基于射野与靶区协同分割的改进VMAT技术在海马保护性全脑放疗中的应用研究

本研究针对海马保护性全脑放疗(HA-WBRT)中传统VMAT(C-VMAT)计划靶区覆盖不足、海马剂量偏高的问题，创新性提出改进VMAT(I-VMAT)技术，通过靶区分割、射野分区和准直器角度优化，显著提升靶区均匀性(D95%达30.14±0.21Gy)并降低海马剂量(Dmean仅8.33±0.21Gy)，其性能媲美螺旋断层放疗(HT)且执行效率提升3倍，为临床HA-WBRT提供了更优解决方案。

　　

随着肿瘤综合治疗技术的发展，脑转移发生率逐年攀升，全脑放疗(WBRT)虽能有效控制病灶，但海马区照射导致的认知功能障碍成为临床难题。研究表明，海马剂量与记忆衰退呈正相关，而传统容积调强放疗(VMAT)在海马保护性全脑放疗(HA-WBRT)中存在靶区覆盖不足、海马剂量超标等问题。湖南省肿瘤医院的研究团队在《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》发表最新成果，通过创新性改进VMAT技术，实现了靶区剂量与海马保护的双重优化。

研究团队采用uRT-TPOIS治疗计划系统，对24例患者设计三种治疗方案：传统VMAT(C-VMAT)、改进VMAT(I-VMAT)和螺旋断层放疗(HT)。I-VMAT创新性地实施了三项关键技术：基于海马解剖的靶区分割(形成PTV_upper/middle/lower和剂量跌落区)、射野分区锁定(Field_upper/middle/lower)以及90°准直器角度优化，有效解决了多叶准直器(MLC)运动过程中的"岛屿遮挡问题"。

靶区剂量学表现显示，I-VMAT的PTV D_95%达30.14±0.21Gy，显著优于C-VMAT的28.95±0.29Gy(P<0.01)，与HT(30.12±0.21Gy)相当。海马保护效果更为突出：I-VMAT的海马D_max(9.89±0.33Gy)和D_mean(8.33±0.21Gy)不仅显著低于C-VMAT(15.50±1.16Gy和9.89±0.43Gy)，还优于HT(10.32±0.89Gy和8.61±0.37Gy)(P均<0.05)。执行效率方面，I-VMAT的照射时间(204.80±11.23秒)仅为HT(798.48±22.48秒)的1/4，且监测单元(MU)较C-VMAT减少13%。

这项研究首次证实，基于国产uRT-linac506c平台的I-VMAT方案在HA-WBRT中可实现与HT相当的靶区覆盖，且在海马保护和执行效率方面更具优势。其创新性的靶区-射野协同分割策略，为VMAT技术应对复杂解剖条件下的剂量优化提供了新思路。特别是通过90°准直器角度固定和射野分区，有效规避了MLC动态照射中的剂量干扰现象，这一技术路径对多靶区放疗计划设计具有普适性参考价值。研究结果不仅超越了RTOG 0933的剂量学标准，更为资源受限地区开展精准HA-WBRT提供了可行方案。