時(shí)飛躍，王敏，秦偉，趙環(huán)宇，金洵

1. 南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院） 腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006；2. 南京醫(yī)科大學(xué) 醫(yī)學(xué)物理研究中心，江蘇 南京 210029；3. 南京中醫(yī)藥大學(xué) 第二臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210023

引言

宮頸癌是常見(jiàn)的婦科惡性腫瘤之一，在全球女性惡性腫瘤中的發(fā)病率僅次于乳腺癌，放射治療是宮頸癌最主要的治療方法之一，近年來(lái)調(diào)強(qiáng)放療（IMRT）在宮頸癌放射治療中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛[1-3]。宮頸癌的腫瘤靶區(qū)體積較大，形狀不規(guī)則，因此其照射野較大，采用的調(diào)強(qiáng)計(jì)劃照射野數(shù)目一般為7～9野[4-6]。隨著放療技術(shù)復(fù)雜程度的增加，對(duì)調(diào)強(qiáng)和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的劑量驗(yàn)證越來(lái)越重要，以確?；颊叩玫綔?zhǔn)確的劑量分布[7-10]?；诜蔷Ч桦娮由湟坝跋裱b置（a-Si EPID）的瓦里安Portal Dosimetry（PD）系統(tǒng)，由于其眾多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)越來(lái)越多地被用于固定野調(diào)強(qiáng)和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的劑量驗(yàn)證中[11-14]。由于aSl000探測(cè)器在Y方向的有效探測(cè)長(zhǎng)度為30 cm，因此PD驗(yàn)證計(jì)劃射野在Y1或Y2方向的長(zhǎng)度均不得大于15 cm，否則射線將照射到探測(cè)器外的線路板上，對(duì)a-Si EPID造成損傷。在實(shí)際工作中，遇到治療計(jì)劃射野Y1或Y2值大于或接近15 cm的情況，在制作PD驗(yàn)證計(jì)劃時(shí)，常把準(zhǔn)直器角度設(shè)置為90°，使長(zhǎng)Y方向的射野照射到探測(cè)器的X方向上來(lái)，可以有效避免射線照射到探測(cè)器外。針對(duì)實(shí)際工作中的上述情況，本工作通過(guò)比較0°和90°兩種準(zhǔn)直器角度的PD劑量驗(yàn)證數(shù)據(jù)，探討準(zhǔn)直器角度對(duì)宮頸癌計(jì)劃PD劑量驗(yàn)證結(jié)果的影響，為評(píng)估PD劑量驗(yàn)證結(jié)果提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年1月至2016年9月，我中心收治的24例宮頸癌患者的固定野IMRT治療計(jì)劃進(jìn)行研究。

1.2 驗(yàn)證計(jì)劃設(shè)計(jì)

使用瓦里安Eclipse 8.6治療計(jì)劃系統(tǒng)，選取每例宮頸癌IMRT治療計(jì)劃的機(jī)架角度為180°的射野（記為G180），制作兩個(gè)PD劑量驗(yàn)證計(jì)劃，由PDIP算法計(jì)算得到計(jì)算（預(yù)測(cè)）劑量圖像。每例宮頸癌IMRT治療計(jì)劃，計(jì)算網(wǎng)格大小為2.5 mm，均采用7個(gè)射野，機(jī)架角度分別為 300°、260°、220°、180°、140°、100°和 60°。由于宮頸癌計(jì)劃的射野尺寸較大，因此G180射野在生成PD驗(yàn)證計(jì)劃時(shí)自動(dòng)分成兩個(gè)分野，分別記為G180_0和G180_1。兩個(gè)PD計(jì)劃射野的準(zhǔn)直器（Collimator）角度分別為0°和90°，因此兩個(gè)PD驗(yàn)證計(jì)劃的四個(gè)分射野分別記為：G180_0-C0、G180_1-C0、G180_0-C90 和 G180_1-C90。

1.3 驗(yàn)證實(shí)施及Gamma分析

使用Clinac iX直線加速器及其aS1000型電子射野影像裝置（EPID），機(jī)架角度歸一至0°，操作加速器出束，執(zhí)行48個(gè)PD驗(yàn)證計(jì)劃，得到射野的測(cè)量劑量分布。執(zhí)行結(jié)束后，使用PD軟件模塊分析劑量驗(yàn)證結(jié)果，使用Gamma分析工具進(jìn)行分析。根據(jù)Gamma分析的原理及放療劑量驗(yàn)證中常用的Gamma分析參數(shù)設(shè)置[11-16]，分析參數(shù)設(shè)定為：距離符合度3 mm，標(biāo)準(zhǔn)劑量差異3%，劑量閾值10%。對(duì)射野的Gamma通過(guò)率值和平均Gamma值進(jìn)行分析比較。

1.4 總射野的Gamma分析

對(duì)每個(gè)PD驗(yàn)證計(jì)劃，導(dǎo)出分野G180_0和G180_1的DXF文件，考慮每個(gè)射野的MU值后，將每個(gè)射野的計(jì)算值和測(cè)量值的數(shù)據(jù)矩陣分別相加，得到總射野G180的計(jì)算值和測(cè)量值的DXF文件，再將兩類(lèi)文件導(dǎo)入PD軟件模塊，從而對(duì)總射野G180進(jìn)行Gamma分析，得到Gamma通過(guò)率值和平均Gamma值[13]。0°和90°準(zhǔn)直器角度的總射野分別記為：G180-C0和G180-C90。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用WPS表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。采用配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)兩種準(zhǔn)直器角度的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩個(gè)分野（G180_0、G180_1）和一個(gè)總射野（G180），兩種準(zhǔn)直器角度（0°和90°），搭配組合共計(jì)得到有六組射野的劑量分布，每組有24個(gè)。圖1所示為某患者六組射野的劑量分布示意圖。

圖1 六組射野劑量分布示意圖

表1所示為六組射野Gamma通過(guò)率和平均Gamma值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。圖2所示為G180_0、G180_1和G180三種射野在0°和90°兩種準(zhǔn)直器角度時(shí)的Gamma通過(guò)率值。圖3所示為三種射野在兩種準(zhǔn)直器角度時(shí)的平均Gamma值。

使用配對(duì)t檢驗(yàn)，對(duì)兩種準(zhǔn)直器角度的Gamma通過(guò)率值和平均Gamma值進(jìn)行比較，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果顯示，對(duì)Gamma通過(guò)率值，G180_0-C0和G180_0-C90的兩組數(shù)據(jù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；G180_1-C0和G180_1-C90兩組數(shù)據(jù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且差異比較明顯；G180-C0和G180-C90沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.1593）。對(duì)平均 Gamma值，G180_0-C0和 G180_0-C90，G180_1-C0和G180_1-C90，G180-C0和G180-C90，兩兩比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。

表1 Gamma通過(guò)率和平均Gamma值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（±s）

表1 Gamma通過(guò)率和平均Gamma值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（±s）

Gamma通過(guò)率 (%) 平均Gamma值G180_0-C0 99.06±0.68 0.37±0.03 G180_0-C90 98.61±0.68 0.41±0.03 G180_1-C0 98.51±0.94 0.30±0.02 G180_1-C90 99.88±0.09 0.23±0.02 G180-C0 96.28±1.66 0.39±0.03 G180-C90 96.58±1.37 0.37±0.02

圖2 兩種準(zhǔn)直器角度的Gamma通過(guò)率的比較

圖3 兩種準(zhǔn)直器角度的平均Gamma值的比較

3 討論

由圖1可見(jiàn)，根據(jù)象限來(lái)劃分，G180_0-C0的劑量主要分布在第二和第三象限，G180_1-C0的劑量主要分布在第一和第四象限，G180_0-C90的劑量主要分布在第三和第四象限，G180_1-C90的劑量主要分布在第一和第二象限。瓦里安EPID的aSl000型非晶硅平板探測(cè)器的有效探測(cè)范圍是30 cm×40 cm，像素矩陣768×1024，像素大小為0.39 mm×0.39 mm[14]。不同的象限對(duì)應(yīng)了aS1000型探測(cè)器的不同部位。圖1所示的左右和上下方向分別為探測(cè)器的X和Y方向。本研究中，24個(gè)治療計(jì)劃中G180射野的X值和Y值（X方向和Y方向的鉛門(mén)大小）分別為：（19.3±1.4）cm和（20.4±1.5）cm；Y1和Y2值中，有7個(gè)值大于12.0 cm，有2個(gè)值大于13.0 cm（分別為13.3 cm和13.8 cm）。

由圖2及表1可見(jiàn)，對(duì)G180_0射野，準(zhǔn)直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，Gamma通過(guò)率值變小，但幅度不大，平均變化值在0.45%左右；對(duì)G180_1射野，準(zhǔn)直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，Gamma通過(guò)率值明顯變大，平均變化值在1.37%左右；對(duì)總射野G180，準(zhǔn)直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，Gamma通過(guò)率值雖有變化，但是沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。由圖3及表1可見(jiàn)，準(zhǔn)直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，G180_0、G180_1和G180三組射野的平均Gamma值，總體上分別變大、變小和變小，變化前后的兩組數(shù)據(jù)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，G180_1射野的變化最為明顯。比較兩種準(zhǔn)直器角度情況下三種射野的Gamma通過(guò)率和平均Gamma值的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，對(duì)宮頸癌計(jì)劃的PD劑量驗(yàn)證，準(zhǔn)直器角度對(duì)分射野的Gamma通過(guò)率和平均Gamma值的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；準(zhǔn)直器角度對(duì)總射野的Gamma通過(guò)率的影響沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對(duì)總射野平均Gamma值的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。比較G180_0和G180_1射野的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，準(zhǔn)直器角度對(duì)Gamma通過(guò)率的影響程度，與射野劑量分布的位置相關(guān)，這可能與EPID板下的支撐臂導(dǎo)致的非晶硅探測(cè)器的背散射有關(guān)（圖4）。

圖4 瓦里安a-Si EPID的探測(cè)器及支撐臂的位置

陳亞正等[17]研究了準(zhǔn)直器角度對(duì)宮頸癌術(shù)后VMAT計(jì)劃的影響，提示應(yīng)充分考慮準(zhǔn)直器角度的因素來(lái)尋求更優(yōu)質(zhì)更有執(zhí)行效率的治療計(jì)劃。孟慧鵬等[18]研究了準(zhǔn)直器角度對(duì)二維電離室矩陣（OCTAVIUS Detector 729）調(diào)強(qiáng)驗(yàn)證Gamma通過(guò)率的影響，結(jié)果表明不同的準(zhǔn)直器角度對(duì)二維電離室矩陣調(diào)強(qiáng)驗(yàn)證Gamma通過(guò)率有明顯的影響。上述研究表明，準(zhǔn)直器角度對(duì)治療計(jì)劃的制作和計(jì)劃的劑量驗(yàn)證都有一定的影響。本工作與孟慧鵬等[18]的研究有相似之處。本研究的數(shù)據(jù)，為物理師評(píng)估非零準(zhǔn)直器角度射野的PD劑量驗(yàn)證結(jié)果，提供了有益的參考。本研究也有不足之處，僅研究了本單位一臺(tái)加速器的情況，下一步應(yīng)當(dāng)對(duì)多個(gè)單位的多臺(tái)加速器及小射野的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析比較，這樣得到的數(shù)據(jù)和結(jié)論更具有普遍參考意義。