VMAT和IMRT技術(shù)在NSCLC靶區(qū)及危及器官中劑量參數(shù)差異性的分析

張 林 向 森 孟 強(qiáng)

肺癌有很多種類型，根據(jù)細(xì)胞的形態(tài)，大小，可以分為小細(xì)胞癌和非小細(xì)胞癌[1]。小細(xì)胞癌主要是指神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，這種類型的腫瘤細(xì)胞對(duì)化療比較敏感，但是這種細(xì)胞增殖比較快，比較活躍，很早就發(fā)生了轉(zhuǎn)移。而非小細(xì)胞癌又包括很多種類型，包括腺癌、鱗癌、腺鱗癌和大細(xì)胞癌。非小細(xì)胞癌的惡性程度十分嚴(yán)重，多數(shù)患者被發(fā)現(xiàn)時(shí)已是癌癥晚期階段[2-3]。不同類型的癌癥，有不同的治療的方案和手段。診斷非小細(xì)胞癌，需要進(jìn)一步做免疫組化來鑒別具體是哪種類型的腫瘤細(xì)胞，然后根據(jù)不同的腫瘤細(xì)胞類型來選用不同的治療方案。 隨著科學(xué)技術(shù)的更新，VMAT技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類惡性腫瘤的臨床治療當(dāng)中，對(duì)比IMRT技術(shù)來說添加了調(diào)整角度自由度的功能，而且其照射效率也更高[4]。不過VMAT也會(huì)對(duì)肺低劑量區(qū)的照射體積造成較大影響，有研究表明肺低劑量區(qū)的照射量與放射性肺炎等并發(fā)癥存在一定聯(lián)系[5]。為了研究對(duì)比VMAT技術(shù)和IMRT技術(shù)在NSCLC靶區(qū)及危及器官中的劑量參數(shù)差異，選取我院2019年10月至2021年10月期間收錄的72例晚期NSCLC并接受放射治療的患者作為觀察對(duì)像，具體研究?jī)?nèi)容如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2019年10月至2021年10月期間收錄的72例晚期NSCLC并接受放射治療的患者，根據(jù)不同治療計(jì)劃將患者分為VMAT組38例和IMRT組34例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者均確診為非小細(xì)胞肺癌患者，參照《中華醫(yī)學(xué)會(huì)肺癌臨床診療指南(2018版)[6]》；②年齡42～71歲；③無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者；④此前未進(jìn)行過放療化療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并免疫功能不全患者；②孕婦患者；③合并精神類疾病患者。VMAT組38例，其中男性22例，女性16例，年齡42～71(55.04±7.32)歲，BMI指數(shù)21～26(22.07±1.13)kg/m2，TNM分期Ⅱ期18例，Ⅲ期患者20例；IMRT組34例，其中男性19例，女性15例，年齡42～71(55.13±7.22)歲，BMI指數(shù)21～25(22.10±1.07)kg/m2，TNM分期Ⅱ期17例，Ⅲ期患者17例，兩組患者一般資料對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，如表1。

表1 兩組一般資料對(duì)比

1.2 方法

1.2.1 CT掃描 所有患者呈平躺仰臥姿勢(shì)，雙臂交叉曲肘處于頭頂位置，雙腿伸張自然分開，使用熱塑體模保持固定并確定參考點(diǎn)位置，保持呼吸平穩(wěn)狀態(tài)下進(jìn)行CT掃描(層厚間距：3～5 mm，電流：60～100 mA，電壓：120 kV)，將檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)傳輸至電腦。

1.2.2 勾畫靶區(qū)與危機(jī)器官 靶區(qū)勾畫參照ICRU62號(hào)報(bào)告[7]，結(jié)合CT圖像資料以及其他相關(guān)影像學(xué)信息，對(duì)大體腫瘤區(qū)(gross tumor volume，GTV)、臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)，CTV在GTV基礎(chǔ)上適當(dāng)延伸(腺癌延伸0.8 cm，鱗癌延伸0.6 cm)、計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)進(jìn)行勾畫，同時(shí)勾畫危及器官包括心臟、肺部、脊髓等。

1.2.3 制定放療計(jì)劃 VMAT計(jì)劃采取雙弧照射(單弧照射時(shí)間：1分30秒，單弧起止角度：分別按順時(shí)針和逆時(shí)針設(shè)置180°，機(jī)架角度：4°)，總照射劑量為60 Gy，單次照射劑量2 Gy。IMRT計(jì)劃采取靜態(tài)調(diào)強(qiáng)技術(shù)(優(yōu)化類型：DMOP，照射角度根據(jù)具體情況調(diào)整)，依據(jù)PTV確定計(jì)劃參考點(diǎn)，照射順序從靶區(qū)到肺和脊髓，總照射劑量為60 Gy，單次照射劑量2 Gy。

1.3 觀察指標(biāo)

兩組靶區(qū)劑量參數(shù)對(duì)比，包括PTV：最小劑量(Dmin)、平均劑量(Dmean)和最大劑量(Dmax)；兩組危及器官劑量參數(shù)對(duì)比。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 2組靶區(qū)劑量參數(shù)對(duì)比

VMAT組PTV中Dmin、Dmean、Dmax均低于IMRT組，HI低于IMRT組，CI高于IMRT組，兩組對(duì)比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 2組靶區(qū)劑量參數(shù)對(duì)比

2.2 2組危及器官劑量參數(shù)對(duì)比

VMAT組雙肺的MLD以及不同劑量區(qū)V5、V10、V20、V30都要高于IMRT組，2組對(duì)比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；心臟方面的V30與V402組比較無顯著差異(P>0.05)；脊髓DmaxVMAT組高于IMRT組，2組對(duì)比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，如表3。

表3 2組危及器官劑量參數(shù)對(duì)比

3 討論

非小細(xì)胞肺癌的治療手段多種多樣，包括手術(shù)放療、化療、生物靶向治療、免疫治療等，放療是治療非小細(xì)胞肺癌的重要手段之一[8]。有放療適應(yīng)癥的患者，在接受規(guī)范的放療之后，可以提高患者的腫瘤局部控制力，延長(zhǎng)患者的總生存時(shí)間以及無腫瘤進(jìn)展生存時(shí)間[9-10]。如局部晚期的非小細(xì)胞肺癌患者，有的患者經(jīng)過放療之后可以完全緩解，即復(fù)查胸部CT的時(shí)候腫瘤全部消退。也有部分患者，對(duì)放射線的照射敏感性不高，放療之后，腫瘤消退效果不佳或不消退，規(guī)范放化療可以使大部分患者獲得生存獲益。放療是一把雙刃劍，在獲得療效的同時(shí)，也存在治療的副反應(yīng)，如放射性肺炎、氣管炎、食道炎等等，存在一定的治療風(fēng)險(xiǎn)[11]。相關(guān)研究顯示[12]，患有肺部功能疾病的患者在進(jìn)行放射治療時(shí)，V10、V30在≤25%的情況下發(fā)生放射性肺炎等并發(fā)癥的概率普遍減小,但是受照射體積與劑量之間的關(guān)系還沒有確切的定論。

本次研究結(jié)果顯示VMAT組PTV中Dmin、Dmean、Dmax均低于IMRT組，HI低于IMRT組，CI高于IMRT組，雖然VMAT計(jì)劃的靶區(qū)劑量分布相對(duì)更均勻，適形度也更好，但是兩組的靶區(qū)劑量分布差異并不大。VMAT技術(shù)是旋轉(zhuǎn)放療和調(diào)強(qiáng)放療的結(jié)合[13]。在調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)問世之前，常規(guī)采用的計(jì)劃設(shè)計(jì)方法是根據(jù)靶區(qū)的位置以及周圍的危及器官布置幾個(gè)照射野，這幾個(gè)照射野盡量避開危及器官，而且這幾個(gè)照射野的形狀與靶區(qū)在該方向上的投影保持一致。在根據(jù)這種方法進(jìn)行治療時(shí)，機(jī)架轉(zhuǎn)到照射野對(duì)應(yīng)的角度之后停下，然后出束。還有一種方法就是機(jī)架圍繞人體旋轉(zhuǎn)一周，在旋轉(zhuǎn)的過程中出束，就是旋轉(zhuǎn)放療。旋轉(zhuǎn)放療最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)付居于體中的腫瘤，腫瘤組織被危及器官包裹了起來，這樣就很適合從多個(gè)角度出射線。靶區(qū)周圍的每個(gè)危及器官雖然都會(huì)受到照射，但相對(duì)于只從幾個(gè)方向照射的幾個(gè)器官來說平均受量卻減少了。相當(dāng)于分擔(dān)負(fù)荷的組織增加，每個(gè)組織均攤到的相對(duì)減少，旋轉(zhuǎn)放療利用就是這個(gè)原理[14-16]。VMAT治療過程中，在機(jī)架圍繞著人體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，治療機(jī)出束，在出束的同時(shí)多葉光柵(MLC)也在不斷運(yùn)動(dòng)著，通過形成一個(gè)個(gè)子野來達(dá)到調(diào)強(qiáng)的目的，使得靶區(qū)內(nèi)任何一點(diǎn)的劑量是相等的。因此旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療對(duì)于機(jī)器性能和MLC的到位精度要求很高[17-18]。對(duì)于兩組危及器官劑量對(duì)比則是發(fā)現(xiàn)VMAT組雙肺的MLD以及不同劑量區(qū)V5、V10、V20、V30都要高于IMRT組，表明IMRT計(jì)劃對(duì)于危及器官組織的傷害更小。因?yàn)镮MRT是依靠影像定位，使高能射束的形態(tài)始終與對(duì)腫瘤的投影的一致或是近似一致，這樣可以較大幅度地增加腫瘤的劑量，提高腫瘤控制率的同時(shí)使周邊正常組織免受過量損傷，Xu等[19]的研究結(jié)果也表明了這一觀點(diǎn)。

綜上，然VMAT計(jì)劃的靶區(qū)劑量分布，適形度優(yōu)于IMRT計(jì)劃，但是兩組的靶區(qū)劑量分布差異并不大，而且對(duì)于肺部MLD以及V5、V10等低劑量區(qū)都是IMRT計(jì)劃更優(yōu)，對(duì)于肺部功能較差的放療病人可能IMRT計(jì)劃更佳。