基于机架的笔形束扫描质子治疗脉络膜黑色素瘤：IMPT 与质子弧形治疗的对比研究

《Radiation Oncology》：Gantry-based pencil beam scanning proton therapy for uveal melanoma: IMPT versus proton arc therapy

为解决眼内黑色素瘤（UM）治疗问题，研究人员开展基于机架的笔形束扫描（PBS）调强质子治疗（IMPT）和质子弧形治疗的单机构临床研究。结果显示两种方式均可满足临床目标，质子弧形治疗在部分指标上更优。这为 UM 治疗提供了新参考。

　　在医学领域，眼内黑色素瘤（Uveal melanoma，UM）是成年人中最常见的原发性眼内癌症，严重威胁患者的视力和生命健康。以往的治疗方法，如手术摘除眼球（enucleation），虽然能去除病灶，但患者会永久性失去视力，生活质量大幅下降。而其他的保眼治疗手段，像斑块近距离放射治疗（plaque brachytherapy），虽在一定程度上保留了视力，却存在较高的复发风险，尤其对于较大肿瘤或靠近视盘的肿瘤。质子束治疗（Proton beam therapy）的出现为眼内黑色素瘤患者带来了新希望，它能降低视网膜病变、局部复发和白内障形成的风险。不过，传统的质子束治疗大多依赖特定的眼部治疗计划系统、固定水平束线和患者特定的限光筒，这使得质子束治疗在地理可及性上存在很大差异，很多患者难以获得这种先进的治疗。

随着科技的发展，笔形束扫描（Pencil beam scanning，PBS）技术逐渐兴起，它能实现高精度、3D 适形的剂量分布，在多种疾病的治疗中表现出色。同时，基于 PBS 技术的质子弧形治疗（Proton arc therapy）也在探索阶段，这种治疗方式通过机架围绕患者自动旋转，在不同能量层和角度下发射调强质子束，有望提高剂量适形性。

在这样的背景下，纽约质子中心等机构的研究人员开展了一项关于眼内黑色素瘤治疗的研究，旨在探究基于机架的 PBS 质子治疗的可行性，并对比 IMPT 和质子弧形治疗的效果。该研究成果发表在《Radiation Oncology》上。

研究人员开展此项研究用到的主要关键技术方法包括：首先，选取 11 例连续的眼内黑色素瘤患者，这些患者均接受过多种场 PBS 质子治疗。其次，为每位患者制定 IMPT 计划，处方剂量为 50 Gy（相对生物学效应为 1.1），分 5 次给予。在治疗过程中，使用定制的凝视固定装置和热塑性面罩来固定眼球位置，确保每次治疗的准确性。同时，利用 CT 模拟确定靶区和危及器官（Organs-at-risk，OARs）的轮廓。对于质子弧形治疗计划，则在 RayStation 治疗计划系统中重新优化，使用两个非共面弧形野。最后，通过每日 CBCT 生成的合成 CT 来评估治疗质量，比较两种治疗方式的靶区覆盖、适形性以及对 OARs 的剂量影响。

研究结果如下：

1. 计划间比较：质子弧形治疗计划的总能量层数显著高于 IMPT 计划，但总点数相当。在靶区覆盖方面，两种方式相似，质子弧形治疗计划的适形指数（RTOG）有优于 IMPT 计划的趋势，且显著降低了视网膜的最大剂量。在对其他 OARs 的剂量约束方面，两种方式表现相当。
2. 计划内比较：两种治疗方式的计划剂量与实际给予患者的剂量差异较小，治疗过程能够维持计划的剂量学质量，实际给予的剂量均满足靶区覆盖和 OARs 的剂量约束要求，证明了两种治疗计划对日常治疗不确定性的鲁棒性以及治疗的可重复性。

研究结论和讨论部分指出，IMPT 在常规机架室治疗眼内黑色素瘤是可行的，且具有较高的可重复性。基于 PBS 技术的质子弧形治疗能够达到与 IMPT 相当甚至更优的计划质量，尤其在降低视网膜最大剂量方面表现突出。然而，该研究也存在一定局限性，如在野排列上未能充分探索弧形治疗的潜力。未来，需要进一步改进设备和优化计划，提高质子弧形治疗的效率和准确性，使其成为临床上更可行的治疗选择。这项研究为眼内黑色素瘤的治疗提供了重要的参考依据，推动了质子治疗技术在眼科肿瘤领域的发展。