Graves 眼病三種放療技術(shù)的劑量學(xué)對(duì)比研究

陳思嘉

甲狀腺功能亢進(jìn)凸眼，也稱Graves 眼病（Graves' ophthalmopathy，GO）[1]。放療長(zhǎng)期被用于治療GO[2-4]，但可能會(huì)引起一些副反應(yīng)，這與淚腺、視網(wǎng)膜和晶體所受劑量有關(guān)[5]。GO 常用的是三維適形放療（Three-dimensional conformal radiotherapy，3DCRT）。隨著技術(shù)的發(fā)展，調(diào)強(qiáng)放療（Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT）和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療（Volumetric modulated arc therapy，VMAT）也被應(yīng)用[6-8]，但至今沒有研究比較過(guò)IMRT 與VMAT 用于GO 放療。本研究比較了3DCRT、IMRT 和VMAT，為GO 放療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016 年7 月—2018 年6 月我科接受放療的20 例GO 患者，其中男性5 例，女性15 例。年齡為（38.23±8.30）歲。

1.2 體位固定與靶區(qū)勾畫

患者行定位CT 掃描，用于靶區(qū)和危及器官的勾畫。臨床靶區(qū)（Clinical target volume，CTV）為眼球后軟組織。CTV外放0.3 cm，生成計(jì)劃靶區(qū)（planning target volume，PTV）。勾畫晶體、視網(wǎng)膜、淚腺與眼球?yàn)槲＜捌鞴佟?/p>

1.3 放療計(jì)劃設(shè)計(jì)

在Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)中對(duì)20 位患者分別設(shè)計(jì)3DCRT、IMRT 與VMAT 三種不同放療計(jì)劃。處方劑量20 Gy/10 次。采用Truebeam加速器，6 MV X 射線。

3DCRT 由一對(duì)對(duì)穿野組成，如圖1a。機(jī)架角以90°與270°為基準(zhǔn)，以晶體與靶區(qū)距離最大為原則進(jìn)行微調(diào)。IMRT 由7 個(gè)機(jī)架角對(duì)稱分布的射野組成，如圖1b。調(diào)整準(zhǔn)直器角度，避免照射危及器官。VMAT 由兩個(gè)弧組成：機(jī)架角181°至179°，鉛門角度10°；機(jī)架角179°至181°，鉛門角度80°，如圖1c。

圖1 三種放療技術(shù)布野 （a）三維適形放療；（b）調(diào)強(qiáng)放療；（c）容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療

1.4 劑量學(xué)評(píng)估

靶區(qū)PTV 評(píng)估：近似最大劑量D2%，近似最小劑量D98%，中位劑量D50%，均勻性指數(shù)（homogeneity index，HI）和適形度指數(shù)（conformity index，CI）：

V（t）是PTV 體積，V（t，ref）為等劑量線包繞的PTV 體積，V（ref）為接受處方劑量的體積。左右晶體、視網(wǎng)膜、淚腺及眼球評(píng)估最大劑量Dmean 和平均劑量Dmax。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 25.0 軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用單因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA），進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，用（+s）表示，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 靶區(qū)的劑量參數(shù)

表1 列出了三種放療計(jì)劃的PTV 劑量覆蓋，采用100%處方劑量覆蓋95%PTV 體積歸一。VMAT 有最好的HI 和CI，IMRT 略次之。IMRT 得到的D50%最接近處方劑量。3DCRT 的D2%最高。

2.2 危及器官的劑量參數(shù)

表2 是三種計(jì)劃各器官的受照劑量。對(duì)于晶體，IMRT 具有最低的Dmax；3DCRT 具有最低的Dmean，IMRT 次之。對(duì)于淚腺，IMRT 具有最低的Dmean，3DCRT 的Dmax 最高。對(duì)于視網(wǎng)膜，3DCRT 表現(xiàn)最差。對(duì)于眼球，IMRT 得到的Dmean 最低。

3 討論

采用射線來(lái)治療GO，已被應(yīng)用了超過(guò)60 年。目前廣泛采用的3DCRT 技術(shù)，因?yàn)樗夹g(shù)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。但3DCRT 得到的靶區(qū)適形度和均勻性不容樂觀，對(duì)周圍危及器官的保護(hù)也不佳。Lee 等發(fā)現(xiàn)IMRT 比3DCRT 有更好的靶區(qū)覆蓋，更好地保護(hù)眼球、晶體[10]。San Miguel 等發(fā)現(xiàn)VMAT 比3DCRT 減少了正常組織的劑量，得到了更好的靶區(qū)覆蓋[12-13]。但目前沒有研究同時(shí)對(duì)比過(guò)3DCRT、IMRT 和VMAT，本文針對(duì)這個(gè)空白進(jìn)行了研究。

研究結(jié)果表明，IMRT 和VMAT 技術(shù)，靶區(qū)PTV 均能被處方劑量較好覆蓋，IMRT 的靶區(qū)的Dmean 和D50%最接近于處方劑量，VMAT 的CI 和HI 最好。3DCRT 的靶區(qū)覆蓋情況最差。器官保護(hù)方面，IMRT 對(duì)于淚腺、眼球，都得到了最低的Dmean，對(duì)于視網(wǎng)膜，Dmean 也顯著低于3DCRT，數(shù)值上也低于VMAT。這是因?yàn)樵诓家皶r(shí)，使準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)到盡量避開危及器官的位置，降低器官的受量。而VMAT 的Dmean 相對(duì)IMRT 較高的原因在于，使用358°全弧照射時(shí)，每個(gè)角度都會(huì)有劑量，導(dǎo)致器官受到低劑量的照射。3DCRT 得到的晶體的Dmean 小于其他計(jì)劃，這是因?yàn)樵诓家皶r(shí)，用多葉準(zhǔn)直器MLC 遮住了晶體。對(duì)于所有器官，3DCRT 得到的Dmax 都是最大的；對(duì)于淚腺，3DCRT 得到的Dmean 也顯著大于其他計(jì)劃。

綜上，對(duì)于GO 的放射治療，采用IMRT 技術(shù)在得到較好的靶區(qū)覆蓋情況的同時(shí)，可以最大程度地保護(hù)危及器官，盡量避免干眼、視網(wǎng)膜病和白內(nèi)障的發(fā)生。

表1 三種放療技術(shù)的靶區(qū)劑量覆蓋情況（ ±s）

表1 三種放療技術(shù)的靶區(qū)劑量覆蓋情況（ ±s）

注：P12: 3DCRT 與IMRT 之間的P 值，P13：3DCRT 與VMAT 之間的P 值，P23：IMRT 與VMAT 之間的P 值

參數(shù) 3DCRT IMRT VMAT P12 P13 P23 F 組間 P 組間D50% 21.060±0.060 20.650±0.080 20.690±0.060 0.000 0.000 0.886 38.333 0.000 D2% 21.700±0.040 21.270±0.120 21.210±0.120 0.000 0.000 0.391 22.160 0.000 D98% 19.620±0.060 19.610±0.100 19.740±0.030 0.878 0.004 0.003 5.147 0.003 CI 0.355±0.040 0.844±0.012 0.897±0.008 0.000 0.000 0.000 796.411 0.000 HI 0.099±0.004 0.080±0.008 0.071±0.006 0.000 0.000 0.021 20.045 0.000

表2 三種放療技術(shù)的危及器官劑量照射情況（ ±s，Gy）

表2 三種放療技術(shù)的危及器官劑量照射情況（ ±s，Gy）

注：P12: 3DCRT 與IMRT 之間的P 值，P13：3DCRT 與VMAT 之間的P 值，P23：IMRT 與VMAT 之間的P 值

器官 參數(shù) 3DCRT IMRT VMAT P12 P13 P23 F 組間 P 組間左晶體 Mean 2.163±0.526 2.462±0.384 3.215±0.142 0.079 0.000 0.000 14.427 0.000 Max 5.500±2.275 3.541±0.862 4.462±0.329 0.001 0.068 0.103 4.175 0.006右晶體 Mean 2.015±0.521 2.495±0.437 3.273±0.152 0.008 0.000 0.000 18.751 0.000 Max 4.939±2.260 3.646±0.933 4.452±0.437 0.050 0.074 0.158 3.285 0.045左淚腺 Mean 21.177±0.263 16.757±0.906 17.858±1.169 0.000 0.000 0.018 33.234 0.000 Max 21.728±0.142 21.406±0.394 21.399±0.627 0.037 0.046 0.987 4.588 0.038右淚腺 Mean 21.089±0.359 15.284±1.796 16.268±2.248 0.000 0.000 0.050 18.376 0.000 Max 21.833±0.101 21.288±0.207 21.250±0.346 0.000 0.000 0.749 8.533 0.000左視網(wǎng)膜 Mean 21.264±0.169 19.595±0.443 19.817±0.498 0.000 0.000 0.277 23.563 0.000 Max 21.807±0.175 21.659±0.134 21.608±0.182 0.592 0.276 0.575 2.641 0.048右視網(wǎng)膜 Mean 21.011±0.441 19.522±0.780 19.404±1.272 0.001 0.000 0.766 5.467 0.001 Max 21.803±0.120 21.610±0.171 21.589±0.253 0.038 0.049 0.857 3.123 0.041左眼球 Mean 21.728±0.146 21.452±0.254 21.490±0.310 0.000 0.015 0.006 10.170 0.000 Max 14.175±1.184 11.611±1.078 12.984±0.712 0.047 0.064 0.742 2.588 0.051右眼球 Mean 21.804±0.118 21.455±0.300 21.502±0.366 0.000 0.003 0.027 9.654 0.000 Max 14.343±1.578 11.410±1.073 12.653±0.940 0.023 0.048 0.751 2.739 0.042