背景
体部立体定向放射治疗（SBRT）对早期非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗效果良好，当肿瘤接受的生物等效剂量（BED10）大于Gy时，5年局部控制率为90%，总生存率可与外科手术相媲美。SBRT治疗常伴正常组织*性反应，为降低严重（4-5级）*性反应的风险，除了修改剂量/分次方案外，不同的实施技术也会起作用。
方法本研究对施行SBRT治疗的3种技术的物理剂量特性和放射性肺炎（RP）预期风险进行对比，分别是CyberknifeRoboticRadiosurgery（射波刀），HelicalTomotherapy（TOMO），VolumetricModulatedArcTherapy（VMAT）。研究中纳入9例中央型肺部肿瘤，肿瘤直径约5cm大小。根据RTOG标准分别制定射波刀、TOMO和VMAT计划。剂量学参数包括靶区覆盖率、一致性系数、异质性系数、剂量跌落情况、靶区2cm处最大剂量（D2cm）、危机器官（OARs）剂量体积参数，治疗效率包括总剂量输出时间和MU跳数，RP风险使用Lyman-Kutcher-Burman进行建模。
结果GTV和PTV平均体积分别为11.6±7.86cm3和36.8±18.1cm3。3种技术获得近似的靶区覆盖率（p?=?0.64）和一致性系数（p=0.88）。当射波刀有较低的剂量跌落梯度（p=0.）和D2cm（p=0.02）时，TOMO和VMAT获得较高的均匀性（p?＜0.）和治疗效率（p=0.）。
使用整体或对侧肺体积预测的RP风险小于10%，使用同侧肺体积预测的RP风险则提高了2-3倍。使用整体（p=0.04，p=0.02）或同侧（p=0.，p=0.）体积时，射波刀和VMAT的RP风险低于TOMO。使用对侧体积时射波刀的RP风险最低（与TOMO比较p=0.0，与VMAT比较p=0.）。
结论射波刀、TOMO和VMAT均能按照RTOG标准制定临床可接受的计划。所有技术都获得了相似的靶区覆盖率和一致性。射波刀只有对PTV/OAR重叠体积和PTV体积均较小的病例有相对低的RP风险。当PTV/OAR重叠体积较大时VMAT和TOMO拥有更好的均质性。对于临床常见的PTV体积较大的这类病例，VMAT技术有最低的RP风险和更高的治疗效率。通过了解不同SBRT实施技术之间的细微差异，将有助于在有多重选择的情况下选择最优方案。背景：
体部立体定向放射治疗（SBRT）技术是治疗早期非小细胞肺癌（NSCLC）的标准治疗方案，临床效果良好。根据先前的研究报道，肿瘤接受生物等效剂量（BED10）大于Gy时，患者5年局部控制率为90%，总生存率与外科手术相当。在使用SBRT对中央型肺癌进行治疗中，当给予60Gy/3F剂量分次方案时观察到严重*性反应。已经有成功案例报道当增加治疗分次或降低单次治疗剂量时，严重*性反应降低。目前，RTOG组织正在进行剂量递增试验（RTOG）。除了修改剂量/分次方案，现有的先进的剂量投照设备也可以通过产生更优的剂量分布来提高治疗效果。目前先进的SBRT治疗技术包括射波刀、TOMO和VMAT技术。本研究的目的是比较这3种方法在中央型NSCLC治疗中的潜在优势，研究比较了剂量学参数以及发生放射性肺炎（RP）的风险，RP风险使用正常组织并发症概率（NTCP）模型进行计算。材料和方法：病人选择和勾画：根据RTOG要求选择9例早期中央型NSCLC患者，肿瘤大小5cm左右。至年间所有患者均接受SBRT治疗。分别计算患者PTV体积和PTV和OAR相交体积。对每个患者使用射波刀、TOMO、VMAT技术分别制定计划，计划满足以处方剂量覆盖95%的PTV和99%的处方剂量覆盖99%的PTV。所有治疗方式均采用6MV光子束，处方剂量均为50Gy/5F。研究中搜集了以下参数进行评价：1.靶区覆盖率/Targetcoverage（TC）：2.一致性系数/Conformityindex（CI）：3.Conformationnumber（CN）：
4.异质性系数/Heterogeneityindex（HI）：
5.剂量跌落/Lowdosefall-off：
6.剂量-体积参数/Dose-volumeparameters：肺V5、V15、V20、V30和全肺平均剂量；
7.治疗效率相关参数：总MU和总剂量输出时间；
8.RP风险：使用Matlab建立模型对肺体积-剂量参数进行评估：
正常组织Linear-Quadratic模型：
正常组织并发症概率（NTCP）Lyman-Kutcher-Burman（LKB）模型：
结果：图1：VMAT、TOMO、射波刀（从左至右）在相同轴平面剂量分布
表1：患者和肿瘤相关参数
表2：靶区剂量分布相关参数
表3：投照到邻近危机器官的最大剂量（平均值±标准差）
表4：全肺和健侧肺的剂量学参数（平均值±标准差）表5：由全肺体积得出的有临床症状的RP个体的概率（%）
表6：按照最优、平均、最坏参数得出的有临床症状的RP发生概率（%平均值±标准差）图2：使用单侧肺体积（左、中图）和全肺体积（右图）的平均肺有效剂量函数绘制NTCP曲线得出的有症状的放射性肺炎概率图3：研究中得出的中央型肺癌SBRT治疗模式选择指南结论：
本研究对射波刀、TOMO、VMAT技术在治疗中央型肺部肿瘤中剂量学参数、治疗效率和RP发生概率等方面表现进行对比。所有技术都能提供满足RTOG标准的临床可接受的计划。不同治疗方法在靶区覆盖率和一致性表现方面非常接近。射波刀和VMAT技术可以提供较低的最大剂量和较低的剂量梯度。TOMO、VMAT技术可以提高治疗效率，提高靶区剂量均匀性。3种治疗模式中使用全肺和健侧肺进行评估时RP风险小于10%，但是使用同侧肺体积计算时RP风险提高至2-3倍。使用全肺和患侧肺计算时，射波刀和VMAT技术的RP风险均低于TOMO；使用健侧肺计算时，射波刀的RP风险相对较低。在PTV和OAR重叠体积较大时，TOMO和VMAT具有的靶区均匀性特性使其在临床中更为可取。在针对较常见的PTV体积较大、PTV/OAR相交体积较大的病例时，VMAT具有最低的RP风险使其优势更加明显。总体而言，对于中央型肺癌，PTV体积较大、PTV/OAR重叠体积较大的情况在临床中较为常见，VMAT具有的高治疗效率、靶区剂量均匀性和低RP风险的特性在这种情况下具有优势。这些研究为进一步研究SBRT相关风险预测模型和正常肺参数提供了基础。Kannarunimit.AnalysisofDoseDistributionandRiskofPneumonitisinStereotacticBodyRadiationTherapyforCentrallyLocatedLungTumors:AComparisonofRoboticRadiosurgery,HelicalTomotherapyandVolumetricModulatedArcTherapy[J].TechnologyinCancerResearchandTreatment,.
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