多发脑转移癌容积弧形调强与适形调强的剂量学对比研究

龙 斌，谢 悦，蒋 勇，李淑杰，邱 大，王 颖

（重庆市肿瘤医院放疗科 400030）

脑转移癌是威胁恶性肿瘤患者生命最主要的并发症之一，25%～40%的体部恶性肿瘤在病程中会发生脑转移，肺是其最常见的原发部位［1－3］。70%～80%脑转移癌为多发。脑转移癌的治疗方式中，放射治疗是多发脑转移癌最主要的治疗方法。全脑放疗可以有效地控制病灶，改善生存质量，延长生存期，是多发脑转移癌应用最广泛的经典治疗方案。放射治疗方式包括容积弧形调强放疗（VMAT）、适形调强放疗（IMRT）等。目前，体部原发恶性肿瘤［4－10］，如乳腺癌、胃癌、食管癌、宫颈癌、肝癌及头颈部原发性肿瘤（如鼻咽癌）的放疗中，VMAT得到广泛的研究。本研究拟针对多发脑转移癌采用VMAT与IMRT的剂量学进行研究，探讨多发脑转移瘤放疗的理想模式。

1 资料与方法

1．1 一般资料 选取2010～2013年本院收治的60例颅内多发转移癌为研究对象，将其分为VMAT组和IMRT组。男36例，女24例，年龄37～62岁，中位年龄47．5岁；肺癌20例，乳腺癌20例，恶性黑色素瘤10例，消化道肿瘤8例，肾癌2例。全组42例经增强 MRI证实，18例经增强CT证实，10例经PET－CT证实为多发脑转移癌。入组标准：脑转移数目均大于3个；能平卧，预计生存期大于3个月；转移灶内无活动性出血；原发灶经手术或活检病理证实；放疗之前经脱水治疗降颅压，使颅内压控制。排除标准：有精神系统病变不能配合者；有重要器官的严重疾病或严重感染；有脑部放疗史者。

1．2 方法

1．2．1 体位固定及CT模拟定位 采用德国Philips公司的大孔径定位CT，首先患者仰卧位，面罩热塑膜固定头部，头呈正常屈伸位，双手置于体侧。扫描范围从颅顶到枕骨大孔。扫描为单纯增强扫描，每层层厚为3mm，图像通过数字影像存储与传输系统传输至Eclipse放射治疗计划系统工作站。

1．2．2 靶区勾画

1．2．2．1 靶区勾画原则 靶区定义参考国际辐射学单位委员会50、62号文件及肿瘤医院靶区勾画指南。肿瘤靶区（gross tumor volume，GTV）：转移病灶（根据增强 MRI、CT、PET－CT图像结合进行勾画）。临床靶区（clinical target volume，CTV）：全脑。计划大体肿瘤靶区（planning gross tumor volume，PGTV）：GTV外放3mm。计划临床靶区（planning clinical target volume，PCTV）：CTV外放3mm。

1．2．2．2 危及器官（organ at risk，OAR）的勾画 勾画双侧眼球、晶体、视交叉、视神经、外耳道、腮腺。

1．2．2．3 处方剂量 所有患者均采用后期加量技术放疗，分别给予 PCTV：3Gy／F×10F，后期加量 PGTV：2Gy／F×10F，每星期5次。若病变靠近脑干、基底节、视器官等重要器官时，放疗计划的原则是所有OAR不超量（RTOGO225和RTOGO615的标准）。

1．2．2．4 计划设计及剂量限制 采用美国VARIAN公司的Varian IX直线加速器，6MV－X线，实施照射，Eclipse 8．6．17计划系统设计及制作放射治疗计划，对60例患者采用相同剂量学条件进行双弧VMAT和IMRT剂量计算。剂量限制根据RTOGO225和RTOGO615的标准，原则：95%的PGTV及PCTV的体积接受95%～100%处方剂量；晶体Dmax＜9Gy，视神经、视交叉、脑干、外耳道Dmax＜54Gy，腮腺 V30＜50%。

1．3 计划对比评价指标 （1）靶区：平均剂量（Dmean）、最大剂量（Dmax）、适形性指数（CI）和均匀性指数（HI）。（2）OAR：Dmean、Dmax。（3）治疗跳数。

1．4 统计学处理 采用SPSS18．0软件进行统计分析。计量资料以x±s表示，采用配对t检验，P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结 果

2．1 靶区剂量分布图 从靶区平均剂量－体积分布可看到两组计划靶区的覆盖及适形度都满足处方要求，所有计划均达到处方剂量覆盖95%的靶体积，见图1、2。

图1 60例患者的靶区平均剂量－体积分布

图2 60例患者正常组织的平均剂量－体积分布

2．2 靶区剂量比较 VMAT组和IMRT组PGTV的Dmean、CI及HI值相近，两组比较差异无统计学意义（P＞0．05），见表1。

表1 两组靶区的剂量学比较（x±s，cGy）

2．3 OAR剂量比较 两组眼球、晶体、视神经、视交叉、腮腺、脑干及外耳道的平均受照剂量相似，差异均无统计学意义（P＞0．05）。VMAT组眼球、晶体、腮腺及外耳道的热点剂量低于IMRT组（P＜0．05），见表2。

表2 两组OAR的剂量学比较（x±s，cGy）

2．4 总机器跳数比较 VMAT组与IMRT组的单次总机器跳数分别为（675．90±34．78）Mu和（1 383．53±65．19）Mu。VMAT组平均减少了48．9%，差异有统计学意义（P＝0．017）。VMAT组照射时间更短。

3 讨 论

脑转移癌常常呈多发、散在分布，有明显的颅内压增高和神经认知功能障碍，病程进展迅速，严重影响患者的生活质量。如果不进行治疗，自然生存期极短，中位生存期3个月左右，经过放化疗等干预治疗后中位生存期可提高3～6个月，有报道疗效较好者可提高12个月［3］，放射治疗是治疗脑转移癌的有效治疗手段，研究显示多发性脑转移癌的基本治疗为全脑放疗，全脑放疗对减少颅内新病灶的发生有重要意义［11］，能使脑转移患者中位生存期延长3～6个月。但因正常脑组织能够耐受的最大剂量的限制，肿瘤的照射剂量亦受到限制，为30～40 Gy／2～3周。脑转移直接致死率高，这成为脑转移患者生存期短的重要原因。因此，全脑放疗后针对转移病灶加量照射可以提高患者生存期，可以结合三维适形放疗（3DC－RT）、立体定向放射治疗（SBRT）、IMRT、螺旋断层调强放疗同步加量（HT）及VMAT进行加量照射。Bayman等［12］采用螺旋断层调强放疗对脑转移灶进行同步加量放疗，Lagerwaard等［13］采用容积调强放疗对脑转移灶进行同步加量放疗，均取得不错的疗效。

容积旋转调强中的快速旋转调强（RapidArc）作为动态旋转调强（IMAT）的一种，其优势主要表现在机器跳数的减少和治疗时间的缩短，同时能够完成和传统IMRT计划相同或者更优的剂量传输。

本研究发现，两组PGTV的Dmax、Dmean、CI和 HI比较，差异无统计学意义（P＞0．05）；即对于转移灶的治疗来说，VMAT和IMRT的治疗均没有显著差别。

两治疗组患者的眼球、晶体、视神经、视交叉、腮腺、脑干及外耳道的平均受照剂量相似，差异无统计学意义（P＞0．05）。但VMAT组的眼球、晶体、腮腺及外耳道的热点剂量明显低于IMRT组。这是因为VMAT为弧形调强照射模式，本科设置弧形调强的角度均在90°～270°，这样可以更好的减少平躺患者正面的受照射剂量，从而减少眼球、晶体等重要器官的热点剂量。由此可见，合理采用VMAT照射放射能更好地保护患者的正常器官功能。

VMAT用于颅脑肿瘤单次治疗时间的研究已有明确报道，较IMRT同步加量、3DC－RT局部加量及常规立体定向放射外科治疗有明显优势，更适用于体弱无法耐受长时间治疗的患者。而本研究采取的两种治疗模式中，在病灶接受相似的等效生物剂量的前提下，VMAT总治疗时间较IMRT明显缩短，更适用于高龄、不能耐受长时间平卧的患者的全脑放疗。

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