韓磊 汪洋 , 倪春霞 胡小洋 李紅偉 莊冬曉

1 上海伽瑪醫(yī)院放療科 （上海 200235）

2 復旦大學附屬華山醫(yī)院 （上海 201107）

內(nèi)容提要： 目的：研究放療同期佩戴腫瘤治療電場（TTF）治療膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）時，TTF陣列和無乳膠海綿對放療劑量分布的影響。方法：使用MatriXX平板電離室在表面貼和不貼“TTF陣列+無乳膠海綿”的情況下，測量不同深度的吸收劑量進行對比分析。利用Compass系統(tǒng)對10例GBM患者的VMAT計劃進行深部劑量驗證，評估靶區(qū)的D99%、Dmean、D1%和Gamma通過率，以及危及器官的Dmean和D1%。結果：貼了“TTF陣列+無乳膠海綿”使3mm深度處的吸收劑量增加11.4%，隨著深度增加，劑量偏差逐漸減小，在1.5cm以下時，吸收劑量減少4%左右。對VMAT計劃驗證結果顯示：靶區(qū)的D99%、Dmean和D1%下降0.8%～1.6%，Gamma通過率下降1.9%～3.2%；危及器官的Dmean和D1%下降0.4%～1.9%。結論：TTF同期進行放療時，對靶區(qū)和危及器官劑量影響較小，但對皮膚劑量影響可能較大。

腫瘤治療電場（Tumor Treating Field，TTF）是一種新興的膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）治療方法，通過便攜式電場發(fā)生器和貼附于患者頭皮的非侵入式換能器陣列，對腫瘤細胞提供連續(xù)、低強度、中頻（200kHz）交變電場，達到破壞有絲分裂、抑制腫瘤生長的目的[1]。研究表明，患者每天穿戴TTF超過22h，5年生存率可提升至29.3%[2]。目前美國正在進行的針對膠質(zhì)母細胞瘤患者的EF-32實驗，在不脫下TTF陣列的情況下同步實施放療，這種方法簡單易行，但TTF也給放射治療帶來了劑量的不確定性[3]。本研究擬運用Compass三維驗證系統(tǒng)，對患者在放療期間佩戴TTF可能產(chǎn)生的實際吸收劑量偏差進行檢測和驗證分析，從而對“放療同期佩戴TTF”的治療模式提供劑量學數(shù)據(jù)和應用建議。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

選取2020年7月～11月本院放療科收治的確診為GBM的患者10例。男性5例，女性5例，年齡40～69歲，中位年齡55歲。由主任醫(yī)師勾劃靶區(qū)和危及器官，處方劑量均為40Gy/20Fx，且至少包繞95%靶區(qū)體積。計劃設計采用了VMAT技術，優(yōu)化算法為蒙特卡洛，設置兩條共面全弧。

儀器設備：放療設備采用醫(yī)科達Synergy醫(yī)用直線加速器，準直器為80對獨立葉片，等中心處最大射野面積為40cm×40cm。治療計劃系統(tǒng)采用醫(yī)科達Monaco 5.11。物理測量采用MatriXX平板電離室，劑量驗證設備采用Compass系統(tǒng)，Compass由角度傳感器、RW3固體水以及MatriXX組成。

1.2 方法

1.2.1 物理測量。為了驗證“TTF陣列+無乳膠海綿”對組織不同深度處吸收劑量的影響，首先使用MatriXX平板電離室在不貼附TTF陣列和無乳膠海綿的情況下，測量射野中心軸處深度為3mm、5mm、1cm、1.5cm、3cm、5cm和10cm處的吸收劑量作為參考組。然后，將一塊TTF陣列和一塊無乳膠海綿（18cm×12cm×0.64cm）依次貼附在MatriXX平板電離室的中心區(qū)域，測量射野中心軸處與參考組相同深度處的吸收劑量作為對照組。測量時，加速器能量設置為6MV，機架、準直器角度為0?，射野大小為20cm×20cm，跳數(shù)為200MU，劑量率為600MU/min，SAD照射方式，且在MatriXX下方添加5cm固體水作為背向散射。

1.2.2 劑量驗證。采用Compass系統(tǒng)對10例患者的VMAT計劃進行劑量驗證。測量時，將無“TTF陣列+無乳膠海綿”實測劑量稱為A組，將有“TTF陣列+無乳膠海綿”實測劑量稱為B組。將采集到的劑量分布數(shù)據(jù)導入Compass軟件中進行數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)計每組中各靶區(qū)的D99%、Dmean、D1%和深部危及器官的Dmean和D1%，并計算A、B兩組間的相對劑量偏差，對差異做顯著性分析，以驗證“TTF陣列+無乳膠海綿”對劑量分布的影響。同時，將A組和B組的實測吸收劑量與TPS計算劑量進行對比，對PTV和CTV按照3mm/3%標準進行Gamma通過率評估，并計算Gamma通過率的偏差，對差異做顯著性分析。

1.3 統(tǒng)計學分析

使用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件對MatriXX和Compass采集的數(shù)據(jù)進行分析，數(shù)據(jù)結果用±s表示。對貼附和不貼附“TTF陣列+無乳膠海綿”的兩組數(shù)據(jù)結果進行配對樣本t檢驗，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2.結果

2.1 物理測量結果

使用MatriXX分析軟件對采集到的不同深度處的吸收劑量進行分析對比，結果顯示：在3mm和5mm深度處，對照組比參考組劑量分別增加了11.4%和3.7%，在1cm、1.5cm、3cm、5cm和10cm深度處，對照組比參考組劑量分別降低了2.3%、3.6%、4.1%、4.0%和4.0%，劑量曲線圖如圖1所示。

圖1. MatriXX采集的不同深度處射野中心軸劑量曲線

表1. PTV、CTV和危及器官的相對偏差及P值

2.2 劑量驗證結果

PTV和CTV的D99%、Dmean及D1%的相對劑量偏差以及各組間危及器官的Dmean及D1%的相對偏差如表1所示，B組中PTV的D99%、Dmean及D1%分別低于A組1.3%、1.1%和0.8%，CTV的D99%、Dmean及D1%分別低于A組1.6%、1.1%和0.8%。PTV和CTV的劑量差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。B組中PTV和CTV的Gamma通過率分別低于A組1.9%和3.2%，差異具有統(tǒng)計學意義（P=0.004，P＜0.001）。B組中腦干、垂體、視交叉和視神經(jīng)的Dmean分別低于A組1.3%、0.5%、0.9%和、1.6%和1.9%；D1%分別低于A組0.6%、0.4%、0.6%、1.4%和1.5%。其中腦干和右視神經(jīng)的Dmean和D1%均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001，P=0.042，P=0.007，P=0.030）；垂體、視交叉和左視神經(jīng)的Dmean均無統(tǒng)計學意義（P=0.053，P=0.051，P=0.173），D1%均有統(tǒng)計學意義（P=0.026，P=0.001，P=0.017）。

3.討論

本研究中，“TTF陣列+無乳膠海綿”會造成淺層組織的吸收劑量增加而深層組織吸收劑量減少的結果。使用Compass三維劑量驗證系統(tǒng)對GBM患者VMAT計劃進行實際劑量驗證的結果顯示，“TTF陣列+無乳膠海綿”會造成靶區(qū)吸收劑量減少0.8%～1.6%，以及Gamma通過率的降低，也會使深部危及器官吸收劑量降低。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，醫(yī)師和物理師在設計放療計劃時，可以更好地滿足靶區(qū)和危及器官的實際吸收劑量，這也提示了在放療過程中配戴TTF模式的可行性。

本研究還存在一定的局限性，MatriXX本身帶有3mm深度的建成區(qū)，使得其無法測量3mm以內(nèi)的深度吸收劑量，且在1cm深度范圍內(nèi)，劑量偏差變化與PDD曲線無法保持一致，因此對于淺層組織尤其是皮膚組織，Compass無法重建出準確的實際吸收劑量。然而TTF治療過程中最常見的副作用為皮膚不良反應，在TTF陣列放置的部位引起過敏性和接觸性皮炎的發(fā)生率分別為43%和16%[4]。

綜上所述，從放療物理的角度而言，GBM患者配戴TTF進行放療的模式是可行的，需要引起重視的是淺層組織尤其是皮膚組織的吸收劑量可能會有所增加。在進行放療計劃設計時，要盡量降低皮膚組織的吸收劑量，減少相關的皮膚不良反應，并做好相關的質(zhì)控工作，防止患者因皮膚反應造成放療中斷。