《Strahlentherapie und Onkologie》：Anorectal substructure dosimetry and low anterior resection syndrome after neoadjuvant radiotherapy for rectal cancer: an exploratory analysis
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低位前切除综合征（LARS）是直肠癌保肛手术后常见的并发症，且常因新辅助放疗而加重。尽管放疗已被确认为危险因素，但剂量对肛门直肠亚结构的具体影响仍不明确。这项回顾性研究评估了关键肛门直肠组分的剂量学参数是否与术后功能障碍相关。研究人员分析了25例接受长程新辅助
低位前切除综合征（LARS）是直肠癌保肛手术后常见的并发症，且常因新辅助放疗而加重。尽管放疗已被确认为危险因素，但剂量对肛门直肠亚结构的具体影响仍不明确。这项回顾性研究评估了关键肛门直肠组分的剂量学参数是否与术后功能障碍相关。研究人员分析了25例接受长程新辅助放疗后手术的患者，这些患者具有可用的剂量-体积直方图数据，并在肠道连续性恢复后至少6个月进行了LARS评估。主要终点为二分类LARS（无LARS vs. 任何LARS）。研究分析了内肛门括约肌（IAS）、耻骨直肠肌（PRM）、外肛门括约肌（EAS）、提肛肌（LAM）以及复合IAS–PRM结构的剂量指标。高剂量参数与LARS的关联最强。在单一结构中，IAS V50、IAS最大剂量、PRM V50和IAS V45是最显著的预测因子。复合指标（IAS+PRM V50）显示出与功能障碍的强关联（中位数0 vs. 77.5；p = 0.000062；ρ = 0.82）。低剂量和平均剂量指标的信息量较低。EAS和LAM参数显示出较弱但仍显著的关联。这些发现提示，LARS与参与被动节制和肛门直肠支撑的结构（尤其是IAS–PRM复合体）的高剂量暴露关联更为密切。这支持了肛门直肠毒性功能单元方法。尽管受限于小样本量和回顾性设计，该研究结果确定了临床相关的候选剂量学参数。若经验证，减少IAS–PRM复合体的高剂量暴露可能在不影响肿瘤学治疗的前提下改善功能结局。
论文解读
一、研究背景与问题
低位前切除综合征（Low Anterior Resection Syndrome, LARS）是直肠癌保肛手术后常见的功能性疾病，表现为排便频次增加、急迫感、失禁、排空障碍等一系列症状，严重影响患者术后生活质量。尽管放疗技术、影像学及保肛手术不断进步，LARS的发生率仍然居高不下。放疗被公认为导致术后肛门直肠功能恶化的主要因素之一，但其具体贡献难以与手术及解剖因素分离。正常节制与排便功能依赖于肛门直肠顺应性、感觉功能、自主与躯体神经支配、内肛门括约肌（Internal Anal Sphincter, IAS）、外肛门括约肌（External Anal Sphincter, EAS）、耻骨直肠肌（Puborectalis Muscle, PRM）及提肛肌（Levator Ani Muscle, LAM）的协同作用。IAS主要负责静息肛门张力和被动节制，EAS参与主动收缩和急迫状态下的代偿控制，PRM对维持肛门直肠角和节制至关重要。因此，这些结构的任何损伤均可能促成LARS。
术前放疗可诱导周围正常组织纤维化并降低肛管顺应性，可能损害直肠肛门抑制反射、降低静息肛压并增加LARS风险。然而，尽管放疗是公认的LARS促成因素，其相关剂量学因素仍不明确。现有研究多聚焦于总体治疗相关因素、肿瘤高度、吻合口水平、渗漏或放疗本身的使用，而非评估特定肛门直肠亚结构内的剂量-体积关系。目前尚无针对接受直肠癌新辅助放疗患者的IAS、PRM、EAS或LAM的剂量约束。肛门直肠区域作为整合系统而非单一器官发挥作用，临床相关损伤可能不仅取决于单一结构的损伤，还取决于功能相关结构累积剂量。因此，开展亚结构剂量学与LARS关联的探索性研究具有重要的临床意义。
二、研究设计与主要技术方法
该研究为一项回顾性探索性分析，纳入2011年至2024年间接受长程新辅助放疗后手术的直肠癌患者。初始筛选40例患者，排除接受术前短程放疗者，最终25例患者具有可用的肛门直肠亚结构剂量-体积直方图（Dose-Volume Histogram, DVH）参数及LARS评分。LARS评估仅在肠道连续性恢复后进行，且恢复时间不足6个月者被排除。
主要终点为二分类LARS变量：无LARS（评分0–20）与任何LARS（评分21–43）。肛门直肠肌肉的勾画依据Smeenk方法：IAS为直肠壁平滑肌层的远端延续；EAS为包绕IAS的横纹肌，两者以括约肌间平面分隔；PRM为包绕肛门直肠交界处的U形肌肉，向前延伸至耻骨附着点；LAM为PRM向头侧的板状延续。所有结构均在轴位计划CT图像上勾画。
提取的剂量学参数包括最小、平均和最大剂量以及剂量-体积指标：最大剂量、平均剂量、V10、V20、V30、V40、V45和V50（Vx定义为接受至少x Gy的结构体积百分比）。此外，由于粪便节制依赖于被动括约肌张力与肛门直肠支撑的协调互动，研究将IAS与PRM作为单一复合器官（IAS+PRM）进行探索性评估，计算其最大剂量、平均剂量、V30、V40、V45和V50。
统计方法上，连续变量以中位数和四分位距（IQR）表示，采用Mann–Whitney U检验比较；分类变量以计数和百分比表示，采用Fisher精确检验比较；放疗剂量方案分布采用列联表精确检验；各剂量学变量与LARS评分的关联采用Spearman秩相关系数评估。所有分析均为双侧检验，p < 0.05视为统计学显著。统计分析使用IBM SPSS Statistics 26版软件。
三、研究结果
患者特征与分组
25例接受长程新辅助放疗后手术的患者中，根据二分类终点，10例（40.0%）归类为无LARS（组1），15例（60.0%）归类为任何LARS（组2）。剂量处方为45.0 Gy（n = 3）、50.4 Gy（n = 11）和54.0 Gy（n = 11）。
单一结构剂量学分析
对IAS、PRM、EAS和LAM的剂量指标进行单变量分析筛查，与二分类LARS关联最强的为高剂量指标，尤其是涉及IAS和PRM的指标。低剂量指标和大多数平均剂量变量信息量较低。单一结构变量中最显著的结果包括：IAS V50、IAS最大剂量、PRM V50、IAS V45和PRM最大剂量。
IAS+PRM复合分析
对IAS+PRM功能复合体的探索性分析显示，最强复合指标基于高剂量区域。最显著的复合变量为IAS+PRM V50：组1中位数为0.0，组2中位数为80.0（Mann–Whitney p = 0.000061；Spearman ρ = 0.824，p < 0.000001）。IAS+PRM复合指标在高剂量范围内优于大多数孤立变量。
EAS与LAM结果
EAS V50亦达到统计学显著，但关联强度弱于IAS或PRM参数。LAM V50和LAM V45也具有显著性，提示盆底辐射剂量可能在高剂量水平下对肛门直肠功能障碍有所贡献，但其作用可能较IAS或PRM更为间接。
四、讨论与结论
研究讨论指出，最明确的发现涉及IAS和PRM，而EAS和LAM与LARS的关联较弱，这并非意味着EAS或提肛肌不重要，而是提示LARS可能与被动节制和肛门直肠支撑复合体的损伤关联更密切。该解释与当前生理学认知一致：IAS提供大部分静息肛压，是被动节制的主要决定因素；PRM对肛门直肠角和节制与排便转换至关重要。现代生理学研究显示直肠、肛门括约肌和耻骨直肠肌作为协调收缩系统而非孤立部分发挥作用，因此PRM损伤不仅可能导致渗漏，还可能促成排便聚集、急迫感、辨别障碍和排空紊乱。
高剂量范围内（尤其是V50）的关联最强，低剂量变量无信息价值，这可能反映统计和生物学两方面的因素：低剂量变量常饱和而区分价值有限；高剂量变量更可能引起晚期纤维化和微血管损伤。复合指标IAS+PRM V50和IAS+PRM最大剂量优于许多孤立变量，支持LARS可能取决于功能单元的剂量而非单一肌肉剂量的观点。研究同时强调，IAS+PRM复合体并非经过验证的标准危险器官，应视为探索性剂量学替代指标，而非生物学上已确立的复合模型。
研究局限性包括：样本量小且为回顾性设计，易受效应量高估影响；检验了多个候选指标且未进行多重比较校正；吻合口高度、渗漏、造口持续时间、还纳时间及基线肛门直肠功能等重要临床混杂因素未完全建模；缺乏肛门直肠测压或影像学功能验证等客观生理学关联指标。
结论部分指出，总体而言，这些数据支持一个连贯且临床有用的假说：在直肠癌长程新辅助放疗患者中，IAS+PRM功能复合体的高剂量负担可能比低剂量或平均剂量指标与肛门直肠功能障碍的关联更为密切。其中，IAS V50、PRM V50，尤其是IAS+PRM V50，是最有前景的参数。
