放射腫瘤科-光田醫療社團法人光田綜合醫院

公告日期：2022/12/24

保護海馬迴全腦放射治療在強度調控放射治療和銳速刀與螺旋刀評估劑量差異

期刊來源：

Dosimetric Evaluation of Intensity Modulated Radiotherapy, Volumetric Modulated Arc Therapy, and Helical Tomotherapy for Hippocampal-Avoidance Whole Brain Radiotherapy.PLOS ONE | DOI:10.1371/journal.pone.0126222 April 20, 2015

報告者：游順隆醫學物理師

指導者：王銘志主任呂彥德醫師

前言：

癌症發生腦轉移的機率，大概25-45%。全腦放射治療是一種最常使用於腦轉移的治療方式，也適用於小細胞肺癌患者的預防性腦部照射。但全腦照射可能引起腦部很大的副作用，包含癡呆、小腦功能障礙、神經認知功能的傷害，短期記憶。以及專注和學習等，但其他神經認知功能(執行能力)，則沒有明顯顯著下降。作者的目標是根據RTOG 0933標準評估不同技術在保護海馬迴全腦放射治療(HA-WBRT)時的劑量學差異。

材料：

根據RTOG 0933標準，執行靶體積與正常組織治療計畫之劑量限值。

1. 至少95%的腦體積接受30Gy (V30Gy > 95% PTV)

2. 2%的靶體積接受小於37.5Gy或更少(D2% < 37.5Gy)

3. 98%的靶體積接受大於25Gy或更多(D98% PTV > 25Gy)

4. 海馬迴的最小劑量(Dmin= D100%)小於10Gy

5. 海馬迴的最大劑量小於17Gy

6. 視神經和視交叉的最大劑量小於37.5Gy

治療計劃是使用6MV光子射束在三種不同治療計畫系統，比較不同治療技術：強度調控放射治療使用Pinnacle治療計畫系統。螺旋刀和銳速刀使用Eclipse 治療計畫系統。直線加速器強度調控放射治療計畫 (Linac Based IMRT Planning)，使用非共平面(Non Coplanar)治療技術，九個治療照野射束角度搭配七個治療床角度。螺旋刀計畫(TomoTherapy Planning)，在達到靶體積的包覆率，與保護海馬迴同時，使用1.0公分 Jaw Width，Pitch設定0.215，Modulation Factor設定 2.0，Complete Blocks使用於水晶體和Directional Blocks使用於眼睛。銳速刀(RapidArc Planning)，使用2 個共平面(Coplanar)弧形調控治療技術，搭配準直儀30 與330度。

根據RTOG 0933標準，執行靶體積與正常組織治療計畫之劑量限值。治療計畫靶體積，靶體積接收30Gy 的劑量和95%的體積包覆率當作評估指標。評估治療計畫：均勻性指標(Homogeneity index HI)，當均勻性指標值等於0時劑量分佈最均勻。治療時間比較(Delivery Time Comparison)，治療時間定義為從第一個射束打開(Beam on)到最後一個射束關閉(Beam off)結束之間經過的時間，不包括治療前患者擺位(Set up)和影像導引放射治療(Image Guide Radiation Therapy)。統計分析 (Statistical Analysis)，使用SPSS 統計軟體，使用單變相分析，以及多變相分析的最小顯著差異法，與p 值小於0.05具有統計意義。

結果：

表一顯示10 位患者的平均劑量(平均值 ± 標準偏差)。該表第一行列出靶體積和正常組織的結構，第二行列出根據RTOG 0933劑量限值評估指標，以及在不同技術(強度調控放射治療、銳速刀和螺旋刀)，所接受之劑量值。

表二顯示三種不同治療技術(強度調控放射治療、銳速刀和螺旋刀)，比較單變相分析，與多變相分析，以及最小顯示差異值達P值小於0.05和0.005。

圖1 描繪出其中一位患者在不同治療技術中，呈現劑量分佈彩色圖。30Gy靶體積的處方劑量在圖中以黃色顯示，強度調控放射治療等劑量分佈描繪了幾個大的紅色區塊，顯示超過36Gy的熱點區域(120%的處方劑量)。對於強度調控放射治療計劃，該患者的大腦總共有52cc接受了超過36Gy的劑量，而銳速刀和螺旋刀治療技術沒有任何大腦部分接受超過36Gy的劑量。並顯示螺旋刀和銳速刀計劃的均勻性指標優於強度調控放射治療，從它們均勻的黃色色調和缺乏明亮的紅色區塊可以顯示出來。海馬迴避區域的保護，可以透過海馬體中均勻的深藍色色調顯示。

討論：

總結，雖然三種治療技術皆符合RTOG 0933標準，執行靶體積與正常組織治療計畫之劑量限值。我們發現螺旋刀提供最均勻的靶體積劑量(平均0.15)和銳速刀提供較快的治療時間(平均2.5分鐘)。在均勻性指標和治療時間上，我們發現強度調控放射治療皆不如其他兩者技術。而我們也發現，病人與病人間的劑量變化差異性很小，如表1 所顯示。每個治療計畫的複雜程度，影響著整體治療時間。螺旋刀相對於其他兩者技術，需較長治療時間(平均18分鐘，歸因於使用較小的1公分Jaw Width)。其次高的治療時間是強度調控放射治療計畫 (平均15分鐘)，原因使用RTOG 0933標準建議的基準值，設定7個旋轉治療床角度，每個治療床角度，都需進入治療室內控制，而影響整體治療時間。銳速刀使用共平面技術在治療是最省時的(平均2.5分鐘)，因為治療當中單一治療床角度，在治療過程中無需進出治療室旋轉治療床位置。因此，銳速刀的治療時間相較於其他兩者技術，減少11-15%。較短的治療時間，不僅可以增加治療人次的量，甚至可以減少患者在治療過程中不舒適，產生的病人移動誤差。具體而言，根據RTOG 0933標準，執行靶體積與正常組織治療計畫之劑量限值。螺旋刀在以下幾點都優於銳速刀和強度調控放射治療；1) 較高的均勻性指標。2) 較低海馬迴避的最小劑量。3) 較低視神經和視交叉的最大劑量。4) 較低眼睛的平均劑量。5) 較低水晶體的最大劑量。此外，螺旋刀在有效減少眼睛的最大劑量，與強度調控放射治療相當。另一方面，銳速刀則有效減少海馬迴的最大劑量和較短的治療時間，優於其他兩者技術。在本研究當中，評估靶體積和正常組織劑量與治療時間以及統計數據分析，並未發現強度調控放射治療優於其他兩者技術。

結論：

對於全腦放射治療海馬迴的保護，螺旋刀 (TomoTherapy)相較於其他兩者技術，提供較佳的等劑量曲線分佈，尤其在靶體積均勻性、以及較低的海馬迴劑量，與較理想的水晶體和眼睛的保護。而銳速刀 (RapidArc)相較於其他兩者技術，在海馬迴有較低的最大劑量，以及提供較短的治療時間。

更新時間：2022/12/24 11:02