脑寡转移瘤非共面野与共面野调强放疗计划的剂量学比较

娄凤君 陈亮 倪佰会 艾源 徐晓妮

脑转移瘤是颅内常见的恶性肿瘤，预后较差。放疗是其有效的治疗手段［1］，但易引起脑组织部分损伤［2-3］。如何提高靶区剂量的同时降低危及器官的照射剂量，对改善患者预后尤为重要。Bangert等［4］在头部肿瘤调强放疗计划的角度优化选择研究中发现，选择非共面野对减少危及器官受照剂量有积极作用。本研究比较脑寡转移瘤局部肿瘤区调强放疗非共面野与共面野调强计划的剂量学参数，评价非共面野在脑寡转移瘤调强放疗中的剂量学优势。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015年6月至2016年10月于本院放疗科治疗的初治脑寡转移瘤患者15例为研究对象，年龄53～84岁，中位年龄65岁。肿瘤原发灶均经病理学明确诊断，脑转移瘤经MRI诊断，脑转移肿瘤个数为1～3个，其中单发转移灶6例，2个转移灶3例，3个转移灶6例。

1.2 放疗方法

采用头部托架和热塑膜固定，CT扫描定位，层厚3 mm，飞利浦Pinnacle 8.0 m计划系统进行调强优化。靶区与危及器官勾画：利用Pinnacle 8.0 m计划系统将患者CT图像与MRI图像融合，由放疗医师在CT图像上勾画大体肿瘤靶体积（gross tumor volume，GTV），外放5 mm生成计划靶体积（planning target volume，PTV），同时勾画危及器官，包括眼球、晶体、脑干与正常脑组织等。计划设计：15例患者分别制定两种调强治疗计划，靶区处方剂量均为54 Gy，单次2 Gy，5次/周。共面野调强放疗计划（IMRTCO组）：根据肿瘤与危及器官位置设计5～7个共面照射野，根据经验进行剂量限定与优化。非共面野调强放疗计划（IMRTNC组）：根据肿瘤位置，在IMRTCO组基础上手动再增加1～2个非共面照射野，并与IMRTCO组进行相同的剂量限定与优化。

1.3 计划评估

在危及器官剂量均达到临床要求的基础上，通过剂量体积直方图（DVH）评价靶区的剂量分布，按照以下公式计算两种计划的靶区适形度（conformation number，CN）、均匀性指数（heterogeneity index，HI）、正常脑组织的平均剂量（Dmean）、接受12 Gy低剂量体积及机器总跳数（MU）。CN计算公式［5］式中Vtpres为处方剂量包绕的靶区体积；Vt为靶区体积；Vpres为处方剂量包绕的体积。CN越接近1，代表靶区适形度越好。HI计算公式［6］式中D2%为2%体积靶区所对应的剂量；D98%为98%体积靶区所对应的剂量；Dpres为处方剂量。HI越低，代表靶区均匀性越好。

1.4 统计学处理

采用SPSS 19.0统计软件处理数据，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，两组比较采用配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组计划靶区剂量比较

IMRTNC组与IMRTCO组计划CN均值分别为0.750±0.020 和 0.730±0.030，IMRTNC组计划表现出剂量学优势（t=2.427，P=0.029）。IMRTNC组与 IMRTCO组计划HI均值差异无统计学意义（0.074±0.005 vs 0.076±0.004；t=0.493，P=0.630）。

2.2 两组计划正常脑组织Dmean及12 Gy低剂量体积比较

IMRTNC组和IMRTCO组计划的正常脑组织Dmean均值分别为（1 204.37±110.83）Gy和（1 200.72±99.15）Gy，差异无统计学意义（t=0.110，P=0.914）。12 Gy低剂量体积的均值分别为（428.22±44.64）cm3和（435.32±39.84）cm3，差异亦无统计学意义（t=-0.421，P=0.680）。当肿瘤个数＜3个时，非共面野调强放疗计划的脑组织平均剂量和低剂量体积均小于共面野计划。

2.3 机器总跳数比较

IMRTNC组和 IMRTCO组计划MU均值分别为391.13±23.80 和 401.13±21.63，差异无统计学意义（t=1.247，P=0.233）。

3 讨论

在脑寡转移瘤放疗中，脑组织放射损伤会造成脑水肿，导致认知能力下降，降低生存质量，严重者可引起肿瘤复发。而较低的全脑照射剂量可降低脑组织放射损伤风险［7］，12 Gy照射剂量被临床确定为可引起正常脑组织发生放射性毒性反应的剂量［8］。因此，在临床实际应用中如何使靶区达到处方剂量的同时，降低正常脑组织的照射剂量，成为该领域学者关注的热点问题之一。调强放疗技术虽可提高靶区剂量分布的适形度和靶区周边剂量陡降程度，但同时也增加了正常组织损伤的可能。目前在IMRT中使用标准的共面照射野较为常见，但效果并非最佳。Price等［9］在前列腺癌的IMRT治疗中发现，非共面野较经典共面野可减少直肠上“热点”的剂量，同时也有效减少了膀胱的受照体积。有学者将非共面野调强技术应用在食管癌放疗中，结果亦发现非共面野调强计划在靶区的适形性及对正常组织的保护上更具优势。提示在调强放疗计划设计中，射野方向选择有重要作用，优化射野方向可能有效改善治疗计划质量。

本研究在脑寡转移瘤局部肿瘤区调强放疗中，分别设计非共面野与共面野调强放疗计划，结果显示，在相同的优化条件下，非共面野调强放疗计划在靶区适形度上具有较大优势，表现出剂量学优势且能达到与共面野相同程度的均匀性，亦不增加正常脑组织的平均剂量、低剂量体积和治疗时间。本研究两组计划采用了相同的剂量-体积优化参数，因此认为非共面野的引入可能是导致两组计划计量学差异的主要原因，提示在脑寡转移瘤调强放疗中引入非共面野可行。但应用非共面野时由物理师选择合适的射线角度，可能存在主观差异，因此，如何更好地安排非共面野的入射角度，仍需进一步研究。

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