-34]。
總之，盆腔放療中，器官移位保護策略增加靶區與OAR之間距離的實現方式多樣，為降低OAR照射劑量和體積提供了更多可能。目前，膀胱充盈管理在盆腔腫瘤外照射放療中較為常見，而間隔填充物因需要專業操作且價格較高導致其在實際應用較少。未來，期待更多實現便捷、費用經濟的器官移位保護策略展開探索，為盆腔放療OAR保護提供更多個性化和精確的治療方案。
5 圖像引導與自適應技術
在盆腔腫瘤外照射放療過程中，不同治療分次之間的器官運動、膀胱及直腸充盈程度以及腫瘤消退，會導致靶區和OAR的形態和位置發生改變，進而影響靶區和OAR的照射劑量分布[35]。IGRT技術利用光學、超聲、X線、錐形束CT（cone beam CT，CBCT）和磁共振（magnetic resonance，MR）等實時或近實時成像技術來監測腫瘤和周圍器官位置。該技術通過對感興趣區域進行變形配準，縮小計劃靶區范圍，從而提高放療的準確性，減少OAR的照射劑量[36]。ART技術可糾正由于直腸蠕動、膀胱充盈和腸道氣體引起的偏差，通過動態修正，降低分次間靶區和OAR解剖結構變化帶來的影響[37]。
從引導方式上看，ART可分為CBCT引導和MR引導。MR引導具有軟組織分辨率高、靶區勾畫準確、無輻射暴露的優點，而CBCT引導具有成像耗時短、最大場長度長以及設備成本低的優點[38-39]。MR引導ART的最大場長度僅為22 cm，在部分靶區較長的盆腔腫瘤如宮頸癌、前列腺癌放療中，若采用MR引導需采用雙等中心實現，同時還需特別關注雙等中心重疊部分照射劑量；CBCT引導ART的最大場長度可達38.5 cm，因此選擇在靶區較長的盆腔腫瘤中采用CBCT引導較為合適[40]。從自適應實時性看，目前ART技術正由離線ART向在線ART轉變。離線ART從圖像獲取、重新評估、靶區和OAR勾畫、修正計劃到驗證實施通常花費時間2～3 d；而隨著IGRT成像質量、成像速度以及自適應算法效率的提高，在線ART從獲取圖像到最終驗證實施耗時僅需數分鐘[38]。在線ART通過獲取治療當天圖像即時調整計劃，可有效縮小臨床靶區外放邊界，帶來劑量學獲益，實現對OAR的保護，尤其對于分次間腫瘤區和OAR變化較大的盆腔部位腫瘤外照射收益更明顯。
盆腔腫瘤在線ART有較好的穩定性、更高的靶區劑量覆蓋和更低的OAR受照射量。有研究顯示，在線ART平均耗時約15 min，對于人工智能生成的影響結構和靶區，不需要或只需小幅度修改的比例達到了85.4%和89.8%，而最終ART計劃的選擇率高達96.4%[41]。在宮頸癌放療中，Peng等[42]選取了6例宮頸癌患者臨床資料，分別設計非ART計劃和ART計劃，并比較劑量學差異。非ART計劃在常規計劃分次圖像的基礎上直接計算，而ART計劃由人工智能進行自適應和優化。研究顯示，ART計劃在靶區劑量、γ通過率，以及直腸、膀胱、小腸V40與Dmax等指標上均優于非ART計劃。此外，楊波等[43]選取11例宮頸癌術后患者臨床資料，分別制作了智能優化引擎自動生成的ART計劃與手工計劃，并評估了靶區和OAR劑量學參數、計劃復雜度等方面的魯棒性。該研究顯示，二者在靶區均勻性和適形性上無差異，ART計劃均勻性指數離散性更小、計劃的復雜度更低、魯棒性更好；在OAR保護上，ART計劃直腸Dmean、小腸D2cc優于手工計劃，同時對左右股骨頭、脊髓和骨髓保護更佳。在前列腺立體定向放療中，Waters等[44]回顧研究了7例患者的臨床數據，設計并對比非ART計劃和ART計劃在靶區和OAR的劑量學差異。該研究顯示，ART計劃靶區覆蓋率更高，同時相比非ART計劃，每分次的直腸D0.03cc平均降低38.8 cGy。然而，ART計劃在實施過程中多次獲取患者CT圖像，導致OAR潛在的高掃描輻射風險不容忽視。就外周劑量而言，常規劑量CT和兆伏級CT在掃描場的表面測量點劑量遠高于低劑量CT。為解決該問題，Gan等[45]提出了一種基于循環一致性生成對抗網絡的腹盆部低劑量CT深度學習模型，用于提高低劑量CT的圖像質量，減少OAR的輻射暴露。
盆腔腫瘤的放療中，IGRT和ART在OAR的保護方面已得到劑量學上的充分驗證，但仍然需要進一步關注患者臨床毒副反應的發生。離線ART，從圖像獲取到驗證實施，患者等待時間較長，還需要放療醫生、放療物理師、放療技師多方緊密協作，而融合了圖像引導技術和人工智能的在線ART設備則價格不菲，這些因素共同導致了ART在目前臨床實踐中應用有限。ART在未來將集成新的圖像引導技術、人工智能算法，以及更先進的治療計劃策略，這可能推動在線ART向實時ART的轉變，后者能在治療過程中進行即時優化和調整，從而提升放療精度，減少對OAR的損害，并提高腫瘤控制效果。
6 其他策略
針對盆腔腫瘤的放療，還有一些其他策略：
（1）藥物聯合：放射防護類藥物被研究用于保護正常組織避免或減少放射性損傷。目前僅有氨磷汀經美國食品藥品監督管理局批準用于臨床，二甲基亞砜、牛磺酸、輻射防護劑Prc-210等，因防護機制不明確、缺少更嚴謹的試驗和評估等原因未能應用于臨床[46]。
（2）高壓氧：有研究顯示，高壓氧聯合放療能改善部分腫瘤的缺氧微環境，減少輻射不良反應[47]。高壓氧聯合放療對于盆腔OAR保護有一定借鑒意義，但仍處于探索階段。
（3）時辰放療：不同的放療實施時間會影響OAR毒副反應發生率。有研究顯示，宮頸癌患者中，上午接受放療組的急性皮膚黏膜炎發生率較下午組高，而夜間放療組的血液系統毒副反應發生率較早晨組更高[48]，因此腫瘤放療最佳時間有待進一步探索。
7 展望
如何在提高放療療效的同時保護OAR并減少毒副反應，是盆腔外照射放療中的研究熱點。為實現靶區輻射劑量分布精確控制，高劑量區域與腫瘤形狀緊密貼合，本文關注放療定位、計劃設計和實施三個重要環節。在放療定位中，對比了不同擺位固定技術在擺位誤差影響和劑量學差異。在計劃設計中，對比采用OAR回避照射技術和非共面照射技術在放療計劃設計中對不同目標OAR的保護效果。在放療實施中，對比了圖像引導與自適應技術在不同盆腔腫瘤放療中的運用，總結了該技術的前景與挑戰。最后，本文還梳理了其他富有探索意義的OAR保護策略相關研究。伴隨放療技術的進步，從基礎的擺位固定技術到精細的OAR回避照射技術，從創新的非共面照射到器官移位和保護，再到前沿的圖像引導和自適應技術等，在提升OAR保護中均表現出了巨大的潛力。未來OAR保護策略技術革新將從技術的單一應用過渡到技術融合，通過多種策略性的組合彌補各自技術的不足。期望在不遠的將來，更多的OAR保護策略被納入盆腔放療實踐，降低盆腔放療毒副反應發生，提高患者生活質量。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻聲明：曾福斌、趙文娟、何潔、陳迪為綜述撰寫人，完成相關文獻資料收集、分析和論文稿件的書寫；張火俊參與論文修改整理、分析總結，并提出重要參考意見。