多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤RapidArc容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強與動態(tài)適形調(diào)強的劑量學比較

覃文 韋珍珍 李博 于超俊 張大偉 蘇世達 張偉

[摘要]目的：比較RapidArc容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強（volumetric moduoated arc therapy，VMAT）與動態(tài)適形調(diào)強（dynamic intensitymodulated radiotherapy，d-IMRT）在多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤放療計劃中的劑量學差異。方法：使用Varian Eclipse 8.6治療計劃系統(tǒng)對10例多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤病例分別制訂2弧RapidArc和固定機架角度9野d-IMRT放療計劃，靶區(qū)照射劑量均為5000cGy/25次，使用劑量體積直方圖比較兩種計劃中靶區(qū)、危及器官的劑量學差異。結(jié)果：RapidArc計劃與d-IMRT計劃均能滿足臨床靶區(qū)劑量覆蓋要求。與RapidArc計劃相比，d-IMRT計劃Dmax減小164.03cGy（t=4.31，P=0.002）、D2%減小93.27cGy（t=4.397，P=0.002）、Dmean減小48.03cGy（t=2.5，P=0.033）、HI減小0.01（t=3.53，P=0.006）。d-IMRT計劃的右眼球Dmax增大898.98cGy{t=-4.42，P=0.002）、右晶體Dmax增大259.06cGy（t=-2.556，P=0.031）、左視神經(jīng)Dmax增大893.24cGy（t=-2.74，P=0.023）、右視神經(jīng)Dmax增大1002.97cGy（t=-345，P=0.007）、右視神經(jīng)Dmean增大831.12cGy（t=-2.583，P=003）、視交叉Dmean增大6147（t=-2.318，P=0.046）、垂體Dmean增大621.51（t=-2.327，P=0.045）。結(jié)論：RapidArc計劃與d-IMRT計劃均能滿足臨床靶區(qū)劑量覆蓋要求。d-IMRT計劃的靶區(qū)高劑量控制更好，平均劑量更低，均勻性更好;兩種計劃靶區(qū)適形度差異不明顯：RapidArc計劃在右眼球、右晶體、左右側(cè)視神經(jīng)、視交叉、垂體的保護方面優(yōu)于d-IMRT計劃。

[關鍵詞]多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤：容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強;RapidArc;動態(tài)適形調(diào)強;劑量學比較

[中圖分類號]R739[文獻標識碼]A [文章編號]2096-5249（2019）07-001-02

腦轉(zhuǎn)移瘤為繼發(fā)性惡性腫瘤，常見于肺癌、乳腺癌轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移灶多發(fā)常見。對于多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤患者，一般情況良好，可手術切除者建議手術聯(lián)合放療、化療等。一般情況差，不適合手術者，放療是基本治療方法，包括單純?nèi)X放射治療（whole-brain radiation therapy，WBRT）、單純轉(zhuǎn)移灶放療、全腦聯(lián)合轉(zhuǎn)移灶放療。本研究旨在比較多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤單純轉(zhuǎn)移灶放療的容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強與動態(tài)適形調(diào)強放療計劃中不同的劑量學參數(shù)，以探討更好、更有效的放療方法。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取2012年8月～2016～4月期間在廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院治療的多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤患者10例（肺癌腦轉(zhuǎn)移6例，結(jié)直腸癌腦轉(zhuǎn)移2例，乳腺癌腦轉(zhuǎn)移2例），年齡18-78歲，中位年齡58歲，男性6例，女性4例。治療采用RapidArc或d-IMRT方式的放射治療。

1.2定位方法：患者取仰臥位，雙手置于身體兩側(cè)，采用頭頸肩熱塑面膜固定。使用Philips大孔徑CT進行掃描，掃描范圍從顱頂至第二頸椎下緣，掃描層厚3mm。CT影像以DICOM格式經(jīng)局域網(wǎng)傳輸?shù)絍arian Eclipse 8.6治療計劃系統(tǒng)，重建三維圖像。

1.3靶區(qū)和危及器官勾畫：由本院醫(yī)師依據(jù)CT和MRI影像資料勾畫出腫瘤靶區(qū)（gross tumor volume，GTV），計劃靶區(qū)（planning target volume，PTV）在GTV基礎上外擴5mm，PTV邊界收至皮下3mm。靶區(qū)數(shù)量2-16個（6.8±4.7），中位數(shù)量7個，靶區(qū)體積15.0-244.1cc（77.34±66.42）。危及器官勾畫眼球、晶體、視神經(jīng)、視交叉、腦干、脊髓。定義B-P，代表Body減去PTV用于評估靶區(qū)外劑量體積。

1.4治療計劃設計：使用Varian Eclipse 8.6治療計劃系統(tǒng)基于Varian Clinac iX直線加速器和Millennium多葉光柵，對10例病例分別制定RapidArc和d-IMRT計劃，靶區(qū)照射劑量均為5000cGy/25次。RapidArc計劃使用雙弧設計，181°～179°、準直器345°、CW，179°～181°、準直器15°、CCW;d-IMRT計劃使用固定機架角度滑窗（sliding window，SW）技術，9野均分，角度分別為160°、120°、80°、40°、0°、320°、280°、240°、200°。

1.5計劃評估：使用處方劑量（5000cGy/25f）覆蓋95%PTV對所有計劃進行歸一，使用劑量體積直方圖（dosevolume histogram，DVH）、適形指數(shù)（conformal index，CI）、均勻指數(shù)（homogeneity index，Ⅲ）評估靶區(qū)劑量分布。CI=（PTV100%/PTV）x（PTV100%/V100%），PTV為計劃腫瘤靶體積，PTV100%為100%的處方劑量所覆蓋的PTV的體積，V100%為100%的處方劑量所包含的總體積。CI值介于0-1，越接近1表示靶區(qū)的適形性越好。HI=（D2%-D98%）/D50%，D2%為2%靶區(qū)體積接受的劑量，近似于靶區(qū)的Dmax;D98%為98%靶區(qū)體積接受的劑量，近似于靶區(qū)的最小劑量（Dmin）;D50%為50%靶區(qū)體積接受的劑量，近似于靶區(qū)的Dmean。HI值越接近0說明劑量曲線坡度越陡、靶區(qū)的劑量分布均勻性越好。使用最大劑量（Dmax）和平均劑量（Dmean）評估危及器官保護。

1.6 統(tǒng)計學分析：對數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0進行統(tǒng)計學處理，使用均數(shù)±標準差（x±s）表示數(shù)據(jù)，使用配對t檢驗進行均數(shù)間比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 靶區(qū)劑量分布：RapidArc計劃與d-IMRT計劃均能滿足臨床靶區(qū)劑量覆蓋要求。與RapidArc計劃相比，d-IMRT計劃Dmax減小164.03eGy（t=4.31，P=0.002）、D2%減小93.27cGy（t=4.397，P=0.002）、Dmean減小48.03cGy（t=2.5，P=0.033）、HI減小0.01（t=3.53，P=0.006），P<0.05，具有統(tǒng)計學意義。Dmin、D98%、CI無統(tǒng)計學差異。見表1、表2。

2.2危及器官劑量分布：與RapidArc計劃相比，d-IMRT計劃的右眼球Dmax增大898.98cCY（t=-4.42，P=0.002）、右晶體Dmax增大259.06cCY（t=-2.556，P=0.031）、左視神經(jīng)Dmax增大893.24cGy（t=-2.74，P=0.023）、右視神經(jīng)Dmax增大1002.97cCY（t=-3.45，P=0.007）、右視神經(jīng)Dmean增大831.12cCY（t=-2.583，P=0.03）、視交叉Dmean增大614.7（t=-2.318，P=0.046）、垂體Dmean增大621.51（t=-2.327，P=0.045），P<0.05，具有統(tǒng)計學意義。其余危及器官無統(tǒng)計學差異。見表3。

3 討論

RapidArc計劃與d-IMRT計劃均能滿足臨床靶區(qū)劑量覆蓋要求。與RapidArc計劃相比，d-IMRT計劃的高劑量控制更好（Dmax-164.03eGy，t=4.31，P=0.002，D2%-93.27eGy，t=4.397，P=0.002），平均劑量更低（Dmean-48.03eGy，t=2.5，P=0.033）、。d-IMRT計劃的HI優(yōu)于RapidArc計劃（-0.01，t=3.53，P=0.006），均勻性更好;兩種計劃CI無統(tǒng)計學差異，適形度差異不明顯。d-IMRT計劃在右眼球（Dmax 898.98cGy，t=-4.42，P=0.002）、右晶體（Dmax 259.06eGy，t=-2.556，P=0.031）、左視神經(jīng)（Dmax893.24cC7，t=-2.74，P=0.023）、右視神經(jīng)（Dmax 1002.97，cGy，t=-3.45，P=0.007，Dmean 831.12cGy，t=-2.583，P=0.03）、視交叉（Dmean 614.7，t=-2.318，P=0.046）、垂體（Dmean 621.51，t=-2.327，P=0.045）的保護方面劣于RapidArc計劃，此結(jié)果與其他文獻報道的研究結(jié)論一致。臨床可根據(jù)實際情況選擇。

與d-IMRT計劃相比，RapidAre計劃在機器跳數(shù)（monitorunit，MU）和計劃執(zhí)行時間方面的優(yōu)勢與其他多項研究結(jié)果一致，本研究略過。受限于人組病例條件，本研究中靶區(qū)的數(shù)量偏差較大（6.8±4.7），可能對研究結(jié)果造成影響;在純劑量學研究中，可以適當調(diào)整靶區(qū)數(shù)量后重復本研究，以排除來自靶區(qū)數(shù)量的影響。受限于計劃系統(tǒng)版本、算法和人員因素，本研究結(jié)果可能存在誤差和偏倚;多發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤放療非共面計劃設計是近期研究的熱點，有待在其他實驗條件下做進一步研究。