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原创论著 · 开放获取

全脑放射疗法因脑元斯塔氏症引起的鳞片保护的剂量比较

标题、摘要和全文为机器翻译。 英文原文

  • Mehmet Demirtas1
  • Suheyla Aytac Arslan2
  1. Department of Radiation Oncology, Inonu University, Faculty of Medicine, Turkey ROR
  2. Department of Radiation Oncology, Ankara Yıldırım Beyazıt University, Faculty of Medicine, Turkey ROR
下载 PDF (347.6 KB) 引用方式 doi:10.5455/umj.20210510081414.online

摘要

导言: 目的是在脑元器件的治疗中,在全脑辐照过程中,在比照Linac和Tomopy设备时,在Rando幽灵上确定20点时,对头皮进行剂量测量。 材料和方法:10名随机化的病人以前曾接受过全脑元化癌症的放射治疗,后来经过预测确定。 在Helical Tomothery(HT)和Linac设备中,全脑区域强度调制辐射疗法(IMRT)和体积调制弧疗法(VMAT)被计划为30 Gray(Gy)10分. 结果:IMRT和VMAT的平均目标量(PTV)、同源性指数(HI)、符合性指数(CI)和综合剂量(ID)分别为0.075、0.77、0.94、0.97和29.67、23.57。 头皮IRT和VMAT的平均中位剂量分别为19.71Gy和18.01Gy(p<0.005)。 对IMRT和VMAT而言,剂量和剂量相当大。 在IMRT和VMAT中,Rando幽灵头皮的平均计划剂量分别为19.43Gy和19.55Gy。 在IMRT和VMAT中,Rando幽灵头皮的平均中位膜剂量分别为17.03Gy和20.64Gy(p<0.005)。 结论:通过使用VMAT和Helical Tomothery技术,有可能在全脑辐照中不使用低PTV剂量的镜头和头皮干燥.

关键词

全文

全文为机器翻译；以英文原文为准。 英文原文

导言

脑元化(英語:Brain metastasis)是指在脑以外的组织和器官中发生的肿瘤通过血液循环或淋巴系统传播,并在脑上形成肿瘤. 这些类型的肿瘤是大脑中最常见的病例. 通过治疗可见和隐藏的损伤,降低症状,快速应用,全脑放射疗法是常见的治疗特征. (1)虽然脑膜素酶中最常见的临床发现包括头痛,呕吐,痉挛,以及不同的神经学发现,但诊断可以没有任何临床症状,大约20%的肺癌,乳癌和结肠癌是导致脑元化的癌症类型. (2–4)。 。 。

诊断后,放射治疗,化疗,手术,辅助治疗常应用于脑元化. 放射疗法是治疗大脑元症的重要有效治疗方法.(3, 5)由于大脑元体通过血液和淋巴系统传播,应对这种情况采取的预防措施之一是将整个大脑视为一个目标,并应用全脑放射疗法.

确定脑元的治疗方案有许多重要参数。 其中最重要的包括病人的年龄、一般状况、生活质量和表现以及可能出现的毒性。 (4, 8)在全脑放射疗法(WBRT)中观察到暂时或永久脱发. 加上失发(alopecia)是患者生活质量方面的一个重要的心理问题,对患者的社会生活产生了深刻的负面影响. (6, 7)。 。 。

当对全脑放射疗法治疗中规定的剂量和分数值进行比较时;在平均存活率,局部控制,神经功能方面最好的剂量药理是用10个分数给3Gy剂量,总计30Gy. 该剂量分解方法在WBRT中用作标准 (9, 10)。 。 。

在这项研究中,我们的目标是尽量减少这种不良现象,有10名病人在头皮保护的Helical Tomo疗法和全脑放射疗法的Linac装置中,用强度调节辐射疗法(IMRT)和体积调节弧疗法(VMAT)技术随机挑选,并用不同技术对头皮剂量和Rando幽灵的相同技术进行剂量比较,规划了20点的园内骨骼和卵巢骨骼。

材料和方法

选择病人

以前曾接受过全脑元化癌症放射治疗的10名随机患者,其前期确定. 我们的研究由道德委员会根据《赫尔辛基宣言》批准。

通过热塑性头罩获得3毫米厚的目标与OARs计算成型图象的模拟和交替,以在所有患者的苏平姿势下提供头部和颈部固定.

从10名随机选择的患者在规划计算机中记录的计算机化的图象(CT)中,整个大脑被预估,规划目标体积(PTV)通过给予整个大脑3毫米的比值来确定. 处于危险的器官(眼、眼、视神经)被围住 (11)。 。 。

在头骨和皮肤组织之间被确定为头皮,方法是给规划目标体积3毫米的比值,并从外部(皮肤组织)轮廓抽取2毫米。 基于这些绘制的轮廓,在Helical Tomothery(HT)和Linac设备中进行了IMRT和VMAT规划,将30个Gray 10分线分解到整个大脑区域. 同样,在兰多幽灵中,用PTV进行头皮轮廓,进行了30Gy 10分规划,在兰多幽灵上确定了20分,在前端上方的剖腹骨和卵巢骨上确定了10分,在右侧剖腹骨上确定了5分,在左侧剖腹骨上确定了5分,并用2厘米间隔,拍摄了CT图像. 此外,在两个装置中都进行了规划,通过在这些点上放置gafchromic EBT3-1417胶片,在托莫治疗和linac装置中进行了辐照. 为计划评价制定了统一性和一致性指数以及综合剂量计算。

治疗规划

规划目标量(PTV)是通过给予整个大脑3毫米的比值获得的. 通过给规划目标体积3毫米的比值,从外部轮廓中抽取2毫米,头骨和皮肤组织之间被确定为头皮. 处方剂量30Gy确定为10分. 该剂量被处方覆盖95%的PTV.

任何PTV的0.03cc体积计划不会超过规定剂量的110%。 要求遵守RTOG协议确定的关键器官剂量。 在Helical Tomothery设备中,计划以强度调制辐射疗法(IMRT)为30Gray 10 Fluactions至整个大脑区域. 在治疗过程中,甘特利连续旋转360度,以恒定速度并应用RT. 在直升机处理期间,MLC布局在每次投影中都会改变,将360度分为51个投影角度,而Linac则不断旋转.

友疗计划系统(Hi-Art Tomo疗法,版本5.1.2,Accuray,美国WI麦迪逊)被用于HT计划. MRT和VMAT计划是在极速轮廓站完成的。 对于肝同位素治疗装置,采用了场大小塑造场宽(jaw)场宽2.5cm,MLCs调制因子(MF)2.8的开关时间,表运动速度投球因子0.215,精细剂量计算网格.

在Linac设备中,计划采用体积调节弧疗法(VMAT),为全脑区域30Gray 10 Fractions. Varian Eclipse规划系统(版本13.7-Varian Medical Systems, Palo Alto, USA)被用于VMAT规划. 以DICOM(数字成像和医学交流)格式将极速轮廓站的轮廓结构转移到Eclipse规划系统。

在VMAT计划中使用了两个全弧,顺时针为181°-179°,逆时针为179°181°. 每个全弧共使用2度的177个射击点. PO 13.6算法用于纤维位置,剂量率,甘油速度. 最大剂量率确定为600MU/min。 所有计划都采用了剂量计算矩阵分辨率2.5mm和最后剂量计算法。 为了减少纤维的舌头和沟槽效应,在弧形治疗中使用了30 ̊和330 ̊角。 120-纤维(田间使用20厘米中央,宽0.5厘米的叶子,外野使用1厘米的叶子)动态多叶配合剂(MLC)被用于VMAT计划中. MLC最高速度确定为2.5厘米/秒.

根据RTOG协议,50%的剂量(D50)-V5(剂量为5个灰),V10(剂量为10个灰),V15(剂量为5个灰),V20(剂量为20个灰),用最大、最低和平均剂量测量关键器官和头皮剂量。 (24)所有VMAT和HT计划都使用了6MV能量.

为计划评价制定了统一性和一致性指数以及综合剂量计算。

评价工具

计划评价是通过逐一检查所有幻灯片和查看剂量量直方图(DVH)进行的。 同源指数(HI)被计算为HI=D2-D98/Dp. D2是目标体积2%的最低剂量,D98是目标体积98%的最低剂量,Dp是预期剂量. 这是文献中常用的公式. 该公式对目标体积中剂量分布均匀度进行评价,其理想值等于0. (12)。 。 。

兼容性指数(CI)被计算为RTOG CI=VRI/TV. VRI是参考剂量(cm3)的体积,TV是目标体积. CI的定义是根据规定剂量的准确体积来匹配目标体积的比例. 它的理想价值等于1 (13). 综合剂量(ID)计算=平均剂量(Gy)*体积(L);按正常组织收到的剂量-体积直方图计算 (14)。 。 。

统计

利用社会科学统计包22.0版软件(SPSS,芝加哥,IL,美国)进行了分析. 数据被归纳为平均+标准偏差(SD). 为了评价分布的正常性,Unpaired T-test,用反复的量度分析差异来分析具有正常分布的数据,并采用了Bonferroni hoc后方法. 独立样本测试对非正常分布的数据进行了分析,并采用了Bonferroni经调整的双向比较。 在所有分析中,意义级被承认为0.05.

结果

在图疗和线粒体设备方面观察到了计划目标体积的最大值、中值和最小值的重大差异(p<0.005)。 在与TOMT疗法IMRT制定的计划中,PTV的最大(最大)剂量值为108%,中值(med)值为102%,最低(min)值为95%,而Linac VMAT中这一数值为110%,中值为103%,最低值为98%. 具有计算剂量数据的目标量,用于HI、CI、ID、监测单位(MU)和束时间值; 虽然HI没有显著的区别,但Linac VMAT计划中的ID剂量计算(p>0.05),CI,MU,和BOT都发现高于HT IMRT(p<0.005). 比较值见表1。

Table 1. PTV 参数比较剂量比较
表1:PTV 参数比较剂量比较

虽然按照这两项计划标准,头皮剂量的最大值不相近(p>0.05),但中值和最低值以及VMAT计划技术明显优于V5(接收5个灰色的体积)、V10、V15和V20以及50%的剂量(D50)(p=0.005)。 比较值见表2。

Table 2. Scalp 参数的剂量比较
表2:Scalp参数的剂量比较

虽然在兰多幻影计划中在20点的剂量值中,IMRT和VMAT计划没有显著变化,但这些值彼此接近,剂量值见表3。

Table 3. 与Randofantom计划的剂量比较
表3:与Randofantom计划的剂量比较
Table 4. 与 Randofantom 胶片的剂量比较
表4:与Randofantom胶片的剂量比较

在用间隙色谱片进行辐照时,在兰度幽灵上的计划中存在显著的区别(p<0.005),HT IMRT计划优于VMAT计划. 比较值见表4。 虽然在HT IMRT中镜头剂量和身体剂量较低,但在Linac VMAT计划中这些数值较高(p<0.05)。 比较值见表5。

Table 5. OAR的剂量比较
表5:与OAR的剂量比较

讨论情况

在这项研究中,我们寻找了一个答案,即使用两种不同的现代技术正在接受WBRT治疗的病人是否可以保护头皮,这些技术之间是否有任何区别。 在前几次研究中,已经显示,头皮用量与传统WBRT治疗方法相比要低得多。 (15, 16)25. 在Kao等人进行的研究中,比较了传统世行技转中心与世行技转中心。 平均头皮剂量为26.2 在常规治疗中,与IMRT(26.2Gy对16.4Gy,p<0.001)的Gy为16.4Gy. PTV 30在IMRT臂部较低(38.4 Gy对32 Gy,p<001). 15名患者中有4人提供了50%的头发保护,6名患者提供了25-50%的保护 (17)在对Witek等人的研究中,发现IMRT和WBRT不仅可以保护河马,还可以保护头皮。 平均头皮V10和V20分别为46%和35% (18)在我们的研究中,发现头皮Dmean有19.7Gy与HT,18.01为VMAT;V10为95.5%HT,89.95%为VMAT;V20值为48.16%HT,39.55%为VMAT。 体积调节弧疗法(VMAT)是一种新的辐射技术,可以提供高度兼容的剂量分布,与常规的放射治疗技术相比,可以提供更好的目标体积范围并保存正常组织. (19)在澳大利亚进行的一项预期研究中,9名接受VMAT-WBRT治疗的病人得到了海马保护的头皮保护。 PTV在30Gy被处方. 头皮被分为2个,比最高级的皮纳高4厘米。 高级头皮Dmax被发现为20.5Gy,Dmean:10.4Gy,低级头皮Dmax:23.1Gy和Dmean:12.2Gy。 (20)。 。 。

血友疗法是IMRT的一种新颖的方法和弧形应用. 在治疗过程中,甘特利以恒定速度旋转360°以应用RT. 在Hu等人进行的一项研究中,头皮剂量在对大脑区域进行放射治疗时可降低至PTV处方剂量的52% (21)。有许多研究比较了各种肿瘤类型的 Tomothery 和 VMAT 技术。 在全脑放射疗法方面也进行了类似的研究。 在Doğan等人的研究中,他们应用全脑放射疗法进行有河马保护的预防性颅骨放射疗法(PCI);在VMAT臂(p=0 0001)中,PTV脑剂量的最低、最大和平均值较高。 在比较HI值和CI值时,PTV在VMAT CI(p=0.033)中显著优异,然而HI值没有显著差异. 在分析镜片剂量时观察到,左右镜片的平均值和最大剂量值在肝治疗中要低得多. (22)。 。 。

在Rong等人的研究中,还发现HI比其他技术,IMRT和VMAT,0.15和更好. (23)另一方面,在我们的研究中,PTV最大值、PTV中位数和PTV分数在HT中较低(p<0.001)。 虽然在HI方面没有差别,但CI在VMAT方面居于优势. 与VMAT技术相比,时间值上的MU和Beam要低得多。 在我们的研究中,对TPS的测量是在幻影上的20个不同点上用伽弗克罗米胶片测量和核实的. 发现测量结果相似。

本研究的局限性在于,伽弗罗氏胶片的测量是在幽灵上而不是在真正的病人上进行的.

结论

通过使用VMAT和Helical Tomothery技术,可以在全脑辐照中不使用低PTV剂量将镜头和头皮干燥.

声明

作者贡献（CRediT）
所有作者对全部 14 项 CRediT 角色贡献均等（Conceptualization, Data curation, Formal analysis, Funding acquisition, Investigation, Methodology, Project administration, Resources, Software, Supervision, Validation, Visualization, Writing – original draft, Writing – review & editing）。
资助

Funding information was not reported in the published version of this article.

利益冲突
A conflict of interest statement was not reported in the published version of this article.
伦理批准
The present study was approved by the Inonu University Clinical Research Ethics Committee (Approval number: 2019/218).
数据可用性
A data availability statement was not reported in the published version of this article.

参考文献 (24)

24 条参考文献中有 21 条已链接 DOI。

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如何引用本文

Demirtas M, Arslan SA. Dosimetric Comparison of Scalp Protection in Whole Brain Radiotherapy Due to Brain Metastasis. Ulutas Med J. 2021;7(2):69-76. doi:10.5455/umj.20210510081414.online

Demirtas, M., & Arslan, S. A. (2021). Dosimetric Comparison of Scalp Protection in Whole Brain Radiotherapy Due to Brain Metastasis. The Ulutas Medical Journal, 7(2), 69–76. https://doi.org/10.5455/umj.20210510081414.online

Demirtas, M. and Arslan, S.A. (2021) 'Dosimetric Comparison of Scalp Protection in Whole Brain Radiotherapy Due to Brain Metastasis', The Ulutas Medical Journal, 7(2), pp. 69–76. doi: 10.5455/umj.20210510081414.online.

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