Graves 眼病三種放療技術的劑量學對比研究

陳思嘉

甲狀腺功能亢進凸眼，也稱Graves 眼?。℅raves' ophthalmopathy，GO）[1]。放療長期被用于治療GO[2-4]，但可能會引起一些副反應，這與淚腺、視網膜和晶體所受劑量有關[5]。GO 常用的是三維適形放療（Three-dimensional conformal radiotherapy，3DCRT）。隨著技術的發展，調強放療（Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT）和容積旋轉調強放療（Volumetric modulated arc therapy，VMAT）也被應用[6-8]，但至今沒有研究比較過IMRT 與VMAT 用于GO 放療。本研究比較了3DCRT、IMRT 和VMAT，為GO 放療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016 年7 月—2018 年6 月我科接受放療的20 例GO 患者，其中男性5 例，女性15 例。年齡為（38.23±8.30）歲。

1.2 體位固定與靶區勾畫

患者行定位CT 掃描，用于靶區和危及器官的勾畫。臨床靶區（Clinical target volume，CTV）為眼球后軟組織。CTV外放0.3 cm，生成計劃靶區（planning target volume，PTV）。勾畫晶體、視網膜、淚腺與眼球為危及器官。

1.3 放療計劃設計

在Eclipse 計劃系統中對20 位患者分別設計3DCRT、IMRT 與VMAT 三種不同放療計劃。處方劑量20 Gy/10 次。采用Truebeam加速器，6 MV X 射線。

3DCRT 由一對對穿野組成，如圖1a。機架角以90°與270°為基準，以晶體與靶區距離最大為原則進行微調。IMRT 由7 個機架角對稱分布的射野組成，如圖1b。調整準直器角度，避免照射危及器官。VMAT 由兩個弧組成：機架角181°至179°，鉛門角度10°；機架角179°至181°，鉛門角度80°，如圖1c。

圖1 三種放療技術布野 （a）三維適形放療；（b）調強放療；（c）容積旋轉調強放療

1.4 劑量學評估

靶區PTV 評估：近似最大劑量D2%，近似最小劑量D98%，中位劑量D50%，均勻性指數（homogeneity index，HI）和適形度指數（conformity index，CI）：

V（t）是PTV 體積，V（t，ref）為等劑量線包繞的PTV 體積，V（ref）為接受處方劑量的體積。左右晶體、視網膜、淚腺及眼球評估最大劑量Dmean 和平均劑量Dmax。

1.5 統計學方法

采用SPSS 25.0 軟件處理數據，計量資料采用單因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA），進行顯著性檢驗，用（+s）表示，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 靶區的劑量參數

表1 列出了三種放療計劃的PTV 劑量覆蓋，采用100%處方劑量覆蓋95%PTV 體積歸一。VMAT 有最好的HI 和CI，IMRT 略次之。IMRT 得到的D50%最接近處方劑量。3DCRT 的D2%最高。

2.2 危及器官的劑量參數

表2 是三種計劃各器官的受照劑量。對于晶體，IMRT 具有最低的Dmax；3DCRT 具有最低的Dmean，IMRT 次之。對于淚腺，IMRT 具有最低的Dmean，3DCRT 的Dmax 最高。對于視網膜，3DCRT 表現最差。對于眼球，IMRT 得到的Dmean 最低。

3 討論

采用射線來治療GO，已被應用了超過60 年。目前廣泛采用的3DCRT 技術，因為它技術簡單，價格低廉。但3DCRT 得到的靶區適形度和均勻性不容樂觀，對周圍危及器官的保護也不佳。Lee 等發現IMRT 比3DCRT 有更好的靶區覆蓋，更好地保護眼球、晶體[10]。San Miguel 等發現VMAT 比3DCRT 減少了正常組織的劑量，得到了更好的靶區覆蓋[12-13]。但目前沒有研究同時對比過3DCRT、IMRT 和VMAT，本文針對這個空白進行了研究。

研究結果表明，IMRT 和VMAT 技術，靶區PTV 均能被處方劑量較好覆蓋，IMRT 的靶區的Dmean 和D50%最接近于處方劑量，VMAT 的CI 和HI 最好。3DCRT 的靶區覆蓋情況最差。器官保護方面，IMRT 對于淚腺、眼球，都得到了最低的Dmean，對于視網膜，Dmean 也顯著低于3DCRT，數值上也低于VMAT。這是因為在布野時，使準直器旋轉到盡量避開危及器官的位置，降低器官的受量。而VMAT 的Dmean 相對IMRT 較高的原因在于，使用358°全弧照射時，每個角度都會有劑量，導致器官受到低劑量的照射。3DCRT 得到的晶體的Dmean 小于其他計劃，這是因為在布野時，用多葉準直器MLC 遮住了晶體。對于所有器官，3DCRT 得到的Dmax 都是最大的；對于淚腺，3DCRT 得到的Dmean 也顯著大于其他計劃。

綜上，對于GO 的放射治療，采用IMRT 技術在得到較好的靶區覆蓋情況的同時，可以最大程度地保護危及器官，盡量避免干眼、視網膜病和白內障的發生。

表1 三種放療技術的靶區劑量覆蓋情況（ ±s）

表1 三種放療技術的靶區劑量覆蓋情況（ ±s）

注：P12: 3DCRT 與IMRT 之間的P 值，P13：3DCRT 與VMAT 之間的P 值，P23：IMRT 與VMAT 之間的P 值

參數 3DCRT IMRT VMAT P12 P13 P23 F 組間 P 組間D50% 21.060±0.060 20.650±0.080 20.690±0.060 0.000 0.000 0.886 38.333 0.000 D2% 21.700±0.040 21.270±0.120 21.210±0.120 0.000 0.000 0.391 22.160 0.000 D98% 19.620±0.060 19.610±0.100 19.740±0.030 0.878 0.004 0.003 5.147 0.003 CI 0.355±0.040 0.844±0.012 0.897±0.008 0.000 0.000 0.000 796.411 0.000 HI 0.099±0.004 0.080±0.008 0.071±0.006 0.000 0.000 0.021 20.045 0.000

表2 三種放療技術的危及器官劑量照射情況（ ±s，Gy）

表2 三種放療技術的危及器官劑量照射情況（ ±s，Gy）

注：P12: 3DCRT 與IMRT 之間的P 值，P13：3DCRT 與VMAT 之間的P 值，P23：IMRT 與VMAT 之間的P 值

器官 參數 3DCRT IMRT VMAT P12 P13 P23 F 組間 P 組間左晶體 Mean 2.163±0.526 2.462±0.384 3.215±0.142 0.079 0.000 0.000 14.427 0.000 Max 5.500±2.275 3.541±0.862 4.462±0.329 0.001 0.068 0.103 4.175 0.006右晶體 Mean 2.015±0.521 2.495±0.437 3.273±0.152 0.008 0.000 0.000 18.751 0.000 Max 4.939±2.260 3.646±0.933 4.452±0.437 0.050 0.074 0.158 3.285 0.045左淚腺 Mean 21.177±0.263 16.757±0.906 17.858±1.169 0.000 0.000 0.018 33.234 0.000 Max 21.728±0.142 21.406±0.394 21.399±0.627 0.037 0.046 0.987 4.588 0.038右淚腺 Mean 21.089±0.359 15.284±1.796 16.268±2.248 0.000 0.000 0.050 18.376 0.000 Max 21.833±0.101 21.288±0.207 21.250±0.346 0.000 0.000 0.749 8.533 0.000左視網膜 Mean 21.264±0.169 19.595±0.443 19.817±0.498 0.000 0.000 0.277 23.563 0.000 Max 21.807±0.175 21.659±0.134 21.608±0.182 0.592 0.276 0.575 2.641 0.048右視網膜 Mean 21.011±0.441 19.522±0.780 19.404±1.272 0.001 0.000 0.766 5.467 0.001 Max 21.803±0.120 21.610±0.171 21.589±0.253 0.038 0.049 0.857 3.123 0.041左眼球 Mean 21.728±0.146 21.452±0.254 21.490±0.310 0.000 0.015 0.006 10.170 0.000 Max 14.175±1.184 11.611±1.078 12.984±0.712 0.047 0.064 0.742 2.588 0.051右眼球 Mean 21.804±0.118 21.455±0.300 21.502±0.366 0.000 0.003 0.027 9.654 0.000 Max 14.343±1.578 11.410±1.073 12.653±0.940 0.023 0.048 0.751 2.739 0.042