李丹明 孫濤? 穆慶霞 孫新臣

系統(tǒng)擺位誤差對(duì)胰腺癌單弧VMAT劑量分布的影響

李丹明 孫濤? 穆慶霞 孫新臣

目的 探討系統(tǒng)擺位誤差對(duì)胰腺癌單弧容積調(diào)強(qiáng)弧形放療（saVMAT）劑量分布的影響并確定臨床靶區(qū)（CTV）的外放邊界。方法 對(duì)9例局部晚期胰腺癌CTVs分別外擴(kuò)0mm、1.5mm，3mm，5mm和10mm形成計(jì)劃靶區(qū)（PTVs）。在計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）中移動(dòng)等中心，模擬三維空間0mm、3mm、5 mm的擺位誤差，在不改變射野分布和權(quán)重的情況下，重新計(jì)算劑量分布，比較等中心移動(dòng)前后PTVs劑量分布的變化。結(jié)果 V95%和V105%隨系統(tǒng)誤差的增大而增大，左右及腹背方向劑量變化較小，頭足方向上較大。當(dāng)系統(tǒng)誤差＜3mm，PTVs的V95%隨著外放邊界的增大明顯增加，＞3mm后增加幅度較??； 對(duì)于V105%，當(dāng)系統(tǒng)誤差＞5mm， V105%增加幅度較小。結(jié)論 胰腺癌單弧VMAT放療時(shí)，5mm的CTVs-PTVs的外放邊界應(yīng)該是一個(gè)比較理想的值。

胰腺癌 單弧VMAT計(jì)劃 系統(tǒng)擺位誤差

容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療（VMAT）是一種具有旋轉(zhuǎn)照射優(yōu)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)放療方式，通過(guò)改變機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度、多葉準(zhǔn)直器（MLC）形狀、劑量率等實(shí)現(xiàn)劑量的疊加和調(diào)整。與常規(guī)靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放療相比，VMAT的優(yōu)勢(shì)在于增加了適形度，減少了危及器官劑量，能量傳輸時(shí)間及機(jī)器跳數(shù)。研究表明［1］，胰腺癌術(shù)后VMAT較IMRT計(jì)劃相比，腫瘤的劑量分布和危及器官的劑量參數(shù)均相似或提高，而機(jī)器跳數(shù)及雙側(cè)腎臟的受照劑量減少。本文的目的在于定量采用不同的PTVs邊界，模擬系統(tǒng)擺位誤差胰腺癌VMAT的臨床靶區(qū)（CTV）的劑量覆蓋，從而確定胰腺癌放療時(shí)的外放標(biāo)準(zhǔn)。

1 臨床資料

1.1 一般資料 2012年1月到2013年5月本院收治的胰腺癌患者9例，其中男3例，女6例；年齡50～62歲，平均年齡51.5歲。所有患者經(jīng)病理檢查確診為導(dǎo)管腺癌，KPS≥80分，位于胰頭5例、胰頸4例。根據(jù)2010 美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)（AJCC）分期，II期7例、III期2例。

1.2 方法 （1）同步化療：化療于放療前1 d開始，吉西他濱1.0g/m2，1次/周，持續(xù)靜脈滴注30min，連續(xù)5周；化療期間監(jiān)測(cè)血常規(guī)、腫瘤標(biāo)志物、大小便常規(guī)及肝腎功能變化。（2）靶區(qū)勾畫及劑量限制：所有患者均仰臥位，熱塑體膜固定，行增強(qiáng)CT掃描，5mm層厚。參考RTOG指南［2］勾畫CTVs和大體腫瘤體積（GTV），參考相關(guān)報(bào)道［3］，CTVs分別外擴(kuò)0mm，1.5mm，3mm，5mm和10mm形成PTVs，處方劑量為50.4Gy/28次，危及器官的耐受劑量參考相關(guān)報(bào)道［4］，靶區(qū)劑量要求＞95%的處方劑量覆蓋整個(gè)PTVs。（3）saVMAT計(jì)劃［1］：saVMAT計(jì)劃由單弧組成，每弧360°旋轉(zhuǎn)，沿逆時(shí)針?lè)较颉?/p>

1.3 模擬系統(tǒng)誤差對(duì)劑量分布的影響 參考資料［5，6］，在TPS中移動(dòng)等中心，模擬右，左，后，前，頭，腳方向上的擺位誤差，分別為0mm、3mm和5 mm。在不改變射野分布和權(quán)重情況下，重新計(jì)算劑量分布。旋轉(zhuǎn)誤差不在本次研究討論之列。

1.4 計(jì)劃評(píng)估 比較移動(dòng)等中心前后PTVs的V95%、V105%的變化［3］，并觀察其受系統(tǒng)誤差影響的變化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS11.0軟件。對(duì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行正態(tài)性分析，正態(tài)分布采用配對(duì)t檢驗(yàn)， P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 胰腺癌saVAMT計(jì)劃CTVs-PTVs外放邊界與V95%和V105%的關(guān)系 見(jiàn)圖1。

圖1 胰腺癌saVAMT計(jì)劃CTVs-PTVs外放邊界與V95%和V105%的關(guān)系

2.2 胰腺癌患者不同系統(tǒng)誤差下不同外放邊界對(duì)PTVs劑量參數(shù)的影響 隨著系統(tǒng)誤差的增大，PTVs的V95%和V105%均隨之增大，當(dāng)外放邊界＞5mm時(shí)，PTVs的V95%和V105%比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。從變化趨勢(shì)來(lái)看，在頭足方向上的劑量差異變化較左右和前后方向大。見(jiàn)表1。

表1 胰腺癌患者不同外放邊界對(duì)PTVs劑量參數(shù)的影響（x±s）

3 討論

研究表明，相對(duì)于適形放療，擺位誤差對(duì)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃劑量的影響更大，即調(diào)強(qiáng)放療對(duì)擺位誤差更為敏感［6］。Samuelsson［7］等計(jì)算出隨機(jī)誤差分別為2mm和4mm時(shí)，頭頸部腫瘤危及器官的外放邊界為1.5mm和3.0mm，并確認(rèn)為0.7*σ（隨機(jī)誤差）對(duì)于原發(fā)腫瘤的外放邊界是足夠的，而對(duì)預(yù)防性照射的CTV外放邊界是不足的。翟振宇等［8］認(rèn)為，90%劑量點(diǎn)位置的減小值只和隨機(jī)誤差大小有關(guān)，頭頸部腫瘤和胸腹部腫瘤放療時(shí)需設(shè)置ITV到PTV的外放間距分別為1.2和1.5倍的隨機(jī)誤差，而與野大小、能量和深度和外放間距的關(guān)系不大。因此，放療期間，如果無(wú)重復(fù)性較高的固定設(shè)備和擺位誤差糾正方案，在“理想”和實(shí)際的saVMAT計(jì)劃之間的差別是相當(dāng)大的。隨著擺位誤差的增加，腫瘤移出照射野外幾何體積的幾率明顯增加，正常組織受照射的劑量超過(guò)或低于預(yù)期。Hong［9］認(rèn)為，每天的位置移動(dòng)可能會(huì)使DVH圖中GTV和CTV的坡度變緩，如果20%的腫瘤體積處方劑量＜1%，就會(huì)使預(yù)期的腫瘤控制率（TCP）降低約11%。因此，采用2.5*Σ+0.7δ的外放邊界確保99%的CTV接受95%的處方劑量。Ali AN等［1］的研究表明：雙弧VMAT和7野IMRT的PTV最大劑量、平均劑量、適形指數(shù)相仿，但前者機(jī)器跳數(shù)僅為后者50%。同時(shí)，VMAT降低了左腎 V25%，右腎的V15%、V20%和V25%的受照射劑量，因此，胰腺癌的VMAT計(jì)劃較IMRT有更好劑量分布，其腫瘤邊緣的劑量梯度更為“陡峭”，計(jì)劃質(zhì)量更高。

本資料結(jié)果顯示，V95%和V105%隨系統(tǒng)誤差的增大而增大，左右及腹背方向劑量變化較小，頭足方向上較大。當(dāng)系統(tǒng)誤差＜3mm，PTVs的V95%隨著外放邊界的增大明顯增加，＞3mm， 隨著系統(tǒng)誤差的增大，V95%增加幅度較小，即擺位誤差的改變對(duì)PTVs影響較小。而對(duì)于PTVs的V105%，當(dāng)擺位系統(tǒng)誤差＜5mm，其對(duì)V105%影響較大，但＞5mm后，隨著系統(tǒng)擺位誤差的增大，擺位誤差的改變對(duì)PTVs的V105%影響逐漸減小。作者認(rèn)為對(duì)胰腺癌行saVMAT放療時(shí)，CTVs外放PTVs時(shí)，5mm的外放邊界應(yīng)該是一個(gè)比較理想的值。

1 Ali AN, Dhabaan AH, Jarrio CS, et al. Dosimetric comparison of volumetric modulated arc therapy and intensity-modulated radiation therapy for pancreatic malignancies. Med Dosim,2012,37(3):271～275.

2 Goodman KA, Regine WF, Dawson LA,et al. Radiation Therapy Oncology Group consensus panel guidelines for the delineation of the clinical target volume in the postoperative treatment of pancreatic head cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys,2012,83(3):901～908.

3 Astreinidou E, Bel A, Raaijmakers CP, et al. Adequate margins for systematic set-up uncertainties in head-and-neck saVMAT. Int J Radiat Oncol Biol Phys,2005,61(3):938～944.

4 Brown MW, Ning H, Arora B, et al. A dosimetric analysis of dose escalation using two intensity-modulated radiation therapy techniques in locally advanced pancreatic carcinoma.Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2006,65(1):274～283.

5 王鑫,胡超蘇,應(yīng)紅梅,等.擺位系統(tǒng)誤差對(duì)鼻咽癌放療劑量分布的影響. 中國(guó)癌癥雜志,2008,18(8):620～625.

6 李丹明,孫新臣,葛曉林,等.擺位誤差對(duì)胰腺癌同步推量調(diào)強(qiáng)計(jì)劃劑量分布的影響. 臨床腫瘤學(xué)雜志,2013,18 (11):1013～1018.

7 Samuelsson A,Mercke C,Johansson KA. Systematic set-up uncertainties for saVMATin the head and neck region: effect on dose distribution. Radiother Oncol, 2003,66(3):303～311.

8 翟振宇.擺位隨機(jī)誤差對(duì)劑量分布的影響.中華放射腫瘤學(xué)志,2008,17(4):312～315.

9 Hong TS, Tomé WA, Chappell RJ,et al. The impact of daily set-up variations on head-and-neck intensity-modulated radiation therapy.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2005,61(3):779～788.

210029 南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射治療科

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