脑胶质瘤放疗计划设计的探索和评价

摘要

目的:设计一种通过降低脑胶质瘤瘤床区(GTVtb)剂量均匀性来降低正常脑组织受量的放疗计划,并利用剂量学以及放射生物学指标评价。方法:选取20例脑胶质瘤术后患者放疗用CT图像。处方剂量为计划靶区(PTV)60 Gy/30 f(2 Gy/f),使用容积旋转调强(VMAT)技术分别设计两组计划,一组是常规计划(PTV均匀性控制在处方剂量的95%~107%之间),另一组适当降低GTVtb剂量均匀性(95%~110%之间),分别命名为Vhomo、Vinho。在95%体积的PTV满足处方剂量的前提下评价两组计划。利用剂量学指标评价两组计划中靶区和正常脑组织的剂量差异。基于等效均匀剂量(EUD)编写Matlab程序计算正常组织并发症概率(NTCP),评价正常脑组织的放射性损伤概率。利用机器跳数(MU)和计划系统计算的预计出束时间评价计划执行效率。结果:两组计划PTV剂量的D_(2%)、D_(98%)以及D_(mean)三项指标均具有显著的统计学差异(P<0.001)。Vinho组D_(2%)、D_(mean)高于Vhomo组,Vinho组的D_(98%)低于Vhomo组。两组计划PTV的CI均值为0.88±0.03,无统计学差异;HI均值分别为0.08±0.01、0.10±0.02,具有显著统计学差异(P=0)。Vinho组的正常脑组织受量评价指标V_(50)、V_(40)、V_(20)以及D_(mean)均较低,具有显著统计学差异(P<0.001),两组计划的NTCP(5.21±3.30 vs 4.79±2.77)具有统计学差异(P=0.048)。Vinho组计划MU多于Vhomo组,具有显著统计学差异(P=0.001),但并未延长治疗时间,二者的出束时间几乎相同,无统计学差异。结论:对于脑胶质瘤的放疗计划,通过降低靶区均匀性限制,可减少正常脑组织的受量,进而降低患者的放射性毒副反应,可为临床计划设计提供参考。