旋轉容積調強放療在腦轉移瘤患者全腦+同步推量放療中對海馬區保護及認知功能的影響

盧峰, 李璐璐, 張飛, 牛雷雷, 李太平

腦轉移瘤是指原發癌癥在體內轉移后到達大腦,形成的細胞克隆,常發于晚期癌癥患者,嚴重危及患者的腦神經功能及生命安全[1-2]。在現階段臨床實踐中,全腦放療(whole brain radiotherapy,WBRT)+同步推量放療(stereotactic radiosurgery,SRS)是腦轉移瘤的首選治療方案,WBRT用于全腦放療,以控制或減輕轉移瘤等全腦病灶,而對于不能切除的單發或多發典型病灶,則采用SRS進行精確照射[3-4]。但WBRT+SRS治療后,部分患者記憶力衰退、情緒變化、性格變化等海馬區損傷癥狀明顯,嚴重影響患者生活質量[5-6]。旋轉容積調強放療(volumetric modulated arc therapy,VMAT)技術相比于傳統的放療方式,VMAT照射劑量的可控性更強,精度高,有助于保護正常器官和腦組織[7]。本文探討VMAT在腦轉移瘤患者WBRT+SRS中對海馬區保護效果及患者認知功能的影響,為臨床醫生制定治療方案提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧阜陽市腫瘤醫院2019年3月至2021年12月收治的76例腦轉移患者的病歷資料。該研究經醫院醫學倫理會審核。納入標準:①顱內CT、MRI、病理均證實為腦轉移瘤;②年齡>18歲;③精神狀態正常;④首診腦轉移瘤;⑤臨床病歷資料完整。排除標準:①顱腦外傷史或手術史;②顱內放療史;③腦梗死、腦卒中等嚴重腦血管疾病既往史;④嚴重肝、腎功能衰竭;⑤全身嚴重感染;⑥合并自身免疫性疾病;⑦妊娠、哺乳期女性;⑧預計生存期≤3個月。根據放療方案不同分為研究組和對照組,其中對照組36例,采用常規WBRT+SRS放療,女20例,男16例;年齡39～70歲,平均(60.87±4.41)歲;健康狀態卡氏評分(KPS)≥70分12例,<70分24例;原發腫瘤類型:肺癌34例,乳腺癌2例;腦轉移灶數量:1個2例,2個15例,3個12例,4個7例;腦轉移灶最大徑1.76～12.58 cm,平均(6.12±2.03)cm。研究組40例,實施VMAT全腦放療,男19例,女21例;年齡36～70歲,平均(60.59±4.37)歲;健康狀態卡氏評分(karnofsky performance status,KPS)≥70分14例,<70分26分;原發腫瘤類型:肺癌35例,乳腺癌4例,胃癌1例;腦轉移灶數量1個2例,2個19例,3個14例,4個5例;腦轉移灶最大體積1.71～11.42 cm,平均(6.08±2.18)cm。兩組患者的一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 治療方法

所有患者取仰臥位,選擇合適頭枕,頭頸肩面罩固定。128層螺旋CT增強掃描及增強MRI T2加權掃描,CT掃描層厚為2.5 mm,掃描范圍為顱頂至顱底下5 cm。定位CT與磁共振融合圖像下勾畫靶區:以影像學可見顱內轉移病灶設定為腫瘤靶區(gross tumor volume,GTV),GTV外放3～5 mm設定為計劃腫瘤靶區(planning gross target volume,PGTV);全腦為臨床靶區(clinical target volume,CTV),CTV外放3～5 mm為對應計劃靶區(planning target volume,PTV)。危及器官為腦干、脊髓、海馬區、晶體、視交叉、視神經,晶體D100%≤700 cGy,海馬D100%≤900 cGy,Dmax≤1 600Cgy,其余≤4 500 cGy。治療期間每日校對擺位誤差。放療期間常規采用地塞米松、甘露醇等藥物調節腦水腫、顱內壓。對照組放療照射劑量及時間:PTV 30 Gy/10 F,5 F/w,3 Gy/F;全腦放療結束后,實施顱內病灶加量放療,15 Gy/5 F,5 F/w,3 Gy/F,采用調強放療(intensity modulated radiation therapy,IMRT)技術。研究組放療照射劑量及時間:PTV 30 Gy/10 F,5 F/w,3 Gy/F;PGTV 45 Gy/10 F,5 F/w,4.5 Gy/F,采用VMAT技術實施WBRT+SRS。

1.3 觀察指標

1.3.1 海馬區照射劑量 所有患者均行CT-MRI融合檢查,記錄海馬區最大受量及平均受量,測量海馬區體積。

1.3.2 短期療效 維持放療3個周期后,參考實體瘤評價標準1.1(RECIST 1.1)評估患者的病情變化,包括進展(progressive disease,PD)、部分緩解(partial response,PR)、完全緩解(complete response,CR)、穩定(stable disease,SD),疾病控制率(disease control rate,DCR)=(SD+PR+CR)例數/總例數×100%,客觀緩解率(objective response rate,ORR)=(PR+CR)例數/總例數×100%[8]。

1.3.3 不良反應 參考美國國家癌癥研究所不良反應事件通用術語標準評價研究藥物不良反應,包括消化道毒性(嘔吐、惡心等)、血液毒性(紅細胞減少、白細胞減少、血小板減少、中性粒細胞減少等)、神經系統毒性(暈眩、嗜睡、癲癇、記憶損傷、癲癇等)[9]。

1.3.4 認知功能 放療前及放療3個月后,采用蒙特利爾認知評估量表(montreal cognitive assessment,MoCA)評估患者的認知功能,全表共有30個項目,涵蓋了不同領域的認知功能,包括注意、記憶、語言、執行功能、視空間能力等,總分為30分,總分≥26分時認知功能正常,得分越高說明認知功能越好[10]。

1.3.5 預后隨訪 根據門診復查結果及電話隨訪結果評估患者的預后生存結局,記錄中位無進展生存期(PFS)及1年生存率。

1.4 統計學方法

2 結 果

2.1 海馬區照射劑量比較

CT-MRI融合檢查結果示,對照組海馬區體積為(5.71±0.93)cm3,海馬區最大受量及平均受量分別為(39.81±4.05)Gy、(25.17±3.05)Gy。研究組海馬區體積為(5.56±1.01)cm3,海馬區最大受量及平均受量分別為(24.69±3.02)Gy、(15.34±2.61)Gy,兩組靶區劑量分布滿意,均符合預期放射治療計劃要求。研究組患者的海馬區照射最大受量低于對照組(t=18.567,P<0.05),平均受量亦低于對照組(t=15.138,P<0.05),差異均有統計學意義。兩組海馬區體積比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 臨床療效比較

研究組患者的DCR為95.00%,高于對照組77.78%,差異有統計學意義(P<0.05);兩組患者的ORR比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 對照組和研究組臨床療效評價[n(%)]

2.3 不良反應比較

所有患者未出現消化道毒性、血液毒性、神經系統毒性Ⅲ～Ⅳ級不良反應,兩組消化道毒性、血液毒性比較,差異無統計學意義(P>0.05);研究組患者的神經系統毒性Ⅰ～Ⅳ級發生率低于對照組(P<0.05),見表2。

表2 對照組和研究組不良反應評價[n(%)]

2.4 認知功能比較

放療3個月后,研究組患者的認知功能評分與放療前比較,差異無統計學意義(P>0.05);對照組患者的認知功能評分低于放療前(P<0.05);研究組患者的認知功能評分高于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 對照組和研究組認知功能評估(分,

2.5 預后生存分析 研究組和對照組患者的1年生存率分別為62.50%、38.89%,中位PFS分別為8.5個月、5.5個月。研究組1年生存率高于對照組(χ2=4.228,P<0.05),兩組PFS生存曲線比較,差異有統計學意義(χ2=9.936,P<0.05)。見圖1。

圖1 對照組和研究組PFS生存曲線比較

3 討論

腦轉移瘤是晚期腫瘤患者最常見的并發癥之一,因腦組織缺乏淋巴系統和免疫系統,使得腦轉移瘤形成后可快速侵襲腦神經細胞及組織,損傷記憶、語言和運動控制等區域,引起患者神經元異常放電及認知、注意力、情感、行為等能力缺陷[11-13]。同時腦轉移瘤存在空間占位效應,可引起顱內高壓,增加頭痛、嘔吐、眩暈的發生風險[14-15]。因此,腦轉移瘤患者的治療原則應以保證抗腫瘤效果的同時,最大程度減少對腦組織的損傷。目前,神經外科手術、化療、靶向治療、免疫治療、WBRT及立體定向放療等是目前治療腦轉移瘤的常用方法,盡管治療方法的可選性較多,但如何提高治療效果的同時保護正常腦組織及降低患者相關并發癥的發生率等問題,仍是臨床治療中亟需攻克的難題。

近幾年,臨床腦轉移患者中WBRT+SRS是重要治療手段之一, WBRT可控制或減輕中樞神經系統的轉移瘤的進展,通過對整個腦部進行放療,以消滅無法檢測到的或者微小的轉移瘤細胞。SRS可實現對局部腫瘤的高劑量、精確的照射,同時減少對周圍正常組織的損傷,兩種放療方案聯合可有效控制轉移瘤的生長,緩解病情[16-18]。但因海馬區對射線的高度敏感, WBRT+SRS治療方案會引起部分患者神經功能損傷,嚴重影響生活質量[19-20]。VMAT是一種既能實現全腦照射,又能提供精確定位治療的技術,結合了傳統的螺旋CT放療和調強放療技術,它將線性加速器與旋轉機構等技術相結合,通過動態調控光束形狀、強度和旋轉角度,使得光束能夠沿著任意方向旋轉并調整劑量,從而實現更精確的照射,可提高劑量分布的均勻性,降低對正常組織的損傷[21-22]。同時盡可能地減少了患者的照射時間和劑量[23]。本研究結果顯示,研究組患者的DCR更高,中位PFS更長且1年生存率更高,表明VMAT技術應用于腦轉移瘤患者放療中,更有助于改善預后。Soydemir等[24]報道VMAT應用于腦腫瘤患者的放療中,可有效減少對海馬體的損傷,保護患者的腦神經功能和認知功能。韓翔等[25]在對65例腦轉移瘤患者的放療研究中樣報道,針對腦轉移瘤患者實施VMAT,有助于提高患者的DCR。本研究與既往研究結果相似。本研究認為出現此結果的原因可能與VMAT的精準放療劑量調控有關:VMAT技術在更短的時間內完成一周期內的放療計劃,且VMAT可實現照射劑量的更均勻分布,避免了傳統放療因面對多個病變而導致劑量分布不平衡的問題。此外,理論上VMAT的精準放療劑量調控能夠更好地限制高劑量輻射的范圍,減少海馬區照射受量,減少正常腦組織受到的輻射損傷。為此,本研究進一步對研究患者的認知功能及放療可能引起的神經系統毒性進行評估,結果顯示,放療3個月后,研究組患者的海馬區照射最大受量及平均受量更低,認知功能評分更高且與放療前差異較小,神經系統毒性發生率更低。進一步證實,VMAT技術應用于腦轉移瘤患者全腦+同步推量放療中,有助于減少患者放療期間神經功能的損傷,即對海馬區的損傷更小,放療安全性更高。

綜上,VMAT技術應用于腦轉移瘤患者全腦+同步推量放療中,有助于減少海馬區受量,減少認知功能損傷風險,提高了生活質量,延長患者的生存期。