VMAT和IMRT技術在NSCLC靶區(qū)及危及器官中劑量參數(shù)差異性的分析

張 林 向 森 孟 強

肺癌有很多種類型，根據(jù)細胞的形態(tài)，大小，可以分為小細胞癌和非小細胞癌[1]。小細胞癌主要是指神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，這種類型的腫瘤細胞對化療比較敏感，但是這種細胞增殖比較快，比較活躍，很早就發(fā)生了轉移。而非小細胞癌又包括很多種類型，包括腺癌、鱗癌、腺鱗癌和大細胞癌。非小細胞癌的惡性程度十分嚴重，多數(shù)患者被發(fā)現(xiàn)時已是癌癥晚期階段[2-3]。不同類型的癌癥，有不同的治療的方案和手段。診斷非小細胞癌，需要進一步做免疫組化來鑒別具體是哪種類型的腫瘤細胞，然后根據(jù)不同的腫瘤細胞類型來選用不同的治療方案。 隨著科學技術的更新，VMAT技術已廣泛應用于各類惡性腫瘤的臨床治療當中，對比IMRT技術來說添加了調(diào)整角度自由度的功能，而且其照射效率也更高[4]。不過VMAT也會對肺低劑量區(qū)的照射體積造成較大影響，有研究表明肺低劑量區(qū)的照射量與放射性肺炎等并發(fā)癥存在一定聯(lián)系[5]。為了研究對比VMAT技術和IMRT技術在NSCLC靶區(qū)及危及器官中的劑量參數(shù)差異，選取我院2019年10月至2021年10月期間收錄的72例晚期NSCLC并接受放射治療的患者作為觀察對像，具體研究內(nèi)容如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2019年10月至2021年10月期間收錄的72例晚期NSCLC并接受放射治療的患者，根據(jù)不同治療計劃將患者分為VMAT組38例和IMRT組34例。納入標準：①所有患者均確診為非小細胞肺癌患者，參照《中華醫(yī)學會肺癌臨床診療指南(2018版)[6]》；②年齡42～71歲；③無遠處轉移患者；④此前未進行過放療化療。排除標準：①合并免疫功能不全患者；②孕婦患者；③合并精神類疾病患者。VMAT組38例，其中男性22例，女性16例，年齡42～71(55.04±7.32)歲，BMI指數(shù)21～26(22.07±1.13)kg/m2，TNM分期Ⅱ期18例，Ⅲ期患者20例；IMRT組34例，其中男性19例，女性15例，年齡42～71(55.13±7.22)歲，BMI指數(shù)21～25(22.10±1.07)kg/m2，TNM分期Ⅱ期17例，Ⅲ期患者17例，兩組患者一般資料對比差異無統(tǒng)計學意義(P<0.05)，如表1。

表1 兩組一般資料對比

1.2 方法

1.2.1 CT掃描 所有患者呈平躺仰臥姿勢，雙臂交叉曲肘處于頭頂位置，雙腿伸張自然分開，使用熱塑體模保持固定并確定參考點位置，保持呼吸平穩(wěn)狀態(tài)下進行CT掃描(層厚間距：3～5 mm，電流：60～100 mA，電壓：120 kV)，將檢測圖像數(shù)據(jù)傳輸至電腦。

1.2.2 勾畫靶區(qū)與危機器官 靶區(qū)勾畫參照ICRU62號報告[7]，結合CT圖像資料以及其他相關影像學信息，對大體腫瘤區(qū)(gross tumor volume，GTV)、臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)，CTV在GTV基礎上適當延伸(腺癌延伸0.8 cm，鱗癌延伸0.6 cm)、計劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)進行勾畫，同時勾畫危及器官包括心臟、肺部、脊髓等。

1.2.3 制定放療計劃 VMAT計劃采取雙弧照射(單弧照射時間：1分30秒，單弧起止角度：分別按順時針和逆時針設置180°，機架角度：4°)，總照射劑量為60 Gy，單次照射劑量2 Gy。IMRT計劃采取靜態(tài)調(diào)強技術(優(yōu)化類型：DMOP，照射角度根據(jù)具體情況調(diào)整)，依據(jù)PTV確定計劃參考點，照射順序從靶區(qū)到肺和脊髓，總照射劑量為60 Gy，單次照射劑量2 Gy。

1.3 觀察指標

兩組靶區(qū)劑量參數(shù)對比，包括PTV：最小劑量(Dmin)、平均劑量(Dmean)和最大劑量(Dmax)；兩組危及器官劑量參數(shù)對比。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 2組靶區(qū)劑量參數(shù)對比

VMAT組PTV中Dmin、Dmean、Dmax均低于IMRT組，HI低于IMRT組，CI高于IMRT組，兩組對比差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 2組靶區(qū)劑量參數(shù)對比

2.2 2組危及器官劑量參數(shù)對比

VMAT組雙肺的MLD以及不同劑量區(qū)V5、V10、V20、V30都要高于IMRT組，2組對比差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；心臟方面的V30與V402組比較無顯著差異(P>0.05)；脊髓DmaxVMAT組高于IMRT組，2組對比差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，如表3。

表3 2組危及器官劑量參數(shù)對比

3 討論

非小細胞肺癌的治療手段多種多樣，包括手術放療、化療、生物靶向治療、免疫治療等，放療是治療非小細胞肺癌的重要手段之一[8]。有放療適應癥的患者，在接受規(guī)范的放療之后，可以提高患者的腫瘤局部控制力，延長患者的總生存時間以及無腫瘤進展生存時間[9-10]。如局部晚期的非小細胞肺癌患者，有的患者經(jīng)過放療之后可以完全緩解，即復查胸部CT的時候腫瘤全部消退。也有部分患者，對放射線的照射敏感性不高，放療之后，腫瘤消退效果不佳或不消退，規(guī)范放化療可以使大部分患者獲得生存獲益。放療是一把雙刃劍，在獲得療效的同時，也存在治療的副反應，如放射性肺炎、氣管炎、食道炎等等，存在一定的治療風險[11]。相關研究顯示[12]，患有肺部功能疾病的患者在進行放射治療時，V10、V30在≤25%的情況下發(fā)生放射性肺炎等并發(fā)癥的概率普遍減小,但是受照射體積與劑量之間的關系還沒有確切的定論。

本次研究結果顯示VMAT組PTV中Dmin、Dmean、Dmax均低于IMRT組，HI低于IMRT組，CI高于IMRT組，雖然VMAT計劃的靶區(qū)劑量分布相對更均勻，適形度也更好，但是兩組的靶區(qū)劑量分布差異并不大。VMAT技術是旋轉放療和調(diào)強放療的結合[13]。在調(diào)強放療技術問世之前，常規(guī)采用的計劃設計方法是根據(jù)靶區(qū)的位置以及周圍的危及器官布置幾個照射野，這幾個照射野盡量避開危及器官，而且這幾個照射野的形狀與靶區(qū)在該方向上的投影保持一致。在根據(jù)這種方法進行治療時，機架轉到照射野對應的角度之后停下，然后出束。還有一種方法就是機架圍繞人體旋轉一周，在旋轉的過程中出束，就是旋轉放療。旋轉放療最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在對付居于體中的腫瘤，腫瘤組織被危及器官包裹了起來，這樣就很適合從多個角度出射線。靶區(qū)周圍的每個危及器官雖然都會受到照射，但相對于只從幾個方向照射的幾個器官來說平均受量卻減少了。相當于分擔負荷的組織增加，每個組織均攤到的相對減少，旋轉放療利用就是這個原理[14-16]。VMAT治療過程中，在機架圍繞著人體旋轉的同時，治療機出束，在出束的同時多葉光柵(MLC)也在不斷運動著，通過形成一個個子野來達到調(diào)強的目的，使得靶區(qū)內(nèi)任何一點的劑量是相等的。因此旋轉調(diào)強放療對于機器性能和MLC的到位精度要求很高[17-18]。對于兩組危及器官劑量對比則是發(fā)現(xiàn)VMAT組雙肺的MLD以及不同劑量區(qū)V5、V10、V20、V30都要高于IMRT組，表明IMRT計劃對于危及器官組織的傷害更小。因為IMRT是依靠影像定位，使高能射束的形態(tài)始終與對腫瘤的投影的一致或是近似一致，這樣可以較大幅度地增加腫瘤的劑量，提高腫瘤控制率的同時使周邊正常組織免受過量損傷，Xu等[19]的研究結果也表明了這一觀點。

綜上，然VMAT計劃的靶區(qū)劑量分布，適形度優(yōu)于IMRT計劃，但是兩組的靶區(qū)劑量分布差異并不大，而且對于肺部MLD以及V5、V10等低劑量區(qū)都是IMRT計劃更優(yōu)，對于肺部功能較差的放療病人可能IMRT計劃更佳。