多发脑转移瘤常规调强放疗与螺旋断层放疗的剂量学分析

多发脑转移瘤常规调强放疗与螺旋断层放疗的剂量学分析杭霞瑜;李益坤;刘海;张新良;丁巍

【摘要】目的:比较多发脑转移瘤在常规调强放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)和螺旋断层放疗(helical tomotherapy,HT)2种不同治疗系统中的剂量学差异.方法:选择10例多发脑转移瘤(转移灶≥3个,最多7个)病例,分别制订IMRT及HT计划,处方剂量定义为全脑(PTV)40 Gy/20 f,局部转移灶(GTV)同步加量至60 Gy/20 f.通过对靶区的适形度指数(conformity number,CN)、均匀性指数(homogeneity index,HI)以及危及器官的最大剂量、平均剂量等指标比较2组治疗计划.结果:IMRT组对比HT组,PTV

HI:(1.30±0.09)vs.(1.23±0.05)(t=4.27,P=0.00)、

GTV_HI:(1.06±0.01)vs.(1.05±0.01)(t=2.80,P=-0.02),HT组靶区剂量均匀性优于IMRT组;左晶体最大剂量:(7.45±0.65)Gy vs.(6.08± 1.05)Gy (t=4.42,P=0.00);右晶体最大剂量:(6.98±0.64)Gy vs.(5.80±0.88)Gy(t=7.12,P=0.00);脑干最大剂量:(50.74±4.52)Gy vs.(48.46±4.44)Gy (t=6.76,P=0.00),均有统计学差异,显示HT组对危及器官的保护具有显著优势.结论:对于多发脑转移瘤,相对于常规IMRT,HT可以使靶区获得更好的剂量分布,同时显著降低正常组织的受照剂量,改善了剂量学分布.计划中通过使用同步加量技术可以缩短多发脑转移瘤患者的整体疗程.

【期刊名称】《医疗卫生装备》

【年(卷),期】2016(037)007

【总页数】4页(P78-80,83)

【关键词】脑转移瘤;螺旋断层放疗;调强放疗;同步加量照射;剂量学分布

【作者】杭霞瑜;李益坤;刘海;张新良;丁巍

【作者单位】210002南京,南京中医药大学附属八一医院放疗科;210002南京,南京中医药大学附属八一医院放疗科;210002南京,南京中医药大学附属八一医院放疗科;210002南京,南京中医药大学附属八一医院放疗科;210002南京,南京中医药大学附属八一医院放疗科

【正文语种】中文

【中图分类】R318;R815;R739.41

脑转移瘤是颅内肿瘤常见的一种类型，25%～40%的颅外恶性肿瘤患者会在病程中出现脑转移，其多来源于肺癌、肾癌、消化道肿瘤和乳腺癌等，其中肺癌占64%[1]。随着医学诊疗水平的提高和影像技术的发展，脑转移瘤的诊断率呈增加趋势。目前，脑转移瘤的治疗以放射治疗为主，传统上全脑放疗（whole brain radiotherapy,WBRT）是脑转移瘤的标准治疗手段，有效率为60%～80%，中位生存期为4～6个月，1 a生存率为14%～20%[2]。WBRT局部病灶同步加量（simultaneous integrated boost，SIB）较WBRT能提高肿瘤的局部控制率、患者的中位生存期及生存质量[3]。本研究针对10例多发脑转移瘤病例，分别设计常规调强放疗（intensity-modulatedradiationtherapy，IMRT）计划及螺旋断层放疗（helical tomotherapy，HT）计划，方案为WBRT局部病灶同步加量，并进行剂量学分析。

1.1 临床资料

随机选择10例多发脑转移瘤患者，转移灶≥3个，最多7个。其中男性7例、女性3例，年龄最小21岁，最大83岁，中位年龄54.5岁；其中非小细胞肺癌8

例、肾癌1例、乳腺癌1例。病灶呈散在性分布，主要位于大脑半球和小脑，卡

氏评分（Karnofsky performance scale，KPS）＞70，均未行开颅手术治疗。1.2 体位固定及CT扫描

所有患者均取仰卧位，双臂置于身体两侧，头垫枕，用热塑头模固定，在Philips MX8000螺旋CT上扫描，范围为颅顶至颅底下3 cm，层间距3 mm，所得影像序列经勾勒靶区及正常组织后通过网络分别传输至Tomotherapy TPS及Varian Eclipse TPS。

1.3 治疗计划系统

TomotherapyTPS和VarianEclipse TPS计算方法均为卷积迭代算法，射线类型

为标称6 MV X线。

1.4 放疗计划的设计

1.4.1 靶区定义和危及器官勾画

2组肿瘤靶区和危及器官定义完全一致，将全脑定义为临床靶区（clinical target volume，CTV），三维方向外放3～5 mm命名为计划靶区（planning target volume，PTV），颅内转移灶靶区命名为肿瘤靶区（gross tumor volume，GTV）。危及器官主要包括双侧晶体、眼球、视神经、脑干和脊髓等。

1.4.2 处方剂量及约束条件定义

2组均给予相同的处方剂量及分割方式，PTV为40 Gy/20 f、GTV为60 Gy/20 f，并要求100%处方剂量覆盖95%的靶体积。危及器官限定剂量要求为：双侧晶体

＜7 Gy，视神经、脑干＜54 Gy，脊髓＜40 Gy，眼球＜45 Gy。

1.4.3 计划设计

螺旋断层放疗计划射野宽度为2.5 cm、调制因子为2.0～2.8、螺距为0.35，采用360°旋转照射方式。常规调强放疗计划根据转移灶的数量设计为5～9野定角照射，为更好地保护敏感器官，必要时采用非共面照射，多叶准直器（multi-leaf

conllimator，MLC）设为Sliding Windows模式。

1.5 观察比较指标

（1）等剂量曲线分布和PTV中剂量体积（V55、V50、V45）。（2）靶区适形

度指数（conformity number，CN）：CN=TVRI/TV×TVRI/VRI；TV为靶体积；TVRI为参考等剂量线面所包绕的靶体积；VRI为参考等剂量线面所包绕的所有区

域的体积；CN的取值为0～1，等于1时表示等剂量线面所包绕的区域与靶体积

完全一致，等于0时表示等剂量线面所包绕的所有区域与靶区没有重叠，数值越

接近1说明靶区适形度越好。（3）靶区均匀性指数（homogeneity index，HI）：HI=D5/D95，D5为包绕5%计划靶区的最低剂量，D95为包绕95%计划

靶区的最低剂量，数值越接近1说明靶区均匀性越好。（4）危及器官最大剂量、平均剂量；（5）机器出束量及治疗时间。

1.6 统计学分析

采用SPSS 17.0软件进行统计分析，2种不同的计划系统设计的治疗计划指标的统计学分析采用配对资料t检验，P＜0.05定义为具有统计学显著性差异。

2.1 等剂量曲线分布

由等剂量曲线分布图（如图1所示）可看出HT组剂量学分布优于IMRT组，HT

组V50、V45体积低于常规IMRT组，HT组的剂量梯度明显较常规IMRT组有优势，详见表1。

2.2 适形度指数（CN）和均匀性指数（HI）

研究结果显示2组计划的PTV和GTV的CN基本相同，无统计学意义，HT组中PTV和GTV的HI明显优于IMRT组，详见表2。

2.3 危及器官剂量的比较

HT组的晶体、视神经以及脑干的最大剂量与平均剂量低于IMRT组；2组计划脊

髓的最大剂量无明显差别，无统计学意义；但平均剂量HT组较IMRT组下降。从