陳小君 翁成蔭 甘慶權(quán) 陳紅文 劉枝祥

廣州市第一人民醫(yī)院腫瘤科（廣州 510180）

放射治療對(duì)骨轉(zhuǎn)移瘤局部止痛療效確切，約60%～80%的惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移患者在局部止痛放療中獲得良好的止痛效果，對(duì)放療有反應(yīng)者50%以上在大劑量放療2～3次后，疼痛就明顯減輕，70%以上患者接受放療后緩解期達(dá)3個(gè)月［1］。由于放療設(shè)備的局限，目前直線加速器單中心最大照射范圍在40 cm之內(nèi)，單個(gè)治療中心放射靶區(qū)長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)40 cm。由于腫瘤全脊柱骨轉(zhuǎn)移通常為多發(fā)，放射靶區(qū)常超40 cm（稱(chēng)之超長(zhǎng)靶區(qū)），需設(shè)計(jì)2～3個(gè)照射中心，平移進(jìn)行照射，這樣相鄰照射野間存在銜接問(wèn)題，銜接區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)劑量熱區(qū)或冷區(qū)，當(dāng)熱區(qū)出現(xiàn)在危及器官如脊髓，可能出現(xiàn)放射性脊髓炎，嚴(yán)重者可能截癱，冷區(qū)出現(xiàn)在靶區(qū)內(nèi)意味著放療劑量不足，影響療效。隨著醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展，放療設(shè)備的更新?lián)Q代，放射治療也進(jìn)入精確時(shí)代。容積調(diào)強(qiáng)（volumetric modulated arc therapy，VMAT）是近年推廣的調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)，具有靶區(qū)覆蓋度和劑量均勻性相對(duì)較好，正常組織保護(hù)好，治療操作相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因此，本項(xiàng)目研究了適形放療（conformal radiotherapy，CRT）和容積調(diào)強(qiáng)放療在全脊柱骨多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤應(yīng)用中劑量學(xué)差異及計(jì)劃執(zhí)行效率，評(píng)估兩種放療技術(shù)在全脊柱骨多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤應(yīng)用中劑量學(xué)特點(diǎn)及安全性，可為有超長(zhǎng)靶區(qū)的惡性腫瘤治療提供技術(shù)參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年1月—2021年1月我科放療中心收治的全脊柱骨多發(fā)轉(zhuǎn)移的腫瘤患者作為研究對(duì)象，其中前列腺癌骨轉(zhuǎn)移15例，乳腺癌骨轉(zhuǎn)移14例，肺癌骨轉(zhuǎn)移13例，鼻咽癌骨轉(zhuǎn)移8例。原發(fā)腫瘤病灶有病理確診，并行PET-CT或ECT等相關(guān)檢查診斷有多發(fā)骨轉(zhuǎn)移瘤，放療靶區(qū)＞40 cm。排除標(biāo)準(zhǔn)為：①同一部位已接受過(guò)放療的患者；②有放療禁忌證者。研究方案經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(guò)（倫理批件號(hào)：K-2018-103-01）。

1.2 放療技術(shù)

1.2.1 設(shè)備和材料 采用美國(guó)GE公司大孔徑定位CT機(jī)進(jìn)行定位，瑞典醫(yī)科達(dá)公司Synergy直線加速器進(jìn)行治療，射野驗(yàn)證系統(tǒng)拍攝位置驗(yàn)證片，固定材料采用人體固定真空袋和固定膜。

1.2.2 體位固定及影像資料獲取 患者仰臥于真空袋上，軀體保持水平，雙手置額頭，通過(guò)推砌袋體，抽真空，真空袋固定成型，胸腹部再予固定膜固定。使用2組金點(diǎn)貼在固定膜上作為參考坐標(biāo)。CT掃描范圍為顱底至尾骨，層厚和層距均為2.5 mm，掃描完成后圖像傳輸?shù)接?jì)劃系統(tǒng)。

1.2.3 靶區(qū)及危及器官勾畫(huà) 采用醫(yī)科達(dá)公司Monaco計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行靶區(qū)勾畫(huà)，首先勾畫(huà)全脊柱的臨床靶區(qū)（clinical target volume，CTV）然后外擴(kuò)0.5 cm為計(jì)劃靶區(qū)（planning target volume，PTV），同時(shí)勾畫(huà)出雙肺、心臟、肝臟、腎、胰腺、胃、小腸等危及器官，限制其體積不超過(guò)該器官的最大耐受劑量。

1.2.4 計(jì)劃設(shè)計(jì) 采用Monaco計(jì)劃系統(tǒng)對(duì)同一患者分別設(shè)計(jì)兩種計(jì)劃（CRT 和VMAT），CRT稱(chēng)為對(duì)照組，VMAT稱(chēng)為研究組。CRT計(jì)劃：根據(jù)靶區(qū)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)兩個(gè)照射中心ISO-A和ISO-B，每個(gè)中心采用前后兩野對(duì)穿適形照射，治療床旋轉(zhuǎn) 90°并適當(dāng)調(diào)整對(duì)穿野角度使兩個(gè)中心的照射野銜接處實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，先給予一半的照射次數(shù)，然后平移照射野使銜接處間隙移動(dòng)到靶區(qū)其它處，再給予另一半的照射野次數(shù)（如圖1）。VMAT計(jì)劃：設(shè)計(jì)兩個(gè)照射中心ISO-C和ISO-D，將靶區(qū)分成2段，上段脊柱采用350 rad（185-175）1個(gè)雙弧度進(jìn)行治療，中下段脊柱采用另一個(gè)同樣角度的雙弧進(jìn)行治療。2個(gè)弧之間交叉2～3 cm，同時(shí)優(yōu)化以解決照射野的銜接問(wèn)題（如圖2）。

圖1 CRT 計(jì)劃設(shè)計(jì)

圖2 VMAT 計(jì)劃射野設(shè)計(jì)

1.2.5 處方劑量 每段照射總劑量為3 000 cGy，采用6MV-X線照射，每天300 cGy，1天1次，1周5次，周末休息，放療2周。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì) 運(yùn)用劑量體積直方圖及對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)表去評(píng)估靶區(qū)及危及器官劑量覆蓋情況，了解靶區(qū)熱點(diǎn)和冷點(diǎn)、靶區(qū)外整體劑量以及危及器官受照劑量、出束時(shí)間等參數(shù)，通過(guò)劑量分布圖和點(diǎn)測(cè)量方式了解射野銜接區(qū)劑量分布情況。為了統(tǒng)一比較，靶區(qū)劑量歸一為處方劑量覆蓋95%的體積，靶區(qū)覆蓋度以V30 Gy（%）、適形指數(shù)（conformality index，CI）、均勻指數(shù)（homogeneity index，HI）等作為評(píng)估目標(biāo)，熱點(diǎn)為大于處方劑量110%的劑量點(diǎn)，冷點(diǎn)為小于處方劑量93%的劑量點(diǎn)。靶區(qū)外整體劑量為身體外輪廓減去PTV的受照平均劑量，出束時(shí)間為多個(gè)照射野射線開(kāi)始照射至停止的累積時(shí)間。靶區(qū)適形指數(shù)：CI ＝（PTVref/PTV）×（Tissueref/ PTV）；其中，PTVref是接受至少95%處方劑量所包繞的PTV體積，Tissueref是接受至少95%處方劑量的總體積，均勻指數(shù)：HI＝D5%/D95%；其中，D5%是5%的PTV體積受照劑量，D95%是95%的PTV體的受照劑量。危及器官受照量以V5 Gy%（受照劑量為5 Gy的體積百分比）和V10 Gy代表低劑量受照量，V20 Gy和V30 Gy代表高劑量受照量。應(yīng)用 SPSS 16.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)采用（±s）表示。配對(duì)t檢驗(yàn)比較傳統(tǒng)放療技術(shù)CRT和VMAT技術(shù)的劑量學(xué)差異，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2.7 療效評(píng)價(jià) 采用視覺(jué)模擬評(píng)分法（VAS法）對(duì)患者的疼痛程度進(jìn)行判定，在患者進(jìn)行放療之后以患者在活動(dòng)或者靜息狀態(tài)下均沒(méi)有疼痛感，VAS評(píng)分為 0分；活動(dòng)時(shí)有輕微痛感，靜息時(shí)沒(méi)有疼痛感為輕度，VAS評(píng)分為1～3分；活動(dòng)時(shí)疼痛加重，靜息時(shí)有輕微疼痛感為中度，VAS評(píng)分為 4～7分；活動(dòng)時(shí)與靜息時(shí)均有劇烈痛感為重度，VAS評(píng)分為 8～10分。療效判定標(biāo)準(zhǔn)：①完全緩解：疼痛感完全消失；②部分緩解：疼痛感明顯減輕，睡眠基本安穩(wěn)，可以正常生活；③輕度緩解：疼痛有輕微減輕，但是活動(dòng)時(shí)疼痛感依然明顯，睡眠以及生活仍受限制；④無(wú)效：疼痛無(wú)緩解，其中有效標(biāo)準(zhǔn)以完全緩解以及部分緩解認(rèn)為止痛有效［2］。

1.2.8 隨訪觀察 放療結(jié)束后每3個(gè)月對(duì)患者進(jìn)行全脊髓MRI復(fù)查一次，隨訪一年以上，觀察患者放療后的不良反應(yīng)、野內(nèi)及重疊區(qū)危及器官損傷情況。

2 結(jié) 果

2.1 靶區(qū)劑量

見(jiàn)圖3～4，表1，VMAT的靶區(qū)處方劑量覆蓋度（V30 Gy/%）高于CRT（P＜0.01），CI和HI也優(yōu)于CRT技術(shù)（P＜0.05和P＜0.01），同時(shí)VMAT靶區(qū)外整體劑量也高于CRT技術(shù)（P＜0.01）。

表1 2種放療技術(shù)靶區(qū)劑量線覆蓋，靶區(qū)外整體劑量 （±s ，n=50）

表1 2種放療技術(shù)靶區(qū)劑量線覆蓋，靶區(qū)外整體劑量 （±s ，n=50）

注：V30 Gy（%）為靶區(qū)受照量30 Gy時(shí)的體積百分比

項(xiàng)目 Vmat CRT P V30Gy（%） 96.58±0.59 90.68±1.13 ＜0.01 HI 1.05±0.04 1.13±0.03 ＜0.01 CI 1.02±0.02 1.18±0.06 ＜0.05靶區(qū)外整體劑量 9.57±0.53 4.77±0.32 ＜0.01

圖3 CRT 靶區(qū)劑量分布及劑量體積直方圖，靶區(qū)內(nèi)不同彩色對(duì)應(yīng)不同劑量

圖4 VMAT 靶區(qū)劑量分布及劑量體積直方圖，靶區(qū)內(nèi)不同彩色對(duì)應(yīng)不同劑量

2.2 危及器官受照量

VMAT技術(shù)時(shí)危及器官V5 Gy受照體積高于CRT（P＜0.01），除了胃、胰腺和小腸，危及器官V10 Gy受照體積高于CRT（P＜0.01或P＜0.05），危及器官V20 Gy受照體積則低于CRT（P＜0.01），除了腎，危及器官V30 Gy受照體積也低于CRT（P＜0.01） 。采用VMAT技術(shù)時(shí)危及器官的最大受照量低于CRT（P＜0.01或P＜0.05），但除了心臟、胰腺和小腸，VMAT技術(shù)危及器官平均受照量高于CRT（P＜0.01或P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 2種放療計(jì)劃危及器官劑量參數(shù)對(duì)比 （±s ，n=50）

表2 2種放療計(jì)劃危及器官劑量參數(shù)對(duì)比 （±s ，n=50）

注：V5 Gy（%）為危及器官受照射劑量為5 Gy的體積百分比，V10 Gy（%）、V20 Gy（%）、V30 Gy（%）類(lèi)推。與CRT比較，＊P＜0.05，＊＊P＜0.01。

OAR 計(jì)劃 V5 Gy（%） V10 Gy（%） V20 Gy（%） V30 Gy（%） Dmax（Gy） Dmean（Gy）肺 CRT 43.44±4.58 29.83±3.57 19.67±2.73 4.48±1.92 35.18±0.24 9.27±1.07 VMAT 93.76±6.13＊＊ 57.42±4.05＊＊ 13.96±3.07＊＊ 0.93±2.15＊＊ 32.82±2.81＊＊ 12.68±1.83＊＊心臟 CRT 71.77±5.45 64.96±2.37 59.01±7.65 24.86±8.53 35.63±1.32 19.75±2.43 VMAT 95.00±4.56＊＊ 67.47±1.4＊＊ 4.23±0.85＊＊ 0.02±0.17＊＊ 30.77±2.77＊＊ 12.15±1.78＊＊肝 CRT 33.82±5.53 29.19±5.24 23.18±4.35 14.98±3.37 33.91±2.54 9.38±1.53 VMAT 98.68±1.28＊＊ 52.15±2.15＊＊ 4.38±0.15＊＊ 0.03±0.03＊＊ 32.39±3.14＊ 11.11±0.98＊腎 CRT 27.14±6.57 17.15±3.84 8.39±2.07 0.03±1.53 30.46±3.25 5.98±1.27 VMAT 98.2±1.78＊＊ 63.17±12.4＊＊ 4.30±10.47＊＊ 0.02±0.85 28.76±3.41＊ 11.85±1.78＊＊小腸 CRT 28.52±11.2 22.34±9.75 10.92±7.34 6.79±5.48 33.29±3.21 6.09±2.45 VMAT 52.24±4.21＊＊ 32.11±3.05＊ 0.20±2.98＊＊ 0.00±1.07＊＊ 22.61±6.35＊＊ 6.33±1.46＊胰腺 CRT 73.53±0.32 68.05±0.28 61.15±0.15 46.06±0.01 32.23±1.54 20.48±0.25 VMAT 99.44±0.45＊＊ 23.02±10.7＊＊ 0.00±0.85＊＊ 0.00±0.23＊＊ 13.21±3.84＊＊ 9.09±1.37＊＊胃 CRT 15.75±9.87 11.55±6.45 8.29±3.87 3.62±1.98 33.17±4.53 4.67±2.33 VMAT 60.90±2.54＊＊ 3.76±1.23＊＊ 0.00±0.19＊＊ 0.00±0.07＊＊ 17.55±4.53＊＊ 5.92±0.87＊十二指腸 CRT 53.81±0.00 33.26±0.02 13.04±1.54 3.76±1.89 32.13±4.53 9.48±2.33 VMAT 100.0±0.00＊＊ 96.27±3.75＊＊ 0.00±0.65＊＊ 0.00±0.18＊＊ 15.57±4.04＊＊ 11.87±1.53＊

2.3 出束時(shí)間和總治療時(shí)間

見(jiàn)表3采用VMAT技術(shù)時(shí)較CRT出束時(shí)間增加（P＜0.01），但CRT時(shí)技師擺位時(shí)間較VMAT增加（P＜0.05），總治療時(shí)間VMAT技術(shù)時(shí)較CRT增加（P＜0.01）。

表3 2種放療計(jì)劃執(zhí)行時(shí)間 （±s ，n=50）

表3 2種放療計(jì)劃執(zhí)行時(shí)間 （±s ，n=50）

注：與CRT比較，＊P＜0.05，＊＊P＜0.01.

計(jì)劃 出束時(shí)間/min 擺位時(shí)間/min 總治療時(shí)間/min CRT 0.75±0.22 4.68±0.68 5.45±1.33 VMAT 7.82±0.58＊＊ 4.16±0.45＊ 12.76±1.06＊＊

2.4 VAS評(píng)分及隨訪結(jié)果

8周后，VAS評(píng)估疼痛完全緩解16例，部分緩解22例，輕度緩解8例，無(wú)效4例，總有效率為76.7%。靶區(qū)外整體劑量以及危及器官無(wú)不良反應(yīng)。隨訪日期截止為2021 年 12月，隨診的患者分別在放療結(jié)束后每3個(gè)月復(fù)查全脊柱MRI，結(jié)果顯示VMAT技術(shù)放療照射野重疊處未見(jiàn)脊髓及其他組織急慢性損傷等異常信號(hào)（見(jiàn)圖3），CRT技術(shù)有2例結(jié)束放療3個(gè)月后隨訪發(fā)現(xiàn)照射野銜接區(qū)內(nèi)有新破壞灶形成。

圖3 某患者VMAT 放療后MRI 復(fù)查情況

3 討 論

惡性腫瘤全脊柱骨多發(fā)轉(zhuǎn)移局部止痛治療方式包括藥物、放療與外科手術(shù)等，其中放療是最常見(jiàn)而有效的治療方式，可以消除或減輕骨轉(zhuǎn)移灶疼痛感，避免患者對(duì)麻醉藥品形成依賴(lài)并減少藥品用量，延長(zhǎng)其生存期，提高生活質(zhì)量［3］。射線可抑制或殺死腫瘤細(xì)胞，使膠原蛋白合成增加，成骨細(xì)胞活性增加而形成新骨，并干擾疼痛信號(hào)的傳導(dǎo)，抑制緩激肽、前列腺素等疼痛介質(zhì)的分泌，緩解疼痛［4］。

VMAT作為近年推出的高級(jí)調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)，具有靶區(qū)覆蓋度和劑量均勻性相對(duì)較好的特點(diǎn)，在超長(zhǎng)靶區(qū)放療中較普通適形放療方式優(yōu)勢(shì)明顯。張懷文等［5］和王秀楠等［6］的研究所示，全脊柱放療中VMAT 與CRT相比，可提高靶區(qū) CI、改善HI，這與本研究結(jié)果相近。本研究表明，VMAT技術(shù)靶區(qū)處方劑量覆蓋度、CI和HI明顯優(yōu)于CRT技術(shù)，但靶區(qū)外整體劑量則明顯高于CRT技術(shù)，其原因可能是VMAT技術(shù)采用了多角度連續(xù)照射野放射劑量多點(diǎn)累積，而CRT技術(shù)布野角度相對(duì)簡(jiǎn)單，多數(shù)采用2個(gè)單角度對(duì)穿野，射線穿透靶區(qū)外體積減少。

危及器官的受照量是放療計(jì)劃評(píng)估的重要指標(biāo)之一。在危及器官評(píng)估中，本項(xiàng)目將V5 Gy和V10 Gy代表低劑量受照量，V20 Gy和V30 Gy代表高劑量受照量。我們?cè)谘芯堪l(fā)現(xiàn)VMAT技術(shù)中部分危及器官低劑量受照量的受照體積明顯高于CRT，而部分高劑量受照量危及器官的受照體積則明顯低于CRT，其原因可能跟危及器官所處的位置有關(guān)，靠近靶區(qū)的危及器官受照劑量明顯增加。

在放射治療過(guò)程中，放療執(zhí)行效率也是評(píng)價(jià)一種放療技術(shù)是否優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)之一。本研究中VMAT較CRT出束時(shí)間增加，其原因是VMAT采用了多角度連續(xù)照射野，而CRT采用2個(gè)單角度對(duì)穿野照射。在技師擺位時(shí)間方面CRT較VMAT增加，其原因可能由于CRT技術(shù)的局限多個(gè)照射野之間的劑量銜接和劑量分布不均，為避免照射野銜接處出現(xiàn)“熱區(qū)”或“冷區(qū)”，放療期間需要定期移動(dòng)銜接位置去消除銜接區(qū)域內(nèi)的熱冷區(qū)域，有時(shí)為了改善劑量分布不均勻甚至需要旋轉(zhuǎn)治療床進(jìn)行非共面照射，增加了操作環(huán)節(jié)的復(fù)雜性也增加了放療時(shí)間［7］?？傊委煏r(shí)間VMAT則較CRT增加，其原因同樣是VMAT采用了多角度連續(xù)照射野，射線出束時(shí)間增加。

項(xiàng)目隨訪近一年，患者放療止痛效果明顯，但采用CRT技術(shù)放療中有2例患者在復(fù)查時(shí)發(fā)現(xiàn)射野銜接區(qū)有新的破壞灶形成，其原因可能是射野銜接區(qū)出現(xiàn)了冷點(diǎn)造成劑量不足。VMAT技術(shù)照射的所有病例，隨訪區(qū)間照射野重疊處均未見(jiàn)脊髓及其他組織出現(xiàn)急慢性損傷，這說(shuō)明容積調(diào)強(qiáng)放療在計(jì)劃設(shè)計(jì)中有效地優(yōu)化了多射野銜接處的劑量分布，避免了銜接區(qū)劑量過(guò)高或過(guò)低的問(wèn)題，同時(shí)保證了靶區(qū)劑量分布的均勻性，這與馬天斌等［8］和常浩等［9］研究結(jié)果相似。

綜上所述，容積調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)在全脊柱多發(fā)骨轉(zhuǎn)移瘤治療中放療劑量分布均勻，近期療效顯著，安全性良好。當(dāng)然也存在一定的不足，如靶區(qū)以外低劑量區(qū)較大，射線出束時(shí)間較長(zhǎng)等，這些不足會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展會(huì)逐步改善。