《Radiotherapyand Oncology》杂志5月13日在线发表德国的Grimm MA, Köppen U, Stieler F,等撰写的《伽玛刀治疗脑转移瘤时面罩固定与头架固定对比的前瞻性评估。Prospective assessment of mask versus frame fixation during Gamma Knife treatment for brain metastases.》（doi: 10.1016/j.radonc..05.011.）。
【目的】
最新一代的Leksell伽玛刀(GK)允许基于头架的以及无头架的治疗。我们在此报告一项对使用面罩固定(MF)与头架固定(FF)进行脑转移瘤的伽玛刀（GK治疗）的前瞻性非随机研究的结果。
立体定向放射外科治疗(SRS)已经成为数目有限的脑转移瘤患者的一种标准治疗选项，因为单独SRS治疗的结果与全脑放疗(WBRT)或WBRT + SRS推量治疗（boost）相比，总体生存结果相似，但有更好的神经认知结果。特别是在改善了全身性治疗选项和延长总体生存期（OS）的情况下，SRS治疗为后续诊断的脑转移瘤提供了重复治疗的可能性。传统上，固定的立体定向头框架类似于伽玛刀(GK)治疗中的长期实践（a long-standing practice），能确保所有治疗程序的亚毫米精度。随着最新一代伽玛刀（GKs）的出现，医生现在能够为不愿或不能接受有创头架固定（FF)的患者提供无创的面罩固定(MF)进行伽玛刀（GK）治疗。
否定头架固定（FF）的常见原因包括焦虑、对局麻药的耐受不良、抗凝或反复/近期神经外科手术导致颅骨或骨移植物缺乏稳定性。在面罩固定（MF）治疗中，亚毫米级定位精度是通过机载锥形束CT (CBCT)成像、自动协同配准、在线自适应规划和监测运动内的红外高清运动管理系统(HDMM)的组合来维持的。虽然各种技术报告证实了类似的精度，但头架固定（FF）和面罩固定（MF）之间的结果和安全性比较仍然缺乏。因此，我们设计了一项前瞻性、双臂的、非随机试验，纳入接受面罩固定（MF）或头架固定（FF）或分割立体定向放射治疗(FSRT)的脑转移瘤患者。主要终点是根据神经肿瘤学(RANO)标准中反应评估（Response Assessment in Neuro-Oncology (RANO) criteria）确定的局部失败率（local failure）。
【方法】
对于使用面罩固定(MF)与头架固定(FF)的决定是在个案的基础上作出的。考虑的因素包括患者的偏好、邻近关键结构的、V12和治疗时间。进行或是立体定向放射外科治疗或是最多3次分割的分割立体定向放射治疗。使用面罩固定(MF)，会增加1mm的PTV边缘扩展（margin）。随访包括每季度进行MRI扫描。主要结果是局部控制率。次要终点为无进展生存期(PFS)、总体生存期(OS)和放射性坏死发生率。
从1月至10月期间，我们前瞻性地纳入了新诊断的或进展中的已知脑转移瘤患者，这些患者具有SRS或FSRT治疗的适应证。以前接受过WBRT但没有接受过SRS治疗的患者有资格参加。如果患者不同的病灶平行接受FSRT与SRS治疗，所有治疗的病灶均纳入局部失效分析。决定固定的方法是根据具体情况痛患者一起做出的，而影响决定的因素是患者的偏好、邻近关键结构、病灶数目多、病灶大小(和预期的V12)和治疗时长。
治疗前,所有患者接受了磁共振扫描(德国Erlangen西门子医疗3tesla,MagnetomTRIO),包括T1序列(T1-对比增强后)和没有钆剂对比强化的T2, T2 /液体衰减反转恢复fluid-suppressedinversion recovery）(FOV:23 x 23厘米,体素大小:0.9 x 0.9 x 5.0 mm),弥散(FOV: 23 x 23厘米)和梯度回波序列(FOV:23 x23厘米,矩阵大小:256 x 246,体素大小:1.0 x 1.0 x 1.0毫米,层厚:1.0毫米)。大体肿瘤体积(GTV)和危及器官(OAR)的轮廓是基于T1对比增强后扫描和使用GammaPlan进行计划前（preplan）计算。
对于头架固定FF，计划靶区体积(PTV)与大体肿瘤体积（GTV）相同，而对于面罩固定（MF），在大体肿瘤体积（GTV）上增加了1 mm的额外边缘扩展（additional margin）来构建计划靶区体积（PTV）。治疗剂量处方为包绕PTV的50%等剂量线，优化计划使最低可接受的PTV覆盖率为97%。
在使用面罩固定（MF）治疗前，为所有患者准备单独的热塑性面罩和垫子(Icon Mask Nanor、Icon Patient Cushion Moldcare、Elekta)，并使用独立运行的CBCT定位为立体定向参考。扫描然后与计划前的MRI共同配准，并使用TRM10算法计算最终的治疗计划。计划完成后，使用CBCTs对患者进行定位，并验证定位是否正确。微小的定位偏差通过自动位置传送校正（automatic positional delivery correction）得到补偿。采用HDMM监测患者的分割治疗内移动，设置阈值1mm，当移动超过阈值时，自动中断治疗，采用CBCT对患者进行复位。接受头架固定（FF）的患者在头架安装后接受常规的CT扫描定位，该过程被定义为立体定向参考定位，并与计划前的MRI共同配准。定位后，无需进行额外的CBCT或HDMM监测。
【结果】
76例患者(59例采取头架固定[FF], 17例采用面罩固定[MF]),共治疗197处病灶(169处用头架固定[FF], 28处用面罩固定[MF])。187处病灶采用SRS治疗，10处病灶采用FSRT治疗。两组中位剂量均为22Gy，中位随访时间均为9.3个月。局部失败率较高(HR: 3.69；95%CI:1.13—-12.0；p=0.03)，头架固定[FF]有11例局部失败，面罩固定（MF）组无一例失败。两组间总体生存期（OS）(中位数:未得出[n.r.]相比16.9个月；HR:1.00;95%CI:0.41—-2.46；p=0.999)和无进展生存期（PFS）(中位数:6.9个月相比8.4个月；HR:0.92;95%CI:0.47—1.79；p = 0.800)。头架固定（FF）组有3例出现放射性坏死，面罩固定（MF）组无1例出现放射性坏死(p=0.67)。
【讨论】
我们在这里报告了第一个前瞻性对使用经典的头架固定（FF）和下一代伽玛刀的热塑性面罩固定（MF）的比较的结果，发现面罩固定（MF）至少有类似头架固定（FF）的结果和毒性。我们的数据应该鼓励对那些以前不适合头架固定（FF）的患者也能提供伽玛刀SRS/FSRT治疗。此外，它还证明了在不影响结果的情况下进行工作流程优化的可能性，因为在接受面罩固定（MF）的患者中，面罩调整、MRI/CT扫描和治疗交付并不是安排在同一天进行的。
然而,我们的研究有一定的局限性:首先,由于非随机设计,我们无法阻止,多个病变的患者由于较长时长的治疗,使用面罩固定（MF）不适可能增加,促成分割治疗内（intra-fractional）移动,，然后需要重复CBCT重新定位，会优先选择头架固定（FF）。其次，病变处在关键结构附近或病变较大的情况下，我们宁愿选择头架固定（FF），以避免增加靶区肿瘤体积（PTV）边缘扩展，以便更好地保护危及器官或防止V12Gy的增加，从而增加放射性坏死的风险。头架固定（FF）和面罩固定（MF）之间的大体肿瘤体积（GTV）的中位大小几乎相同，表明病变大小仅在少数病例中起决定作用。虽然面罩固定（MF）组的平均GTV较小，但由于PTV的扩大，中位数和平均V12Gy略大，但显然不符合我们的样本量统计的显着性。两组的平均V12Gy约为2 cm，我们仅观察到3例确诊的放射性坏死，这与历史上所报道的相比是有利的。头架固定（FF）组的局部控制率符合先前报道的数据，而头架固定（FF）和面罩固定（MF）的总体生存率（OS）、全身和局部的无进展生存率（PFS）相似，主张反对（advocating against）基于基础疾病的任何负面选择偏差。由于面罩固定（MF）组的样本量小，病人的选择可能存在偏差，因此必须谨慎解释100%的局部控制率。然而，这些结果令人印象深刻地与报道的基于LINAC的SRS治疗的局部控制率一致，这些SRS治疗的PTV-边缘扩展（margin）为1到3 mm。已经开展直接比较GTV的处方或增加1毫米PTV的边缘扩展，如果PTV边缘扩展增加，则显示出较高的局部控制率=。然而，这些结果受到批评，因为只使用14Gy的低的边际缘处方剂量。另一些人则报告说，当PTV边缘增加2 mm，而没有任何临床相关益处，且毒副作用发生率较高。然而，已有研究表明，脑转移瘤通常具有向周围脑组织扩散浸润的模式，而MRI畸变可解释约0.5mm左右的平均位移。在此基础上，提出了增加PTV余量的放射生物学和技术依据。这可能特别适用于伽玛刀SRS治疗的小转移瘤，在那里可以实现非常陡峭的剂量梯度。与框架固定相比，热塑性面罩固定在伽玛刀治疗脑转移瘤时是可行的，并且，如果应用1mm的PTV边缘扩展，在本非随机研究中，在选定的患者中不会导致局部控制量率、全身的无进展生存率（PFS）、总体生存率（OS）变差、或增加放射性坏死的发生率。
【结论】
在这项非随机研究中，使用面罩固定（MF）进行伽玛刀治疗并不会导致更糟的结果或增加放射性坏死的发生率。
