二维剂量学叶片间隙对单等中心多靶点脑转移瘤SRS-VMAT治疗中伽马通过率的影响研究

本研究针对单等中心多靶点(SIMT)立体定向放射外科(SRS)治疗中二维剂量学叶片间隙(DLG)对伽马通过率(GPR)的影响展开深入探究。研究人员通过电子射野影像装置(EPID)测量二维DLG分布，开发了基于Matlab的DLGTuner软件调整多叶准直器(MLC)位置，对28例脑转移瘤患者(19例多靶点，9例单靶点)的56个弧野进行分析。结果显示，经二维DLG修正后，不同叶片间隙(2-20mm)测试计划的GPR提升12.2%-84.3%，临床VMAT野中GPR改善与调制复杂度评分(MCS)和靶点数呈线性相关。该研究证实二维DLG校正在SIMT-VMAT治疗中的重要性，为精准放疗提供新思路。

　　

在精准放疗时代，立体定向放射外科(SRS)已成为脑转移瘤的重要治疗手段，其中单等中心多靶点(SIMT)技术能同时处理多个病灶，大幅提升治疗效率。然而，这种技术对剂量计算精度提出极高要求——多叶准直器(MLC)叶片末端圆弧设计造成的剂量学叶片间隙(DLG)差异，可能导致实际照射与计划系统(TPS)计算出现显著偏差。特别是在远离等中心位置，传统采用单一DLG值的建模方式已无法满足临床需求，亟需建立更精确的二维DLG校正方法。

西安交通大学医学院附属陕西省肿瘤医院的研究团队在《Scientific Reports》发表创新性研究，通过电子射野影像装置(EPID)获取二维DLG分布图，开发专用软件DLGTuner对28例脑转移瘤患者(含19例多靶点病例)的VMAT计划进行MLC位置调整。研究发现，经二维DLG修正后，测试计划的伽马通过率(GPR)最高提升84.3%，临床病例中GPR改善与调制复杂度评分(MCS)和靶点数呈显著线性相关，证实二维DLG差异是影响SIMT-VMAT治疗精度的关键因素。

研究采用三大关键技术：1) 通过EPID滑动间隙法测量二维DLG分布；2) 开发DLGTuner软件自动调整DICOM计划中的MLC位置；3) 采用3%/2mm和2%/2mm双标准评估56个临床弧野的剂量差异。特别选用19例多靶点(2-14个靶区)和9例单靶点脑转移患者队列，全面考察不同临床场景下的DLG影响。

DLG_EPID与DLG_Ion对比

电离室测量显示中心轴DLG值为1.22mm，而EPID测量值低0.27mm。在平行于叶片运动方向，两者差异随离轴距离增大至0.45mm；垂直方向差异更显著(最大0.62mm)，揭示传统单点DLG测量的局限性。

测试计划验证结果

2-20mm间隙修正后GPR提升12.2%-84.3%，其中>10mm间隙改善更显著。2%/2mm标准下GPR持续上升，表明二维DLG校正对高精度要求场景更具价值。

临床计划分析

多靶点病例GPR平均提升16.52%(单靶点仅2.59%)。14靶点病例修正后GPR从67.1%跃升至99%，证明SIMT治疗受益更显著。MCS<0.3的复杂计划改善达35%，而靶点数与GPR改善的相关系数R²=0.82。

该研究突破性地证实：二维DLG分布差异是影响SIMT-VMAT治疗精度的关键因素，尤其对多靶点、高复杂度计划具有决定性影响。DLGTuner软件实现10-15秒快速修正，为临床推广提供可能。研究结果对提升脑转移瘤SRS治疗精度具有里程碑意义：一方面确立MCS和靶点数作为GPR改善的预测指标，另一方面为TPS建模提供新的质量验证标准。未来可进一步探索不同能量(如10MV-FFF)及MLC型号的二维DLG特征，推动精准放疗技术发展。