单双弧体部立体定向放射治疗计划对早期肺癌治疗剂量、效率的预测效果比较

张基永，洪丹丽，吴丽丽，陆佳扬

(1 汕头大学医学院附属肿瘤医院，广东汕头 515000；2 汕头大学医学院第一附属医院)



单双弧体部立体定向放射治疗计划对早期肺癌治疗剂量、效率的预测效果比较

张基永1，洪丹丽2，吴丽丽1，陆佳扬1

(1 汕头大学医学院附属肿瘤医院，广东汕头 515000；2 汕头大学医学院第一附属医院)

目的 比较无均整滤过器模式单、双弧体部立体定向放射治疗计划对早期肺癌的剂量和效率的预测结果。方法 选取18例早期肺癌患者，先行胸部CT检查，将CT影像导入Eclipse10.0计划系统，分别设计无均整滤过器模式6 MV X射线双弧体部立体定向放射治疗计划(D-RA)和单弧体部立体定向放射治疗计划(S-RA)，处方剂量48 Gy，12 Gy/次，照射4次。比较D-RA、S-RA计划95%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V95%)、90%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V90%)、105%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V105%)、适形指数(CI)、均匀指数(HI)、危机器官(OAR)受照剂量、计划设计时间(PT)、机器跳数(MU)、治疗时间(TT)。结果 D-RA、S-RA 的V90%、V95%、V105%间比较，P均>0.05。D-RA、S-RA的CI、TT间比较，P<0.05。D-RA、S-RA各OAR受照剂量比较差异无统计学意义，P均>0.05。 D-RA、S-RA的PT、MU间比较P均>0.05。结论 无均整滤过器模式D-RA、S-RA计划的照射剂量均能覆盖早期肺癌患者的肿瘤靶区，各OAR受照剂量均满足限量要求。D-RA和S-RA计划的靶区覆盖情况及各OAR受照剂量差异较小。D-RA的适形性和均匀性均优于S-RA，S-RA治疗时间短、机器跳数少。

单弧体部立体定向放射治疗；双弧体部立体定向放射治疗；无均整滤过器模式；肺癌；肺肿瘤

手术治疗和放射治疗是肺癌的主要治疗方式[1]。常规放射治疗肺癌效果不佳[2～4]。无均整滤过器模式体部立体定向放射(SBRT)是新兴的放射治疗技术，局部控制率高且放疗毒性低[5, 6]。对于不能进行手术治疗的早期肺癌患者，SBRT是一种理想的治疗手段。SBRT有双弧SBRT(D-RA)、单弧SBRT(S-RA)两种。本研究依据18例早期肺癌患者的胸部CT影像资料设计单弧和双弧SBRT计划，比较二者剂量和效率的差异。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2014年6月～2015年12月汕头大学医学院附属肿瘤医院放疗科收治的18例早期周围型肺癌患者，其中男15例、女3例，年龄65～82岁，平均74岁。计划靶区(PTV)大小13.53～80.94 cm3。无放疗禁忌证，有良好自控能力。

1.2 D-RA、S-RA治疗计划的设计 CT扫描和靶区勾画：18例患者均取仰卧位，颈肩热塑膜固定，平静自由呼吸。在Brilliance Big Bore 4D-CT模拟定位机上结合瓦里安RPM系统进行CT扫描，扫描层厚0.3 cm，获得患者10个呼吸时相的CT影像。将患者的CT影像导入Eclipse v10.0治疗计划系统，在患者的10个呼吸时相上分别勾画肿瘤靶区(GTV)，并合成一个内靶区(ITV)，ITV外扩一个0.5 cm边界得到计划靶区(PTV)。按RTOG标准勾画肺、脊髓、心脏、支气管、食管、皮肤、主动脉、胸壁等危机器官(OAR)。 计划设计 采用Eclipse v10.0治疗计划系统为18例患者分别设计D-RA和S-RA计划，所有计划均使用Truebeam直线加速器无均整滤过器模式6 MV X(6FFF)射线，剂量率为1 400 MU/min。采用各向异性分析算法(AAA)进行剂量计算，计算网格大小为0.2 cm。本研究收集肺癌病例均为周围型肺癌，为减少健侧肺的照射，S-RA计划照射弧度为顺时针181°～20°(右侧肺癌组织)或顺时针340° ～179°(左侧肺癌组织)，D-RA计划照射弧度在S-RA计划基础上逆时针照射相同弧度，准直器角度为30°(顺时针)或330°(逆时针)，治疗床均为0°。处方剂量48 Gy，12 Gy/次，照射4次。

1.3 D-RA、S-RA计划的剂量学和治疗效率预测效果比较 从采用Eclipse 10.0治疗计划系统读取D-RA、S-RA计划的以下指标并进行比较：①靶区剂量覆盖情况：95%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V95%)、90%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V90%)、105%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V105%)。②适形指数(CI)和均匀指数(HI)。CI值越接近1，表示靶区剂量越适形；HI值越接近0，表示靶区剂量越均匀[8]。③OAR受照剂量：由于脊髓、心脏、支气管、食管、皮肤、主动脉、胸壁等危机器官属于串行组织，评价指标为最大受照剂量(Dmax)和绝对体积(VxGy)；肺为并行组织，评价指标为受20 Gy剂量照射肺体积占全肺的体积的百分数(V20 Gy)。④计划设计时间(PT)、机器跳数(MU)、治疗时间(TT)，治疗时间为机器开始出束到所有照射弧结束的时间，不包含患者摆位时间。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件。计量资料以表示。行配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

D-RA、S-RA的V90%分别为100%±0.01%、99.98%±0.05%，二者比较，P>0.05。D-RA、S-RA的V95%分别为99.87%±0.15%、99.66%±0.38%，二者比较，P>0.05。D-RA、S-RA的V105%分别为54.63%±24.87%、71.40%±14.11%，二者比较，P>0.05。D-RA、S-RA的CI分别为1.01±0.03、1.06±0.05，两组比较，P<0.05。D-RA、S-RA的HI分别为0.09±0.03、0.14±0.04，二者比较，P<0.05。

D-RA、S-RA各OAR受照剂量比较见表1、表2。由表1、表2可见，D-RA、S-RA各OAR受照剂量比较差异无统计学意义，P均>0.05，均能满足RTOG标准的限量要求。

D-RA、S-RA的PT分别为(76.17±12.06)、(84.5±10.78)min，二者比较，P>0.05。D-RA、S-RA的MU分别为(2 777.7±270.47)、(2 564.5±275.86)，二者比较，P>0.05。D-RA、S-RA的TT分别为(2.37±0.2)、(1.79±0.18)min，二者比较，P<0.05。

表1 D-RA、S-RA计划预测肺、脊髓、食管、心脏的受照剂量

3 讨论

SBRT是一种低分割大剂量照射技术，在较少的分次(1～4次)模式下采用较大剂量(10～25 Gy)进行照射，改善放射治疗生物效应，提高肿瘤控制率，降低放疗并发症的发生率。SBRT与常规的调强治疗技术比较，能大幅缩短患者的治疗时间，并获

表2 D-RA、S-RA计划预测主动脉、支气管、胸壁、皮肤受照剂量

得较为适形的剂量分布，实现放疗剂量精确投射到靶区[9, 10]。在过去，SBRT技术主要通过三维适形(3DCRT)或调强放射治疗(IMRT)的形式实现；随着放疗技术的更新，出现了容积弧形放射治疗(VMAT)模式的SBRT。本研究结果显示对早期肺癌患者，D-RA和S-RA计划的照射剂量均能成功覆盖靶区，D-RA和S-RA计划各OAR受照剂量差异较小，而且均满足RTOG标准对各OAR限制剂量的要求，D-RA计划的适形性和均匀性优于S-RA计划。提高放疗靶区剂量的适形性有利于保护肿瘤周围的正常组织。对于周围型肺癌，靶区距离胸壁较近，适形性越好对胸壁(肋骨、胸膜、皮肤等)组织的保护越好，可减少胸壁疼痛和肋骨骨折等并发症的发生。有学者经长期随访研究[11，12]后发现，适形性差的肺癌患者放疗后常发生晚期放疗毒性反应，尤以肋骨骨折多见，建议进一步改善患者放疗剂量的适形性。改善SBRT计划的适形性，可采用非共面弧形照射技术，可获得较好的适形性和较大的剂量跌落梯度，但常增加治疗计划的复杂程度，延长患者治疗时间。患者从摆位到图像验证再到治疗，是一个时间比较长的过程，减少患者的治疗时间在临床上有很重要的意义。减少治疗时间可以增加患者的舒适度，减少患者身体的移动，提高治疗的精确度，增加机器的周转效率。D-RA计划的治疗时间比S-RA计划增加了32%，本研究的治疗时间并不包含患者摆位和影像验证的时间。对于机器跳数，D-RA计划稍微比S-RA计划多，机器跳数多除了会给机器增加损耗还会在一定程度上延长治疗时间。

综上所述，早期肺癌无均整滤过器模式D-RA、S-RA计划的照射剂量均能覆盖肿瘤靶区，各OAR受照剂量均满足限量要求，各OAR受照剂量差异较小。D-RA的适形性和均匀性优于S-RA，S-RA治疗时间短、机器跳数少。临床治疗中应根据患者具体情况，选择治疗技术。

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Comparison of therapeutic dose and efficacy between single arc and double arc stereotactic body radiotherapy for early lung cancer patients

ZHANGJiyong1,HONGDanli,WULili,LUJiayang

(1CancerHospitalofShantouUniversityMedicalCollege,Shantou515000,China)

Objective To compare the therapeutic dose and efficacy between the single arc and double arc stereotactic body radiotherapy plans for early lung cancer patients with flattening filter free patterns.Methods Eighteen patients with lung cancer of the early stage were selected in this study, and each patient was arranged single arc stereotactic body radiotherapy (S-RA) and double arc stereotactic body radiotherapy (D-RA) plans using the Eclipse 10.0 treatment planning system with 6 MV flattening filter-free (FFF) photon beams. The prescription dose was 48 Gy, 12 Gy/ time and for 4 times. Comparisons between D-RA and S-RA plans in the target volume received 95% prescription dose (V95%), the target volume received 90% prescription dose (V90%), the target volume received 105% prescription dose (V105%), conformity index (CI), homogeneity index (HI), organs at risk (OARs) doses, planning time (PT), monitor units (MU) and treatment time (TT) were conducted.Results No significant difference was found in V90%, V95%, and V105%; in PT and MU between D-RA and S-RA, allP>0.05. Significant difference was found in CI and TT between D-RA and S-RA, allP<0.05. For the OAR, there was no significant difference between the D-RA and S-RA,P>0.05. Conclusions D-RA and S-RA provids a superior PTV coverage, and all OAR dose meets the constraint level of RTOG 0915 protocol. S-RA shows no significantly difference in PTV coverage and OAR as compared with D-RA. The CI and HI of D-RA are better than those of S-RA. S-RA shows shorter treatment time and less MU number as compared with D-SA.

single arc stereotactic body radiotherapy; double arc stereotactic body radiotherapy; flattening filter free patterns; lung carcinoma; lung neoplasms

汕头市医疗科技计划项目[2015123号]；广东省医学科研基金资助项目(B2016048)。

陆佳扬(E-mail： 328796180@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.39.015

R734.2

B

1002-266X(2016)39-0047-03

2016-07-14)