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在小细胞肺癌（SCLC）预防性颅脑照射（PCI）中，为降低放疗对海马体等器官的损伤，研究人员对比了容积调强弧形放疗（VMAT）、螺旋断层放疗（HT）和调强质子治疗（IMPT）。结果显示，质子计划能显著降低海马体等剂量，非共面 IMPT 对眼球和晶状体更有利，为临床治疗提供参考。
研究背景
在癌症治疗领域，小细胞肺癌（SCLC）并不罕见，约占所有肺癌的 15%。这种癌症有个棘手的问题，就是极易发生脑转移，患者发生脑转移的概率高达 50% 。为了降低脑转移风险、延长患者生存期，预防性颅脑照射（PCI）成为一种重要手段。然而，PCI 带来新的困扰。以往研究发现，全脑放疗会引发神经认知毒性，严重影响患者生活质量。其中，海马体对放疗尤为敏感，它的受损与神经认知功能下降密切相关。比如在儿科患者中，放疗后神经认知缺陷问题更为突出。
随着放疗技术发展，保护海马体成为可能。容积调强弧形放疗（VMAT）、螺旋断层放疗（HT）等技术相继出现，它们在保护海马体方面各有表现。同时，调强质子治疗（IMPT）也崭露头角，其独特的物理特性，理论上能更好地保护周围正常组织，减少对海马体等危及器官（OARs）的剂量。但目前，针对 SCLC 患者在海马保护的 PCI 中，VMAT、HT 和 IMPT 的全面剂量学比较还很匮乏。为了填补这一空白，为临床治疗提供更科学的依据，山东第一医科大学附属肿瘤医院等机构的研究人员开展了这项研究。该研究成果发表在《BMC Cancer》上，为相关领域带来新的思考和方向。
研究方法
研究人员从 2020 年 8 月至 2022 年 5 月，挑选了 25 例确诊为局限期 SCLC 且接受 PCI 的患者。为每位患者进行 CT 和磁共振（MR）模拟扫描，在 Varian Eclipse 15.5 治疗计划系统中融合图像并勾画靶区和 OARs 。依据 RTOG 0933 协议确定海马体等结构的剂量限制。
研究人员为每位患者设计了 4 种治疗计划：VMAT、HT，以及两种不同射束的 IMPT 计划（共面束的 IMPT-cop 和非共面束的 IMPT-noncop）。VMAT 计划在 TrueBeam 加速器上设计，采用两个 358° 全共面弧；HT 计划在 Tomotherapy version 5.1.3 治疗计划系统中设计；IMPT 计划在 Varian Eclipse for the ProBeam 质子系统中生成，分别使用特定射束组合并进行多野优化（MFO）和鲁棒优化。利用相关软件分析数据，对比不同计划的剂量学参数。
研究结果
- 患者及靶区、危及器官体积：研究涉及 25 例患者，左、右海马体平均体积分别为2.79±1.59 cm3和2.72±1.49 cm3 。
- IMPT 与光子计划的剂量比较：与 VMAT 和 HT 计划相比，两个 IMPT 计划显著提高了靶区的V100和D98，降低了HI和GI 。在海马体剂量方面，IMPT 计划的D100、Dmax和Dmean显著低于 VMAT 和 HT 计划。对于双侧眼球、晶状体、腮腺等 OARs，IMPT 计划也显著降低了相关剂量。
- 两个 IMPT 计划的剂量比较：在靶区方面，IMPT-cop 计划的D2和HI更低，GI更大；在 OARs 方面，IMPT-cop 计划的海马体平均剂量更低，而 IMPT-noncop 计划的双侧眼球Dmean和Dmax、双侧晶状体及晶状体 PRV 的Dmax更低。
- VMAT 与 HT 计划的剂量比较：HT 计划的 PTV 具有更低的D2和HI，更高的CI和GI 。HT 计划的海马体D100和Dmean低于 VMAT 计划，但海马体最大剂量无显著差异。HT 计划的双侧眼球剂量更高，同时降低了双侧晶状体、视神经、脑干、脊髓和腮腺的剂量。
研究结论与讨论
研究表明，在 SCLC 患者的海马保护 PCI 中，与光子计划相比，质子计划显著降低了海马体、晶状体、眼球和腮腺的剂量，同时改善了靶区覆盖和剂量均匀性。非共面质子计划在降低晶状体和眼球剂量上更具优势，但对海马体剂量改善不明显。在光子治疗计划中，HT 比 VMAT 具有更多剂量学优势。
该研究具有重要意义。从临床角度看，为医生选择合适的放疗计划提供了依据，医生可根据患者具体情况，如对不同器官保护的需求，选择更合适的治疗方案。从放疗技术发展角度，明确了不同技术在海马保护 PCI 中的优势和不足，为后续技术改进和创新指明方向。不过，该研究也存在局限性，它基于计划剂量学，缺乏临床结果验证。未来，需要进一步开展前瞻性研究，验证质子技术在改善患者认知功能等方面的临床效果，推动 SCLC 放疗技术不断进步，更好地造福患者。
