容积弧形调强放疗与静态调强放疗在局限期小细胞肺癌中的剂量学对比研究

叶丰进 刘建平 张晓斌 翟宏芳 么伟楠 王晓红 汪 萍 董桂兰杨俊泉 王轶楠 胡万宁 孙国贵

IMRT在临床上已得到了广泛的应用，相对于普通放射治疗，其有利于提高局部放疗剂量，降低周围正常组织的受照射剂量，提高肿瘤局部控制率，降低复发率，减少放射性肺炎发生[1]。VMAT是在图像引导放射治疗和IMRT技术的基础上改进而产生的新技术，可以在机架等中心旋转照射的同时，改变加速器输出剂量率、光栅射野形状、机架旋转速度，调整不同射野方向上束流强度，实现剂量优化分布，提高实施效率，达到最优的计划质量[2]。本研究对LS-SCLC的VMAT和IMRT计划进行剂量学比较，研究2种放疗计划的优劣，为临床工作提供参考。

1 资料与方法

1.1 病例资料

选取2016年5月至2018年5月在唐山市人民医院放疗科实施根治性放疗的52例局限期小细胞肺癌患者的临床资料，男性35例，女性17例；年龄39～76岁，平均年龄59.7岁；中央型肺癌41例，周围型肺癌11例；左侧胸腔肺癌27例，右侧胸腔肺癌25例。按照美国退伍军人肺癌协会(VALG)分期以及国际肺癌研究协会(IASLC)的分期法定义小细胞肺癌局限期[3]。

1.2 设备资料

热塑膜体位固定器、荷兰PhilipsCT大孔径模拟机、Varian的直线加速器、Eclipse及Pinnacle计划系统、varian的Aria专业放疗网络。

1.3 放疗计划的设计及实施

所有患者取仰卧位，双手交叉抱肘置额前，于模拟定位机(荷兰Philips Big bone 螺旋CT)下采用纤维碳素板及热塑膜固定并体表标记，3 mm层厚螺旋CT扫描，通过医院局域网传输图像至治疗计划系统。靶区定义按照国际辐射单位和测量委员会标准定义[4]。

1.4 治疗计划设计

所有患者均采用相同CT模拟图像、相同的靶区和危及器官勾画，分别设计IMRT及VMAT放疗计划。VMAT计划：采用旋转拉弧式适形技术，进行反复优化设计，在满足临床要求的前提下，选出最优的弧数和起始角度。IMRT计划：根据病例情况采用5～9个照射野固定野动态调强技术，选取最优计划。

1.5 治疗计划评估

要求处方剂量的95%等剂量曲线包含PTV，2种计划的处方剂量均归一到60 Gy，利用剂量体积直方图评价各指标。参考ICRU83 号报告[5]，定义HI=(D2%-D98%)/D50%(D2%、D50%、D98%分别表示 2%、50%、98%靶区体积所受的照射剂量)。CI=VT.ref/VT×VT.ref/Vref[6](VT为靶体积，VT.ref为参考等剂量线所包绕的靶区体积，Vref为参考等剂量线所包绕的所有区域体积)。危及器官分析指标：双肺体积和MLD；心脏体积和心脏Dmean、脊髓Dmax。执行效率：机器跳数(MU)为所有照射野相加的总数。

1.6 统计学方法

采用SPSS 23.0进行统计学分析，采用t检验比较2种计划剂量学，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

肺V5 VMAT计划大于IMRT计划，肺V10 VMAT计划小于IMRT计划，但差异均无统计学意义(P均>0.05)。肺MLD、V20、V30 VMAT计划小于IMRT计划，差异有统计学意义(P<0.05)。脊髓Dmax和心脏的Dmean和体积VMAT计划小于IMRT计划，差异有统计学意义(P<0.05)。PTV Dmax、PTV Dmean、HI和CI VMAT计划大于IMRT计划，差异有统计学意义(P<0.05)；PTV Dmin和MU VMAT计划小于IMRT计划，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 LS-SCLC VMAT与IMRT计划的剂量学比较

3 讨论

小细胞肺癌因其恶性程度高、侵袭性强、自然病程短及发生转移早等特点[7]，患者预后较差。LS-SCLC患者要长期生存的必要条件是局部取得完全缓解，化疗联合放疗可提高患者的缓解率，延长患者的生存时间，已经作为LS-SCLC的主要治疗方法[8-9]。SCLC对射线高度敏感，放疗因对SCLC有较高局部控制率而受到重视。VMAT技术与IMRT相比有更好的靶区适形度，治疗时间更短，VMAT技术有较大优势。

放射性肺炎为LS-SCLC胸部放疗主要的剂量限制性毒性。一些研究认为V20、V30为最佳的预测参数，V5近年来受到普遍关注。马建光等[10]调强放疗与适形放疗相比较增加了低剂量受照射的肺体积但放射性肺炎的发生率没有明显提高。不同的肺体积定义会影响正常肺剂量学，双肺V5、V8、V13、V20可能是最有价值的预测急性放射性肺炎的指标，其中对于调强放疗来说V5的预测性能可能更好。姚升宇等[11]也认为，在胸部肿瘤三维适形放疗严格限制两肺V5，对于敏感的肺组织，低剂量亦可产生损伤[12]，应将V5的数值控制在63%以下[13]。有人认为，肺表面活性物质、肺间质性疾病等与放射性肺炎的发生关系密切，是放射性肺炎发生的重要预测因子[14]。以上可以看出，多数的研究还是认为肺V5与肺损伤关系更密切，应该限制肺低剂量区面积，降低放射性肺炎的发生。

放射性心脏病(RIHD)严重影响患者生活质量，甚至危及生命。随着肿瘤综合治疗手段提高，患者生存时间延长，RIHD的临床研究报告日益增多，RIHD成为胸部肿瘤治疗的重要并发症。降低心脏受照射体积和照射剂量，可以降低RIHD的发生[15]。

本研究分析，LS-SCLC的两种放疗计划均能符合临床要求，相比IMRT计划，VMAT计划靶区适形度指数更好，靶区剂量明显提高，保护心脏和脊髓方面优势明显，治疗总跳数明显减少，并减少了治疗区域正常组织的不必要照射。IMRT计划在控制肺V5和HI方面有优势。VMAT计划的优化设计所需要的时间明显长于IMRT计划，实施应用技术复杂，对于设备和操作人员的要求更为严格，发挥其优势也相对较困难。

综上所述，在临床工作中，LS-SCLC的VMAT计划靶区适形度指数更好，靶区剂量明显提高，在危及器官保护方面有优势，治疗总跳数明显减少，减少了治疗区域正常组织的不必要照射，但肺V5高于IMRT计划。因此，治疗计划应根据患者具体病情状况进行相适应的选择。本篇研究由于纳入病例的数量、数据有限，可能会对结果产生一定的偏倚。