基于3D打印技术的肿瘤治疗电场同步放疗治疗胶质母细胞瘤的剂量学研究

摘要

目的：探究胶质母细胞瘤（GBM）患者同期佩戴肿瘤治疗电场（TTFields）贴片进行放疗时，TTFields贴片对不同放射治疗模式的剂量学影响，为GBM患者同期佩戴TTFields贴片进行放疗选择合适的放疗模式提供剂量学指导。方法：基于GBM患者TTFields数据利用3D打印的热塑性聚氨酯材质TTFields贴片（3D-Print-TTFields）和人体仿真模体获取无伪影的放疗CT影像，构建TTFields同步放疗图像模型，并利用放疗计划系统拟合加速器实测TTFields贴片射线衰减率构建TTFields同步放疗剂量计算模型，模拟制定3种放疗计划：P1模拟常规放疗模式，P2模拟佩戴TTFields贴片利用P1实施放疗的联合放疗（TTF-Com-RT）模式，P3模拟全程佩戴TTFields贴片的同步放疗（TTF-Syn-RT）模式。利用配对t检验分析各组计划的靶区剂量(D₉₅)、头皮平均剂量（D-skin）、靶区剂量适形度指数（CI）和均匀性指数（HI），以及P3计划中调强放射治疗（IMRT）和容积调强放射治疗（VMAT）技术的D₉₅、D-skin剂量学参数。结果：P2较P1模拟的靶区剂量D₉₅降低1.35%（P<0.05）,P3较P2模拟的D₉₅增加1.31%（P<0.05）;P2和P3较P1模拟的头皮平均剂量D-skin分别增加12.56%和14.30%（P<0.05）,P3较P2模拟的D-skin增加1.55%（P<0.05）。但是P3与P1模拟的D₉₅、各计划间CI和HI以及P3计划采用IMRT和VMAT技术的D₉₅和D-skin之间差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：基于GBM患者数据，3D-Print-TTFields结合仿真模体获取的CT模拟定位图像无伪影能满足放疗要求。TTF-Com-RT与TTF-Syn-RT的靶区及头皮剂量差异<2%,TTF-Syn-RT使用IMRT/VMAT两种技术无剂量学差异，临床可根据实际需求灵活选择放疗模式和技术。

关键词

肿瘤治疗电场 / 脑胶质瘤 / 3D打印 / 放疗同步电场治疗