低熔点铅在Graves眼病放疗中的剂量学优势分析

赵卫东，宁健，赵水喜，杨书明，郑子薇，穆晓峰

Graves眼病是一种常见的眼眶良性病，放射治疗是其有效治疗手段[1-2]，Graves眼病在放疗时应在给予靶区治疗剂量的同时尽量降低患者晶体受量。目前放疗应用的主流加速器都配有电动多叶光栅(multileaf collimator，MLC)，为实施复杂的照射技术及临床治疗带来了诸多便利，但眼眶部位存在范围小、结构复杂、MLC分辨率低和半影大的缺点，而低熔点铅(low-melting-point lead，LML)分辨率高，半影小，在传统放射治疗中具有剂量学优势。本研究旨在对LML和MLC两种照射野成形方法在眼眶放疗中的剂量学差异进行比较，以便使用晶体剂量更低的技术用于临床Graves眼病的治疗。

1 资料与方法

1.1 研究对象 均已确诊为单侧或双侧Graves眼病的患者各10例，主要表现为眼肌肥厚，有不同程度的突眼症状[1]，将其分为单侧眼病组和双侧眼病组。

1.2 主要仪器 Precise Plan治疗计划系统和Precise三光子加速器(Elekta，瑞典)。

1.3 CT模拟定位与治疗计划 患者采取仰卧位，用头部固定架及热塑头膜固定，于头膜上粘贴金属标记点，在85cm大口径CT模拟机上进行CT扫描，扫描范围从头顶至颅底，层厚3mm，将CT图像通过局域网传至Precise Plan治疗计划系统，物理师接收图像后，由同一名医生按相同的原则勾画靶区，包括大体肿瘤体积(gross tumor volume，GTV)、临床靶区(clinical target volume，CTV)和计划靶区(planning target volume，PTV)，PTV处方剂量2000cGy/10次[3]，由物理师设计治疗计划，分别用LML和MLC在射野视线观(beam eye view，BEV)下形成照射野(图1)，单侧眼病组的布野方案为2个X线平野+1个电子线野，双侧眼病组的布野方案为2个X线平野+2个电子线野(表1)。

图1 MLC和LML两种方法形成的照射野的射野视线观(BEV)视图举例Fig. 1 Beam eye view (BEV) of radiation fields formed by MLC and LML

表1 照射野参数Tab. 1 Radiation field parameters

1.4 X线野布野方法 在实际布野过程中，在BEV下微调机架角和床角使患者两侧晶体尽量重合，有利于计划设计及减少晶体受量。所有的电子线野均添加圆柱形挡铅遮挡晶体。对于双侧眼病组患者，先微调两X线射野机架角，再对两电子线射野机架角也进行相应微调，尽量使电子线中心轴与X线中心轴垂直。等中心选在图1所示的O位置点，晶体的正下方，V型靶区上凹边的最低处，这样选择等中心就会使第一野形成半野照射，可进一步减少晶体所受的散射剂量。对单侧眼病和双侧眼病患者都分别采用LML和MLC形成两个计划照射野，三光子加速器的X线能量为4、8、15MV，MLC叶片等中心厚度为10mm，计算网格采用1mm。治疗时将患者眼部的头膜部分剪掉，以便患者睁眼，叮嘱患者盯住眼前的圆柱形挡铅。

1.5 治疗计划评估参数 包括靶区适形指数(conformal index，CI)和剂量体积直方图(dose volume histogram，DVH)。CI=(TVRI/TV)×(TVRI/VRI)，其中TVRI为90%参考等剂量曲线所包括的靶体积，TV为靶体积，VRI为参考等剂量曲线的体积。

1.6 半影测量 采用EBT免冲洗胶片，分别用LML和MLC形成5cm×5cm 的X线照射野，其中X1=－5cm，X2=0cm，Y1=－2.5cm，Y2=2.5cm，形成半野照射野，X线能量选择4MV和8MV，用固体水夹紧胶片，胶片上置4cm厚固体水，与射野中心轴夹角为90°，照射完成2h后扫描，采用剂量分析软件分析半野中心轴处半影大小[4]以及射野边缘不同距离处的散射量大小。

1.7 统计学处理 采用SPSS 11.0软件进行统计学分析。计量资料采用表示，比较采用配对t检验，总误差计算用Rosenthal方法。P＜0.01为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 DVH和剂量分布对比结果 图2为1例单侧眼病组和1例双侧眼病组患者两种计划方式的DVH比对结果。单侧眼病组患者在MLC和LML两种照射野成形方式下，患侧晶体剂量分别为582±34cGy和252±45cGy，用LML者明显低于用多叶光栅者，约低16.5%，差异有统计学意义(P＜0.01)。健侧晶体剂量分别为160±22cGy和148±19cGy，差异无统计学意义(P＞0.01)，应用LML的患者并未得到明显改善。MLC和LML两种方式的靶区适形度分别为0.69和0.71(P＞0.01)，也未得到改善。

对于双侧眼病组患者，采用M LC成野的结果为左晶体剂量591±47cGy，右晶体剂量585±52cGy，靶区适形度0.67；LML方式的结果为左晶体剂量247±44cGy、右晶体剂量256±42cGy、靶区适形度0.68，可见对于双侧患者，采用LML时的双侧晶体平均剂量也明显低于采用MLC者(约降低12%)，差异有统计学意义(P＜0.01)，但对靶区适形度并无明显改善(P＞0.01)。

图3为1例单侧患者的剂量分布对比图，等剂量线选择100%、90%、50%、30%。对于靶区最大剂量点此计划比对没有做特殊要求，这是因为靶区总剂量是2000Gy，靶区不均度不是关注要点，只要高剂量区域在靶区范围内即可。

图2 两种计划方式的DVH结果Fig. 2 DVH results by the planned technique of MLC and LML

图3 1例单侧眼病组患者两种成野方式的剂量分布Fig. 3 Dose distribution of a patient in unilateral group formed by MLC and LML

2.2 半野照射野半影和散射剂量结果 MLC和LML两种成野方式形成5cm×5cm半野照射野，参考深度取4cm，能量4MV时半影大小分别为MLC 8.2mm、LML 5.0mm，能量8MV时半影大小分别为MLC 8.0mm、LML 4.8mm，LML照射野的半影(20%～80%)约3.0mm，小于MLC[5]。表2为单个X线照射野边缘不同距离处所受的散射剂量，对于单个X线野在距离照射野边缘相同的距离处(5～10mm)，LML的散射剂量要比MLC小3.26%～2.26%(4MV)或5.35%～1.86%(8MV)。

3 讨 论

目前业已证实，放射治疗Graves眼病是有效的手段，剂量多选择2000Gy/10次[3]。由于现在主流加速器都配有电动MLC，采用MLC的优点是方便、快捷、效率高，可完成比较复杂的照射技术，缺点则是叶片间易形成漏射，半影大，分辨率低。应用MLC等中心处1cm宽的叶片治疗眼部疾病时，由于眼部面积小(仅5cm×5cm)，结构复杂，其缺点就暴露出来，尤其是当靶区是较复杂的V字形时，计划不能很好地完成。如图1的BEV视图所示，用MLC形成照射野时，叶片宽度为1cm，用一个叶片遮挡晶体时宽度不够，散射线会造成晶体剂量过高，用两个叶片时，叶片的左右两个角会深入靶区内，造成靶区欠剂量，而用LML形成照射野时，就不存在上述问题，可完美遮挡晶体。用LML技术能显著降低晶体剂量的主要原因是其半影较MLC更小，射野边缘整齐，对于5cm×5cm照射野参考深度为4cm，距离照射野边缘相同的距离，LML方式的散射量比MLC方式少2%～5%。LML技术对单侧和双侧眼病患者的晶体受量均有显著改善，由于Graves眼病是良性病，所以控制晶体受量，降低以后发生视力受损和白内障等并发症显得尤为重要，虽然LML比MLC的治疗技术更为复杂，但在有条件的单位可逐步开展。

表2 单个X线照射野边缘不同距离处所受散射剂量(%)Tab. 2 Scatter dose at different distances from the edge of single X-ray radiation field (%)

[1]Ning J, Zhao SX, Zhao WD, et al. To evaluate the dose distribution of conformal radiotherapy for Graves'ophthalmopathy[J]. Chin J Pract Ophthalmol, 2005, 23(7): 666-669. [宁健, 赵水喜, 赵卫东, 等. 适形放射治疗Graves眼病剂量分布评价[J]. 中国实用眼科杂志, 2005, 23(7): 666-669.]

[2]Liu C, Guo JJ. Treatment Modalities for Graves'Ophthalmopathy[J]. Chin J Pract Intern Med, 2010, 30(3): 286-288.[刘超, 郭剑津. Graves眼病治疗模式的合理选择[J]. 中国实用内科杂志, 2010, 30(3): 286-288.]

[3]Mourits MP, van Kempen-Harteveld ML, Carcia MB, et al.Radiotherapy for Graves' orbitopathy: randomised placebocontrolled study[J]. Lancet, 2000, 355(92/4): 1505-1509.

[4]Saur S, Frengen J. GafChromic EBT film dosimetry with flatbed CCD scanner: a novel bac kground correction method and full dose uncertainty analysis[J]. Med Physics, 2008, 35(7): 3094-3101.

[5]LoSasso T, Chui CS, Kuatcher GJ, et al. The use of multi-leaf collimator for conformal radio therapy of carcinomas of the prostate and nasopharynx[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1993,25(2): 161-170.