婁鳳君 陳亮 倪佰會 艾源 徐曉妮
腦轉(zhuǎn)移瘤是顱內(nèi)常見的惡性腫瘤,預后較差。放療是其有效的治療手段[1],但易引起腦組織部分損傷[2-3]。如何提高靶區(qū)劑量的同時降低危及器官的照射劑量,對改善患者預后尤為重要。Bangert等[4]在頭部腫瘤調(diào)強放療計劃的角度優(yōu)化選擇研究中發(fā)現(xiàn),選擇非共面野對減少危及器官受照劑量有積極作用。本研究比較腦寡轉(zhuǎn)移瘤局部腫瘤區(qū)調(diào)強放療非共面野與共面野調(diào)強計劃的劑量學參數(shù),評價非共面野在腦寡轉(zhuǎn)移瘤調(diào)強放療中的劑量學優(yōu)勢。
選擇2015年6月至2016年10月于本院放療科治療的初治腦寡轉(zhuǎn)移瘤患者15例為研究對象,年齡53~84歲,中位年齡65歲。腫瘤原發(fā)灶均經(jīng)病理學明確診斷,腦轉(zhuǎn)移瘤經(jīng)MRI診斷,腦轉(zhuǎn)移腫瘤個數(shù)為1~3個,其中單發(fā)轉(zhuǎn)移灶6例,2個轉(zhuǎn)移灶3例,3個轉(zhuǎn)移灶6例。
采用頭部托架和熱塑膜固定,CT掃描定位,層厚3 mm,飛利浦Pinnacle 8.0 m計劃系統(tǒng)進行調(diào)強優(yōu)化。靶區(qū)與危及器官勾畫:利用Pinnacle 8.0 m計劃系統(tǒng)將患者CT圖像與MRI圖像融合,由放療醫(yī)師在CT圖像上勾畫大體腫瘤靶體積(gross tumor volume,GTV),外放5 mm生成計劃靶體積(planning target volume,PTV),同時勾畫危及器官,包括眼球、晶體、腦干與正常腦組織等。計劃設計:15例患者分別制定兩種調(diào)強治療計劃,靶區(qū)處方劑量均為54 Gy,單次2 Gy,5次/周。共面野調(diào)強放療計劃(IMRTCO組):根據(jù)腫瘤與危及器官位置設計5~7個共面照射野,根據(jù)經(jīng)驗進行劑量限定與優(yōu)化。非共面野調(diào)強放療計劃(IMRTNC組):根據(jù)腫瘤位置,在IMRTCO組基礎上手動再增加1~2個非共面照射野,并與IMRTCO組進行相同的劑量限定與優(yōu)化。
在危及器官劑量均達到臨床要求的基礎上,通過劑量體積直方圖(DVH)評價靶區(qū)的劑量分布,按照以下公式計算兩種計劃的靶區(qū)適形度(conformation number,CN)、均勻性指數(shù)(heterogeneity index,HI)、正常腦組織的平均劑量(Dmean)、接受12 Gy低劑量體積及機器總跳數(shù)(MU)。CN計算公式[5]式中Vtpres為處方劑量包繞的靶區(qū)體積;Vt為靶區(qū)體積;Vpres為處方劑量包繞的體積。CN越接近1,代表靶區(qū)適形度越好。HI計算公式[6]式中D2%為2%體積靶區(qū)所對應的劑量;D98%為98%體積靶區(qū)所對應的劑量;Dpres為處方劑量。HI越低,代表靶區(qū)均勻性越好。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù),計量資料采用均數(shù)±標準差(x±s)表示,兩組比較采用配對t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
IMRTNC組與IMRTCO組計劃CN均值分別為0.750±0.020 和 0.730±0.030,IMRTNC組計劃表現(xiàn)出劑量學優(yōu)勢(t=2.427,P=0.029)。IMRTNC組與 IMRTCO組計劃HI均值差異無統(tǒng)計學意義(0.074±0.005 vs 0.076±0.004;t=0.493,P=0.630)。
IMRTNC組和IMRTCO組計劃的正常腦組織Dmean均值分別為(1 204.37±110.83)Gy和(1 200.72±99.15)Gy,差異無統(tǒng)計學意義(t=0.110,P=0.914)。12 Gy低劑量體積的均值分別為(428.22±44.64)cm3和(435.32±39.84)cm3,差異亦無統(tǒng)計學意義(t=-0.421,P=0.680)。當腫瘤個數(shù)<3個時,非共面野調(diào)強放療計劃的腦組織平均劑量和低劑量體積均小于共面野計劃。
IMRTNC組和 IMRTCO組計劃MU均值分別為391.13±23.80 和 401.13±21.63,差異無統(tǒng)計學意義(t=1.247,P=0.233)。
在腦寡轉(zhuǎn)移瘤放療中,腦組織放射損傷會造成腦水腫,導致認知能力下降,降低生存質(zhì)量,嚴重者可引起腫瘤復發(fā)。而較低的全腦照射劑量可降低腦組織放射損傷風險[7],12 Gy照射劑量被臨床確定為可引起正常腦組織發(fā)生放射性毒性反應的劑量[8]。因此,在臨床實際應用中如何使靶區(qū)達到處方劑量的同時,降低正常腦組織的照射劑量,成為該領域?qū)W者關注的熱點問題之一。調(diào)強放療技術雖可提高靶區(qū)劑量分布的適形度和靶區(qū)周邊劑量陡降程度,但同時也增加了正常組織損傷的可能。目前在IMRT中使用標準的共面照射野較為常見,但效果并非最佳。Price等[9]在前列腺癌的IMRT治療中發(fā)現(xiàn),非共面野較經(jīng)典共面野可減少直腸上“熱點”的劑量,同時也有效減少了膀胱的受照體積。有學者將非共面野調(diào)強技術應用在食管癌放療中,結(jié)果亦發(fā)現(xiàn)非共面野調(diào)強計劃在靶區(qū)的適形性及對正常組織的保護上更具優(yōu)勢。提示在調(diào)強放療計劃設計中,射野方向選擇有重要作用,優(yōu)化射野方向可能有效改善治療計劃質(zhì)量。
本研究在腦寡轉(zhuǎn)移瘤局部腫瘤區(qū)調(diào)強放療中,分別設計非共面野與共面野調(diào)強放療計劃,結(jié)果顯示,在相同的優(yōu)化條件下,非共面野調(diào)強放療計劃在靶區(qū)適形度上具有較大優(yōu)勢,表現(xiàn)出劑量學優(yōu)勢且能達到與共面野相同程度的均勻性,亦不增加正常腦組織的平均劑量、低劑量體積和治療時間。本研究兩組計劃采用了相同的劑量-體積優(yōu)化參數(shù),因此認為非共面野的引入可能是導致兩組計劃計量學差異的主要原因,提示在腦寡轉(zhuǎn)移瘤調(diào)強放療中引入非共面野可行。但應用非共面野時由物理師選擇合適的射線角度,可能存在主觀差異,因此,如何更好地安排非共面野的入射角度,仍需進一步研究。
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