Halcyon系统创新性海马保护全脑放疗方案：实现更低海马剂量的剂量学优势

这篇研究通过对比Halcyon与Truebeam系统在21例海马保护全脑放疗（HA-WBRT）中的剂量学表现，证实Halcyon基于共面双弧容积调强放疗（VMAT）技术可显著提升靶区均匀性指数（HI=0.105）和处方剂量覆盖率（V30Gy=97.1%），同时降低海马区剂量（Dmean=850.0cGy）及正常组织并发症概率（NTCP=31.67%），为优化神经认知保护提供了新方案。

　　

引言

近年来脑转移瘤发病率持续上升，全脑放疗（WBRT）虽能改善局部控制，但其对海马区的神经毒性可能损害学习记忆功能。RTOG 0933临床试验证实海马保护全脑放疗（HA-WBRT）可有效保留神经认知功能。传统技术如螺旋断层放疗（TOMO）虽效果优异但成本高昂，而常规容积调强放疗（VMAT）需非共面多弧照射，可能增加肿瘤位移风险。

材料与方法

研究纳入21例非血液系统恶性肿瘤伴脑转移患者，采用Halcyon（环形机架结构，6MV FFF光子束）和Truebeam系统设计共面双弧VMAT计划。通过将靶区（PTV）分割为zPTV_up、zPTV_mid和zPTV_down三个子结构并差异化加权优化，结合正交准直器角度（23°/293°）设计提升调制能力。剂量评估涵盖靶区覆盖率（V_30Gy）、均匀性指数（HI）、海马区D_100%/D_mean/D_max及晶状体、视神经等危及器官剂量。

结果

Halcyon计划显著优于Truebeam：

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  靶区覆盖：V_30Gy达97.1%（vs. 96.3%），HI降低15.2%（0.105 vs. 0.121）

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  海马保护：D_100%降低10.9%至626.8cGy，NTCP下降至31.67%

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  危及器官：晶状体D_max降至495.0cGy，视神经D_max优化至3047.7cGy

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  执行效率：尽管MU数增加16.6%，但Halcyon机架转速达24°/秒，治疗时间更短

讨论

Halcyon的三大技术优势是关键：

1. 1.

   无固定光栅设计：多叶准直器（MLC）更靠近射线源，笔形束半影减少；

2. 2.

   双层MLC：透射率仅0.47%，显著降低散射剂量；

3. 3.

   快速叶片运动：5cm/s的叶片速度提升调制灵活性。

   与TOMO和非共面VMAT相比，该方案在保持海马D_max<14Gy的同时，靶区V_95%高达98.7%，且治疗时间更短。

局限性

研究样本量较小（n=21），未评估转移灶位置对计划质量的影响，长期神经认知结局需进一步随访。

结论

Halcyon平台通过创新性共面双弧VMAT技术，实现了HA-WBRT在靶区覆盖、剂量均匀性和海马保护方面的突破，为临床提供了一种高效且经济的解决方案。