直肠癌术前短程放疗中VMAT及sIMRT的剂量学分析

摘要

目的：探讨直肠癌术前短程放疗中容积旋转调强放疗（VMAT）和静态调强放疗（sIMRT）的剂量学特点，了解容积旋转调强放疗（VMAT）的潜在优势，为直肠癌术前放疗技术的选择提供依据。
　　方法：选取14例在我院行术前放疗的临床分期为Ⅱ/Ⅲ期直肠癌患者的CT定位图像，运用治疗计划系统分别对每个CT定位图像进行VMAT及sIMRT计划设计,要求处方剂量：95﹪PTV1接受的照射剂量为25Gy/5次，95﹪PTV2接受的照射剂量为22.5Gy/5次。比较分析两组计划靶区的适形度指数、剂量的均匀性指数和危及器官受照射剂量与体积参数，评价两组计划的优劣。
　　结果：两种治疗计划均能满足处方剂量要求，VMAT及sIMRT计划PTV1的适形度指数 CI分别为0.889和0.838（P=0.000），剂量均匀性指数 HI分别为0.050和0.082(P=0.000）;PTV2的适形度指数 CI分别为0.917和0.891（P=0.000），剂量均匀性指数 HI分别为0.155和0.192(P=0.000）。VMAT计划的靶区适形度及剂量均匀性明显优于sIMRT计划，具有显著的统计学差异。sIMRT靶区PTV1和PTV2的高照射剂量D2％较VMAR略高，在靶区PTV2的低照射剂量D98%较VMAT略低，具有显著的统计学差异(p=0.000)。而对于PTV1而言，sIMRT低照射剂量 D98%也较低，虽然两者没有统计学差异。说明 VMAT计划在控制靶区冷点及热点方面比sIMRT更具有优势。在危及器官保护方面，与sIMRT相比，VMAT降低小肠受15Gy剂量照射的体积(V15)超过33%。VMAT可显著降低小肠、膀胱及股骨头受到高剂量照射的体积，同时增加低剂量照射的范围，并且VMAT在危及器官最低照射剂量明显高于sIMRT，具有统计学差异。这可能与VMAT采用弧形旋转照射有关，相较于sIMRT，VMAT射野角度及射野数目更多，使靶区周围正常组织受到高剂量照射的体积减少，但是在改善靶区剂量分布的同时增加了低剂量照射范围及最低照射剂量。
　　结论：VMAT及sIMRT计划均满足靶区处方剂量要求，VMAT可进一步提高靶区的适形度及剂量的均匀性，在控制靶区冷点及热点方面比sIMRT更具有优势；VMAT可显著降低危及器官受到高剂量照射的体积，并有可能进一步降低危及器官最高照射剂量，这将会减少放射治疗相关的毒性反应的发生。

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附录

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前言

资料与方法

1.1 临床资料

1.2 靶区与危及器官的勾画

1.2.1临床靶区（Clinical Target Volume，CTV）

1.2.2计划靶区（Planning Target Volume，PTV）

1.2.3危及器官的勾画

1.3 治疗计划设计

1.3.1 sIMRT计划的制定

1.3.2 VMRT计划的制定

1.3.3处方剂量

1.4 放射治疗计划评价参数

1.4.1 计划靶区评价参数

1.4.2 危及器官评价参数

1.5 统计学方法

结果分析

2.1 病人的靶区特点

2.2 靶区的剂量分布特点

2.3 危及器官剂量分布特点

2.3.1 小肠

2.3.2 膀胱

2.3.3 右侧股骨头

2.3.4 左侧股骨头

讨论

3.1 靶区的剂量学分析

3.2 危及器官的剂量学分析

3.3 剂量学相关问题

结论

参考文献

综述: 直肠癌新辅助放疗的研究进展

致谢