單雙弧體部立體定向放射治療計劃對早期肺癌治療劑量、效率的預測效果比較

張基永，洪丹麗，吳麗麗，陸佳揚

(1 汕頭大學醫學院附屬腫瘤醫院，廣東汕頭 515000；2 汕頭大學醫學院第一附屬醫院)

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單雙弧體部立體定向放射治療計劃對早期肺癌治療劑量、效率的預測效果比較

張基永1，洪丹麗2，吳麗麗1，陸佳揚1

(1 汕頭大學醫學院附屬腫瘤醫院，廣東汕頭 515000；2 汕頭大學醫學院第一附屬醫院)

目的 比較無均整濾過器模式單、雙弧體部立體定向放射治療計劃對早期肺癌的劑量和效率的預測結果。方法 選取18例早期肺癌患者，先行胸部CT檢查，將CT影像導入Eclipse10.0計劃系統，分別設計無均整濾過器模式6 MV X射線雙弧體部立體定向放射治療計劃(D-RA)和單弧體部立體定向放射治療計劃(S-RA)，處方劑量48 Gy，12 Gy/次，照射4次。比較D-RA、S-RA計劃95%的處方劑量覆蓋靶區體積的百分數(V95%)、90%的處方劑量覆蓋靶區體積的百分數(V90%)、105%的處方劑量覆蓋靶區體積的百分數(V105%)、適形指數(CI)、均勻指數(HI)、危機器官(OAR)受照劑量、計劃設計時間(PT)、機器跳數(MU)、治療時間(TT)。結果 D-RA、S-RA 的V90%、V95%、V105%間比較，P均>0.05。D-RA、S-RA的CI、TT間比較，P<0.05。D-RA、S-RA各OAR受照劑量比較差異無統計學意義，P均>0.05。 D-RA、S-RA的PT、MU間比較P均>0.05。結論 無均整濾過器模式D-RA、S-RA計劃的照射劑量均能覆蓋早期肺癌患者的腫瘤靶區，各OAR受照劑量均滿足限量要求。D-RA和S-RA計劃的靶區覆蓋情況及各OAR受照劑量差異較小。D-RA的適形性和均勻性均優于S-RA，S-RA治療時間短、機器跳數少。

單弧體部立體定向放射治療；雙弧體部立體定向放射治療；無均整濾過器模式；肺癌；肺腫瘤

手術治療和放射治療是肺癌的主要治療方式[1]。常規放射治療肺癌效果不佳[2～4]。無均整濾過器模式體部立體定向放射(SBRT)是新興的放射治療技術，局部控制率高且放療毒性低[5, 6]。對于不能進行手術治療的早期肺癌患者，SBRT是一種理想的治療手段。SBRT有雙弧SBRT(D-RA)、單弧SBRT(S-RA)兩種。本研究依據18例早期肺癌患者的胸部CT影像資料設計單弧和雙弧SBRT計劃，比較二者劑量和效率的差異。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2014年6月～2015年12月汕頭大學醫學院附屬腫瘤醫院放療科收治的18例早期周圍型肺癌患者，其中男15例、女3例，年齡65～82歲，平均74歲。計劃靶區(PTV)大小13.53～80.94 cm3。無放療禁忌證，有良好自控能力。

1.2 D-RA、S-RA治療計劃的設計 CT掃描和靶區勾畫：18例患者均取仰臥位，頸肩熱塑膜固定，平靜自由呼吸。在Brilliance Big Bore 4D-CT模擬定位機上結合瓦里安RPM系統進行CT掃描，掃描層厚0.3 cm，獲得患者10個呼吸時相的CT影像。將患者的CT影像導入Eclipse v10.0治療計劃系統，在患者的10個呼吸時相上分別勾畫腫瘤靶區(GTV)，并合成一個內靶區(ITV)，ITV外擴一個0.5 cm邊界得到計劃靶區(PTV)。按RTOG標準勾畫肺、脊髓、心臟、支氣管、食管、皮膚、主動脈、胸壁等危機器官(OAR)。 計劃設計 采用Eclipse v10.0治療計劃系統為18例患者分別設計D-RA和S-RA計劃，所有計劃均使用Truebeam直線加速器無均整濾過器模式6 MV X(6FFF)射線，劑量率為1 400 MU/min。采用各向異性分析算法(AAA)進行劑量計算，計算網格大小為0.2 cm。本研究收集肺癌病例均為周圍型肺癌，為減少健側肺的照射，S-RA計劃照射弧度為順時針181°～20°(右側肺癌組織)或順時針340° ～179°(左側肺癌組織)，D-RA計劃照射弧度在S-RA計劃基礎上逆時針照射相同弧度，準直器角度為30°(順時針)或330°(逆時針)，治療床均為0°。處方劑量48 Gy，12 Gy/次，照射4次。

1.3 D-RA、S-RA計劃的劑量學和治療效率預測效果比較 從采用Eclipse 10.0治療計劃系統讀取D-RA、S-RA計劃的以下指標并進行比較：①靶區劑量覆蓋情況：95%的處方劑量覆蓋靶區體積的百分數(V95%)、90%的處方劑量覆蓋靶區體積的百分數(V90%)、105%的處方劑量覆蓋靶區體積的百分數(V105%)。②適形指數(CI)和均勻指數(HI)。CI值越接近1，表示靶區劑量越適形；HI值越接近0，表示靶區劑量越均勻[8]。③OAR受照劑量：由于脊髓、心臟、支氣管、食管、皮膚、主動脈、胸壁等危機器官屬于串行組織，評價指標為最大受照劑量(Dmax)和絕對體積(VxGy)；肺為并行組織，評價指標為受20 Gy劑量照射肺體積占全肺的體積的百分數(V20 Gy)。④計劃設計時間(PT)、機器跳數(MU)、治療時間(TT)，治療時間為機器開始出束到所有照射弧結束的時間，不包含患者擺位時間。

1.4 統計學方法 采用SPSS19.0統計軟件。計量資料以表示。行配對t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

D-RA、S-RA的V90%分別為100%±0.01%、99.98%±0.05%，二者比較，P>0.05。D-RA、S-RA的V95%分別為99.87%±0.15%、99.66%±0.38%，二者比較，P>0.05。D-RA、S-RA的V105%分別為54.63%±24.87%、71.40%±14.11%，二者比較，P>0.05。D-RA、S-RA的CI分別為1.01±0.03、1.06±0.05，兩組比較，P<0.05。D-RA、S-RA的HI分別為0.09±0.03、0.14±0.04，二者比較，P<0.05。

D-RA、S-RA各OAR受照劑量比較見表1、表2。由表1、表2可見，D-RA、S-RA各OAR受照劑量比較差異無統計學意義，P均>0.05，均能滿足RTOG標準的限量要求。

D-RA、S-RA的PT分別為(76.17±12.06)、(84.5±10.78)min，二者比較，P>0.05。D-RA、S-RA的MU分別為(2 777.7±270.47)、(2 564.5±275.86)，二者比較，P>0.05。D-RA、S-RA的TT分別為(2.37±0.2)、(1.79±0.18)min，二者比較，P<0.05。

表1 D-RA、S-RA計劃預測肺、脊髓、食管、心臟的受照劑量

3 討論

SBRT是一種低分割大劑量照射技術，在較少的分次(1～4次)模式下采用較大劑量(10～25 Gy)進行照射，改善放射治療生物效應，提高腫瘤控制率，降低放療并發癥的發生率。SBRT與常規的調強治療技術比較，能大幅縮短患者的治療時間，并獲

表2 D-RA、S-RA計劃預測主動脈、支氣管、胸壁、皮膚受照劑量

得較為適形的劑量分布，實現放療劑量精確投射到靶區[9, 10]。在過去，SBRT技術主要通過三維適形(3DCRT)或調強放射治療(IMRT)的形式實現；隨著放療技術的更新，出現了容積弧形放射治療(VMAT)模式的SBRT。本研究結果顯示對早期肺癌患者，D-RA和S-RA計劃的照射劑量均能成功覆蓋靶區，D-RA和S-RA計劃各OAR受照劑量差異較小，而且均滿足RTOG標準對各OAR限制劑量的要求，D-RA計劃的適形性和均勻性優于S-RA計劃。提高放療靶區劑量的適形性有利于保護腫瘤周圍的正常組織。對于周圍型肺癌，靶區距離胸壁較近，適形性越好對胸壁(肋骨、胸膜、皮膚等)組織的保護越好，可減少胸壁疼痛和肋骨骨折等并發癥的發生。有學者經長期隨訪研究[11，12]后發現，適形性差的肺癌患者放療后常發生晚期放療毒性反應，尤以肋骨骨折多見，建議進一步改善患者放療劑量的適形性。改善SBRT計劃的適形性，可采用非共面弧形照射技術，可獲得較好的適形性和較大的劑量跌落梯度，但常增加治療計劃的復雜程度，延長患者治療時間。患者從擺位到圖像驗證再到治療，是一個時間比較長的過程，減少患者的治療時間在臨床上有很重要的意義。減少治療時間可以增加患者的舒適度，減少患者身體的移動，提高治療的精確度，增加機器的周轉效率。D-RA計劃的治療時間比S-RA計劃增加了32%，本研究的治療時間并不包含患者擺位和影像驗證的時間。對于機器跳數，D-RA計劃稍微比S-RA計劃多，機器跳數多除了會給機器增加損耗還會在一定程度上延長治療時間。

綜上所述，早期肺癌無均整濾過器模式D-RA、S-RA計劃的照射劑量均能覆蓋腫瘤靶區，各OAR受照劑量均滿足限量要求，各OAR受照劑量差異較小。D-RA的適形性和均勻性優于S-RA，S-RA治療時間短、機器跳數少。臨床治療中應根據患者具體情況，選擇治療技術。

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Comparison of therapeutic dose and efficacy between single arc and double arc stereotactic body radiotherapy for early lung cancer patients

ZHANGJiyong1,HONGDanli,WULili,LUJiayang

(1CancerHospitalofShantouUniversityMedicalCollege,Shantou515000,China)

Objective To compare the therapeutic dose and efficacy between the single arc and double arc stereotactic body radiotherapy plans for early lung cancer patients with flattening filter free patterns.Methods Eighteen patients with lung cancer of the early stage were selected in this study, and each patient was arranged single arc stereotactic body radiotherapy (S-RA) and double arc stereotactic body radiotherapy (D-RA) plans using the Eclipse 10.0 treatment planning system with 6 MV flattening filter-free (FFF) photon beams. The prescription dose was 48 Gy, 12 Gy/ time and for 4 times. Comparisons between D-RA and S-RA plans in the target volume received 95% prescription dose (V95%), the target volume received 90% prescription dose (V90%), the target volume received 105% prescription dose (V105%), conformity index (CI), homogeneity index (HI), organs at risk (OARs) doses, planning time (PT), monitor units (MU) and treatment time (TT) were conducted.Results No significant difference was found in V90%, V95%, and V105%; in PT and MU between D-RA and S-RA, allP>0.05. Significant difference was found in CI and TT between D-RA and S-RA, allP<0.05. For the OAR, there was no significant difference between the D-RA and S-RA,P>0.05. Conclusions D-RA and S-RA provids a superior PTV coverage, and all OAR dose meets the constraint level of RTOG 0915 protocol. S-RA shows no significantly difference in PTV coverage and OAR as compared with D-RA. The CI and HI of D-RA are better than those of S-RA. S-RA shows shorter treatment time and less MU number as compared with D-SA.

single arc stereotactic body radiotherapy; double arc stereotactic body radiotherapy; flattening filter free patterns; lung carcinoma; lung neoplasms

汕頭市醫療科技計劃項目[2015123號]；廣東省醫學科研基金資助項目(B2016048)。

陸佳揚(E-mail： 328796180@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.39.015

R734.2

B

1002-266X(2016)39-0047-03

2016-07-14)