Graves眼病3D-CRT、IMRT和VMAT放疗剂量分布比较＊

单改仙，任 晔，王 莹，苏晓明，戴卓捷，徐锋超，王宗烨

甲状腺功能亢进相关性眼病（Graves眼病，又称突眼性甲状腺肿）是一种与自身免疫相关的疾病［1］，其发病机制尚不明确。近年来，Graves眼病呈日益增长的趋势，占成人眼球突出发病率的首位。采用放疗技术治疗Graves眼病，国内外学者进行了很多尝试和研究，且在临床取得了一定的成果［2-4］。但是由于早期放疗设备和技术的制约，无法做到剂量的精准性以及有效保护周围临近的重要器官，或多或少地限制了传统球后放射治疗技术的应用推广。近年来，随着放疗设备的不断更新以及放疗技术的日益进步，临床中对Graves眼病的放射治疗也有了新的思考。

该研究分别采用三维适形照射技术 （threedimensional conformal radiation therapy，3D-CRT）、逆向调强照射技术 （intensity modulated radiation therapy，IMRT）和容积旋转调强照射技术（volumetric radiation therapy，VMAT）放射治疗技术对Graves眼病治疗进行计划设计，通过对比分析其计划靶区 （planning target volume，PTV） 的 V95%、Dmax、Dmin、Dmean、适形指数 CI和均匀性指数 HI以及双侧晶体的Dmin、Dmean和Dmax等参数，从而更好地为临床治疗Graves眼病提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 笔者所在医院2014年8月—2016年6月诊断明确且接受放射治疗的双侧Graves眼病患者20例。男10例，平均年龄（52±8）岁；女10例，平均年龄（45±12）岁。所有治疗患者均签署了放疗知情同意书。采用瑞典医科达公司先进的Axesse四维图像引导放射治疗系统进行放射治疗。

1.2 方 法

1.2.1 体位固定 体位固定既要考虑患者的舒适度，同时应减小重复性带来的治疗误差。本研究均采用仰卧位，患者松解衣扣，裸露上半身，标准平躺在CT定位床的中轴线上。根据患者颈部的长短选择合适的头枕，将头呈水平位自然垂落于头枕的凹槽内，保持左右对称状。调节激光灯，使其横切面对应于双眼内眦，冠状面对应于双侧外耳孔前缘，矢状面则对应于头正中，用热塑网膜固定头部，待网膜冷却后用白色纺胶布贴于激光灯的三个十字交叉点处，用红色记号笔标记+字，并将铅点贴附于三个交叉的点作为参考点，为剂量计算、重复摆位提供依据。并将患者姓名、头枕型号标记在头膜上，以备治疗时查对。

1.2.2 CT扫描 采用Philips Big Bore CT进行扫描，条件设定为：螺旋扫描、层厚层间距均为2 mm、范围为头顶至颅底，采集病灶及其上下各10～15 mm的影像资料。扫描期间患者眼睛向上看，以减少眼球转动而引起的晶体评估误差。扫描结束后将带有定位信息的CT扫描序列图像以DICOM格式传输到治疗计划系统中。

1.2.3 靶区勾画 准确勾画放疗靶区 （gross target volume，CTV）及周围临近的危及器官 （organs at risk，OAR）如晶体，其中放疗靶区的范围包括双眼球后以及两侧晶体旁眼球前部眼肌附着点。取计划靶区PTV为放疗靶区CTV前后左右上下各外放3 mm。 放疗处方为 20 Gy（2 Gy/次×10 次，5 次/周）。

1.2.4 计划设计 通过螺旋CT扫描获取球后靶区及其周围组织的三维数据，分别采用三维适形（3DCRT）照射技术、逆向调强（IMRT）照射技术和容积旋转调强（VMAT）照射技术进行治疗计划的设计。三者设计的其他参数设置相同 （如射野等中心点，优化目标条件等），具体如表1所示。

1.2.5 计划验证 所有计划均行中心点剂量与通量验证。采用德国IBA公司的Matrix电离室探测器挂在加速器机头上测量每个射野剂量的分布，通过Compass软件进行γ值评估，其中标准为3 mm/3%时的通过率均在95%以上。

1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0软件对靶区和危及器官的相关参数进行统计分析。计量资料用（x±s）表示，考虑到样本量不是足够大，数据呈非正态分布，参数间的比较采用秩和检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三种放疗方式的剂量分布以及DVH图比较图1是一例典型Graves眼病靶区PTV中心层面的剂量分布图。层面中显示的等剂量区域分别为2000、1800、1600、1400、1200、1000 cGy。图中可以看到3D-CRT中2000 cGy的剂量覆盖了整个计划靶区，但是周围邻近的眼球和晶体却受到不必要的投照。IMRT较3D-CRT有较好的改善，靶区被处方剂量很好地包绕，眼球和晶体的受照射剂量都有所下降，但是低剂量区的覆盖范围明显增大，甚至侵及周围的正常脑组织。VMAT不仅处方剂量包绕靶区适形度好，剂量分布凹凸明显，且周围邻近的危及器官受量也很低。图2是该病例对应的体积-剂量直方图（DVH图），图中不仅可以清晰地显示计划靶区PTV、危及器官晶体受照剂量和体积的对应关系，而且可以定量看出PTV、L-LEN以及R-LEN在三种照射方式下的差异。

2.2 三种放疗方式的靶区及危及器官等剂量参数的比较 结果见表2。

图2 3种照射方式中靶区PTV和晶体的DVH分布图

表2 3种放疗计划的剂量学参数比较

对表2数据进行统计学处理，结果显示：对于靶区PTV的Dmax、Dmin、Dmean、适形指数CI和均匀性指数HI，三种照射方式之间比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05），且VMAT照射技术的靶区PTV的明显优于3D-CRT技术。左右晶体的参数Dmax、Dmin、Dmean，三种照射方式比较，差异均具有统计学意义 （P＜0.05），VMAT照射技术中晶体的受量也明显低于其他两种照射方式。

3 讨论

Graves眼病是一种内分泌相关性疾病，近年来，其发病率呈日益升高的趋势，其临床表现为眼睑退缩，眼睑闭合不全，眼睑水肿，眼球突出等，严重者表现为角膜暴露，眼球运动障碍，复视和视神经病变［6］。因其发病机制不明确，临床治疗中仍存在许多问题。目前治疗该病的方法有外科减压术、药物抑制术［7，8］和放射治疗。 放射技术治疗 Graves眼病的基本机理是T细胞和成纤维细胞对放射线具有一定的敏感性，通过最大限度地将放射线的剂量集中到靶区且尽可能减少邻近正常组织的受量从而提高局部控制率。

笔者分别采用3D-CRT、IMRT、VMAT三种放疗技术对Graves眼病进行计划设计，然后对计划靶区和晶体的相关参数进行分析，通过剂量分布和DVH曲线图等数据分析，结果显示三种照射方式之间比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05），且VMAT照射技术的PTV明显优于其他两种技术。VMAT照射技术中晶体的受量也明显低于其他两种照射方式。

在患者治疗过程中，由于3D-CRT照射技术的设计是双野双中心而且有床转角，每次治疗时需要进行两次摆位，每次对一个等中心进行对应的射野角度照射。对于IMRT照射和VMAT照射，每次治疗只需要一次摆位，通过旋转机架角到射野要求的角度进行照射即可，不仅减小摆位误差，而且大大缩短了患者的治疗时间。与IMRT相比，VMAT在不间断出束的同时，还可以实现动态调节机架运动、照射剂量率和射野的形状，从而增加治疗的自由度。

在剂量分布上，VMAT与IMRT及3D-CRT相比，有较大的优势，不仅能较好地满足处方剂量覆盖靶区，低剂量区的剂量线分布密集，剂量陡降明显，能有效地保护临近的危及器官，如晶体，眼球，脑组织等，减少不必要的投照，从而保证功能和外观的完善。后期随访发现，放疗后的Graves眼病患者角膜炎症、眼睑迟落、突眼及运动障碍等的临床症状都得到了迅速地缓解与改善。

相比于IMRT及3D-CRT，VMAT治疗时间更短，在确保满足治疗指标要求的基础上，能够为临床提供一种更可靠、疗效更好、损伤更小的Graves眼病治疗方法，该方法在精确放射治疗Graves眼病上迈进了一大步，为临床治疗提供了理论参考。

参考文献

［1］ Erdei A，Steiber Z，Gazdag A，et al.Differential diagnosis of Graves'orbitopathy［J］.Orvosi Hetilap，2016，157（8）：310-315.

［2］ Zakavi SR，Khazaei G，Sadeghi R，et al.Methimazole discontinuation before radioiodine therapy in patients with Graves'disease［J］.Nuclear Medicine Communications，2015，36（12）：1202-1207.

［3］ Erratum SG.Clinical features and disease progression in moyamoya disease patients with Graves disease［J］.Journal of Neurosurgery，2015，123（6）：1608-1610.

［4］ Khan SH，Rather TA，Makhdoomi R，et al.Nodular Graves'disease with medullary thyroid cancer［J］.The Society of Nuclear Medicine，2015，30（4）：341-344.

［5］ Cordoba A，Nickers P，Tresch E，et al.Safety of adjuvant intensity-modulated postoperative radiation therapy in endometrial cancer：Clinical data and dosimetric parameters according to the International Commission on Radiation Units （ICRU） 83 report.Reports of practical oncology and radiotherapy［J］.Journal of Greatpoland Cancer Center in Poznan and Polish Society of Radiation Oncology，2015，20（5）：385-392.

［6］ Sisti E，Coco B，Menconi F，et al.Age and dose are major risk factors for liver damage associated with intravenous glucocorticoid pulse therapy for Graves'orbitopathy［J］.Thyroid：Official Journal of the American Thyroid Association，2015，25（7）：846-850.

［7］ Bordaberry M，Marques DL，Pereira-Lima JC，et al.Repeated peribulbar injections of triamcinolone acetonide：a successful and safe treatment for moderate to severe Graves'ophthalmopathy［J］.Acta Ophthalmol，2009，82（7）：58-64.

［8］ Neumann S，Place RF，Krieger CC，et al.Future prospects for the treatment of Graves'hyperthyroidism and eye disease［J］.Hormone and Metabolic Research，2015，47（10）：789-796.