曾疆

福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放療科 （福建福州 350005）

鼻咽癌是我國(guó)常見(jiàn)的腫瘤之一，由于其位置的特殊性導(dǎo)致手術(shù)切除困難，放射治療是主要的治療手段之一。近年來(lái)，放射治療技術(shù)飛速發(fā)展，容積調(diào)強(qiáng)技術(shù)（volumetricmodulated arc therapy，VMAT）應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，容積調(diào)強(qiáng)不僅可以減少治療時(shí)間與跳數(shù)，還能提高靶區(qū)適形度[1-2]。在鼻咽癌的計(jì)劃設(shè)計(jì)中，2×360°全弧計(jì)劃能夠使靶區(qū)得到很好的劑量分布。隨著放療技術(shù)的復(fù)雜化，對(duì)劑量驗(yàn)證提出了更高的要求。作為患者治療的重要載體的碳素纖維IGRT床被普遍應(yīng)用于現(xiàn)代放射治療中。關(guān)于醫(yī)用直線加速器碳纖維治療床對(duì)后斜射野劑量的影響，國(guó)內(nèi)外已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道[3-8]。在鼻咽癌的弧形照射中，由于有相當(dāng)一部分照射野需要先穿過(guò)床板，因此有必要將治療床在計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)考慮其中。由于本單位所使用的RAYSTATION計(jì)劃系統(tǒng)并沒(méi)有內(nèi)置的治療床模型，因此，本研究將討論在RAYSTATION計(jì)劃系統(tǒng)的驗(yàn)證模體中加入碳素纖維床的模型對(duì)鼻咽癌VMAT計(jì)劃驗(yàn)證的影響。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備

美國(guó)瓦里安Trilogy醫(yī)用高能電子直線加速器，裝配 Varian Exact IGRT 治 療 床。 瑞 典 RaySearoh 公 司 的RAYSTATION4.7.5.4放射治療計(jì)劃系統(tǒng)，能進(jìn)行三維適形（3DCRT）、調(diào)強(qiáng)（IMRT）、容積調(diào)強(qiáng)（VMAT）等計(jì)劃設(shè)計(jì)，可被用于治療計(jì)劃及驗(yàn)證計(jì)劃設(shè)計(jì)；采用瑞典Scandidos公司的Delta4模體進(jìn)行劑量驗(yàn)證。Delta4三維驗(yàn)證模體為圓柱形模體，其內(nèi)部成十字形正交叉分布著1 069個(gè)半導(dǎo)體探頭，中心部分間距為5 mm，邊緣部分為10 mm，具有很高的靈敏度和空間分辨力，能夠驗(yàn)證任意角度的照射野，適用于VMAT計(jì)劃驗(yàn)證。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 碳素纖維床模型的建立

本研究采用定義治療床的輪廓以及修改ROI密度的方式建立治療床模型。根據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，治療床模型內(nèi)部（Panel Interior）CT 值設(shè)置為 -960 HU，床體表面（Panel Surface）CT 值設(shè)置為 -700 HU[9]。VARIAN IGRT 全碳纖維治療床的結(jié)構(gòu)是根據(jù)患者治療部位的不同，針對(duì)頭頸部、 胸腹部、盆腔部的組織結(jié)構(gòu)及身體厚度的不同分別對(duì)應(yīng)IGRT治療床的薄、中、厚3個(gè)部分；考慮到鼻咽癌患者實(shí)際治療的位置是在治療床薄的部分，因此在計(jì)劃系統(tǒng)的驗(yàn)證準(zhǔn)備模塊的Delta4驗(yàn)證模體中，根據(jù)模體實(shí)際擺放的高度加入薄的治療床模型，形成新的驗(yàn)證模體，記有床模型的模體為A模體（圖1），無(wú)床模型的模體為B模體。

圖1 模體A帶碳素纖維床模型

1.2.2 驗(yàn)證計(jì)劃的設(shè)計(jì)

選取我科2019年3—6月治療24例鼻咽癌患者，其中男18例，女6例；年齡24～72歲，中位年齡51.5歲。24例患者均采用2×360°雙弧容積調(diào)強(qiáng)計(jì)劃設(shè)計(jì)。在驗(yàn)證準(zhǔn)備模塊中，將經(jīng)批準(zhǔn)的用于治療的計(jì)劃分別移植到A模體與B模體上，生成驗(yàn)證計(jì)劃A和驗(yàn)證計(jì)劃B，計(jì)算網(wǎng)格均采用0.2 mm×0.2 mm×0.2 mm，將驗(yàn)證計(jì)劃A和驗(yàn)證計(jì)劃B的DICOM格式的劑量文件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紻elta4軟件中。

1.2.3 劑量驗(yàn)證與分析

將Delta4模體擺放至治療床前部的中心，高度與計(jì)劃系統(tǒng)中模擬的高度一致，并將模體的中心與加速器等中心對(duì)齊。在Trilogy加速器上通過(guò)ARIA網(wǎng)絡(luò)調(diào)取治療計(jì)劃，以QA模式執(zhí)行治療計(jì)劃。因驗(yàn)證計(jì)劃A、驗(yàn)證計(jì)劃B均是從治療計(jì)劃直接移植到模體上，其中的機(jī)器跳數(shù)、MLC位置等機(jī)器信息完全一致，所以采集驗(yàn)證劑量時(shí)只需執(zhí)行治療計(jì)劃；將Delta4實(shí)際測(cè)量的結(jié)果分別與驗(yàn)證計(jì)劃A和驗(yàn)證計(jì)劃B的劑量分布進(jìn)行比較；使用GAMMA分析工具，分別對(duì)兩組計(jì)劃Delta4驗(yàn)證劑量的3 mm/3%、3 mm/2%、2 mm/2%、2 mm/1% 的通過(guò)率進(jìn)行對(duì)比，根據(jù) AAPM TG218號(hào)報(bào)告[10]建議，考慮到每個(gè)弧的誤差會(huì)相互疊加或者相互抵消，因此，分別對(duì)每個(gè)?。碅弧與B弧）各分析參數(shù)下的通過(guò)率差別進(jìn)行比較。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以x-±s表示，采用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 兩組驗(yàn)證計(jì)劃總體通過(guò)率比較

A組與B組驗(yàn)證計(jì)劃不同分析參數(shù)下的GAMMA通過(guò)率，見(jiàn)圖2。A組驗(yàn)證計(jì)劃的通過(guò)率均高于B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

圖2 不同參數(shù)下A、B兩組驗(yàn)證計(jì)劃總體GAMMA通過(guò)率

表1 兩組驗(yàn)證計(jì)劃總體通過(guò)率比較（%，x-±s）

2.2 兩組驗(yàn)證計(jì)劃A弧通過(guò)率比較

A組與B組驗(yàn)證計(jì)劃不同分析參數(shù)下A弧的GAMMA通過(guò)率，見(jiàn)圖3。A組驗(yàn)證計(jì)劃的通過(guò)率均高于B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表2。

2.3 兩組驗(yàn)證計(jì)劃B弧通過(guò)率比較

A組與B組驗(yàn)證計(jì)劃不同分析參數(shù)下B弧的GAMMA通過(guò)率，見(jiàn)圖4。A組驗(yàn)證計(jì)劃的通過(guò)率均高于B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3。

3 討論

圖3 不同參數(shù)下A、B兩組驗(yàn)證計(jì)劃A弧GAMMA通過(guò)率

表2 兩組驗(yàn)證計(jì)劃A弧通過(guò)率比較（%，x-±s）

圖4 不同參數(shù)下A、B兩組驗(yàn)證計(jì)劃B弧GAMMA通過(guò)率

表3 兩組驗(yàn)證計(jì)劃B弧通過(guò)率比較（%，x-±s）

國(guó)內(nèi)外已有研究表明，醫(yī)用直線加速器在使用過(guò)程中射線穿過(guò)碳素纖維床會(huì)有不同的衰減。研究表明[3-6]，不同厚度的碳素纖維床會(huì)對(duì)不同能量、不同角度、不同大小的射野造成不同的影響。鼻咽癌的VMAT計(jì)劃復(fù)雜程度高，不同方向、大小的子野眾多，射線穿過(guò)碳素纖維床的影響更加復(fù)雜。時(shí)飛躍等[7]研究表明，碳素纖維床模型會(huì)對(duì)食管癌驗(yàn)證計(jì)劃通過(guò)率產(chǎn)生影響。此外，有研究表明[11-13]，加速器碳素纖維床對(duì)宮頸癌VMAT計(jì)劃的劑量分布有一定影響。本研究尚未對(duì)碳素纖維床模型對(duì)鼻咽癌VMAT計(jì)劃劑量分布的影響進(jìn)行分析，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)深入分析。

本研究的24例鼻咽癌VMAT驗(yàn)證計(jì)劃A組和B組3 mm/3%、3 mm/2%、2 mm/2%、2 mm/1% 的 GAMMA 通過(guò)率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。A組驗(yàn)證計(jì)劃的GAMMA通過(guò)率均高于B組驗(yàn)證計(jì)劃，而且當(dāng)GAMMA分析參數(shù)越來(lái)越嚴(yán)格時(shí)，A組與B組驗(yàn)證計(jì)劃通過(guò)率的差別越來(lái)越大。劑量驗(yàn)證作為放射治療質(zhì)量保證的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)提高自身精度，減小系統(tǒng)誤差（將碳素纖維床的衰減考慮在內(nèi)）。在RAYSTATION4.7.5.4計(jì)劃系統(tǒng)中不存在內(nèi)置的治療床模型，Scandidos廠家提供的Delta4模體圖像中也不包含治療床模型，而實(shí)際在治療患者或者驗(yàn)證計(jì)劃時(shí)，部分射野是先穿過(guò)治療床再到達(dá)人體或者模體，因此，在計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮根據(jù)不同病種的實(shí)際情況加入不同厚度的碳素纖維床模型，在設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃時(shí)也應(yīng)根據(jù)模體擺放的位置加入相應(yīng)厚度的碳素纖維床模型，以提高計(jì)劃劑量的準(zhǔn)確性以及驗(yàn)證系統(tǒng)的精度。

綜上所述，碳素纖維床會(huì)對(duì)鼻咽癌容積調(diào)強(qiáng)計(jì)劃劑量驗(yàn)證產(chǎn)生影響，在設(shè)計(jì)鼻咽癌驗(yàn)證計(jì)劃時(shí)應(yīng)考慮加入治療床模型，以提高驗(yàn)證系統(tǒng)的精確性。