張武哲 黃寶添 林 珠 彭 遜

(汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院放療科，廣東 汕頭 515031)

胸腺瘤為常見縱隔腫瘤，首選外科手術(shù)切除治療。放射治療主要用于術(shù)后，降低縱隔復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)〔1〕，也可應(yīng)用于各種原因無法手術(shù)的胸腺腫瘤患者。針對(duì)手術(shù)完整切除的胸腺瘤患者，單個(gè)靶區(qū)照射的劑量分布結(jié)果往往不理想，存在優(yōu)化收斂誤差(OCE)，產(chǎn)生較多的劑量熱點(diǎn)和冷點(diǎn)〔2〕，熱點(diǎn)容易使神經(jīng)、黏膜和骨組織等出現(xiàn)急性毒性反應(yīng)，冷點(diǎn)容易局部劑量不足導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)〔3〕。本研究通過基底劑量補(bǔ)償計(jì)劃功能(BDP)補(bǔ)償OCE比較IMRT和BDP-IMRT兩組計(jì)劃的靶區(qū)和危及器官(OAR)之間的劑量學(xué)差異，研究進(jìn)一步提高靶區(qū)劑量的可能性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院2016年10月至2017年4月收治的經(jīng)病理診斷的10例胸腺瘤術(shù)后患者的CT數(shù)據(jù)，病理檢查均證實(shí)無完整包膜，且手術(shù)已完整切除腫瘤，其中男8例，女2例，中位年齡52(36～64)歲。

1.2靶區(qū)及OAR勾畫 根據(jù)ICRU62號(hào)報(bào)告勾畫靶區(qū)，胸腺瘤瘤床為臨床靶區(qū)(CTV)，在其三維方向上外擴(kuò)5 mm形成計(jì)劃靶區(qū)(PTV)。OAR包括脊髓、脊髓計(jì)劃區(qū)、肺、心臟等，脊髓計(jì)劃區(qū)由脊髓三維方向外擴(kuò)5 mm生成。

1.3固定體位及CT掃描 患者取仰臥位，以頭頸肩熱塑膜固定體位，雙手自然垂放于體外側(cè)。采用Philips CT模擬機(jī)行平掃+增強(qiáng)定位掃描，范圍由胸廓入口至膈肌，層厚和層間距均為3 mm。獲取的CT圖像通過DICOM 3.0傳輸?shù)紼clipse治療計(jì)劃系統(tǒng)。

1.4計(jì)劃設(shè)計(jì) 運(yùn)用Eclipse(Version 10.0)系統(tǒng)對(duì)每例患者分別制定IMRT和BDP-IMRT兩組計(jì)劃，采用TrueBeam直線加速器6 MV X射線，共面五野照射，機(jī)架角度為290°、325°、0°、35°、70°。以95% 靶區(qū)獲得100% 處方劑量進(jìn)行歸一，處方劑量為50 Gy/25次。OAR劑量限值：脊髓Dmax<40 Gy，脊髓計(jì)劃區(qū)Dmax<45 Gy，肺V20≤30%、V30≤20%，心臟V30≤40%、V40≤30%；計(jì)劃設(shè)計(jì)在射野角度、處方劑量、優(yōu)化條件等全部不變的情況下，分為兩組：①IMRT計(jì)劃。②BDP-IMRT計(jì)劃：復(fù)制IMRT計(jì)劃將治療分割數(shù)改為13，即26 Gy/13次，得到一個(gè)基底劑量計(jì)劃；繼續(xù)復(fù)制該基底劑量計(jì)劃，治療分割數(shù)改為12，即24 Gy/12次，利用優(yōu)化程序中的base dose plan功能將基底劑量計(jì)劃引入并關(guān)聯(lián)，進(jìn)而繼續(xù)優(yōu)化，計(jì)算最終劑量結(jié)果后將治療分割數(shù)重置為25，即50 Gy/25次，生成BDP-IMRT計(jì)劃。劑量計(jì)算采用AAA模型，計(jì)算矩陣為0.25 cm。

1.5評(píng)估指標(biāo) ①適形度指數(shù)(CI)=(VT,ref/VT)×(VT,ref/Vref)，參考取值VT為靶體積，VT,ref為處方劑量線所包繞的靶體積，Vref為處方劑量線所包繞的體積。CI值在0～1，越靠近1說明靶區(qū)適合度越好。②劑量均勻性指數(shù)(HI)：HI=(D2-D98)/D50，D2、D98和D50分別是靶區(qū)2%高劑量區(qū)劑量和其他98%、50%區(qū)域的劑量。HI值越接近0，說明其劑量均勻性越好。③其他劑量參數(shù)：Dmean為平均劑量，Vx為器官受相應(yīng)劑量照射的體積百分比，機(jī)器跳數(shù)(MU)。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行配對(duì)Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1兩種計(jì)劃靶區(qū)劑量參數(shù)比較 與IMRT計(jì)劃相比，BDP-IMRT計(jì)劃的靶區(qū)Dmean、D2、D50、HI明顯減少，D98、CI明顯增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01)。見表1。

2.2兩種計(jì)劃OAR劑量參數(shù)和相關(guān)指標(biāo)比較 兩種計(jì)劃脊髓和脊髓計(jì)劃區(qū)劑量分布相似；肺的V5 BDP-IMRT計(jì)劃較IMRT計(jì)劃低1%(P<0.05)；心臟的Dmean、V20、V30、V40 BDP-IMRT計(jì)劃較IMRT計(jì)劃分別低3.4%，3.4%，3.6%，3.4%(P<0.05)；MU:BDP-IMRT計(jì)劃較IMRT計(jì)劃增加了13%(P<0.01)。見表2。

表1 兩組計(jì)劃的靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)比較

與BDP-IMRT比較:1)P<0.01,2)P<0.05;下表同

表2 兩組計(jì)劃的OAR參數(shù)與MU比較

3 討 論

胸腺瘤術(shù)后放療療效明顯，可以加強(qiáng)局部治療效果〔4〕。已有研究結(jié)果示逆向調(diào)強(qiáng)治療能提高胸腺瘤術(shù)后的劑量分布和減少臨床并發(fā)癥〔5，6〕，但由于該技術(shù)受諸多因素影響，如靶區(qū)與空腔組織交界處劑量不足等，可能導(dǎo)致腫瘤局部控制率下降。因此，為了提高胸腺瘤術(shù)后的整體劑量分布，有必要進(jìn)一步改進(jìn)和完善IMRT技術(shù)。

調(diào)強(qiáng)是通過優(yōu)化得到一個(gè)理想的通量圖，再轉(zhuǎn)換為MLC葉片運(yùn)動(dòng)序列進(jìn)行劑量計(jì)算，獲得的實(shí)際劑量和理想通量圖存在一定的OCE。BDP是把引入的計(jì)劃作為基底計(jì)劃，進(jìn)而繼續(xù)優(yōu)化，由于引入的基底計(jì)劃是轉(zhuǎn)換MLC后的實(shí)際劑量，即已考慮了MLC的葉片運(yùn)動(dòng)序列，所以最終獲取的實(shí)際劑量能有效減少OCE，劑量分布得到明顯改善〔7〕。

本研究結(jié)果顯示，BDP-IMRT計(jì)劃較IMRT計(jì)劃提高了50%的靶區(qū)劑量均勻性，很好地解決了IMRT計(jì)劃存在的劑量熱點(diǎn)和冷點(diǎn)，劑量分布相對(duì)較差問題。BDP-IMRT計(jì)劃同時(shí)提高了9%的靶區(qū)適形度，使得高度適形的IMRT技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)揮與完善。

本研究中在低劑量區(qū)的保護(hù)上BDP-IMRT計(jì)劃表現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)，有效地降低放射性肺炎的發(fā)生率。由于心臟毒性是后期放射損傷，而胸腺腫瘤放療后長(zhǎng)期生存率較高，因此減少心臟耐受劑量具有重要意義〔8〕。心臟受照劑量和體積是損傷的重要因素，當(dāng)V40>60%時(shí)，就有5%以上的患者損傷，如心包炎等；V30是輻射誘導(dǎo)心臟損傷的重要預(yù)測(cè)因素，V30>46%心包積液發(fā)生率為73%而V30<46%其發(fā)生率為13%〔9〕，本研究中兩組計(jì)劃劑量參數(shù)均遠(yuǎn)低于以上指標(biāo)，BDP-IMRT計(jì)劃較IMRT計(jì)劃保護(hù)得更好。BDP-IMRT計(jì)劃比IMRT計(jì)劃略為增加了MU，雖可能增加二次致癌的概率〔10〕，但MU值完全在可接受范圍內(nèi)。

綜上所述，BDP-IMRT計(jì)劃較IMRT計(jì)劃提供了更優(yōu)的靶區(qū)劑量分布，更好地保護(hù)了部分OAR，且提高了工作效率與質(zhì)量。因此，BDP計(jì)劃功能技術(shù)明顯改善了靶區(qū)的劑量分布，提高了增加靶區(qū)劑量的可能性，將使得胸腺瘤術(shù)后患者從臨床療效中獲益。

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