林曉輝，張書(shū)旭，廖煜良，曾慶星，張國(guó)前，余輝，雷懷宇

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放療中心，廣東 廣州 510095

引言

單純放療或以放療為主的綜合治療是鼻咽癌的主要治療方法，其中多野調(diào)強(qiáng)放療或容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療在臨床治療上的應(yīng)用越來(lái)越廣[1-2]。為了確保放療計(jì)劃的精確執(zhí)行，須進(jìn)行必要的劑量驗(yàn)證[3]。近年來(lái)，三維劑量驗(yàn)證正在逐步取代一維[4]和二維劑量驗(yàn)證[5-6]，成為主要的驗(yàn)證手段。常用的三維劑量驗(yàn)證驗(yàn)證系統(tǒng)有Delta4[7]、ArcCheck[8]、Compass[9]等。其中，IBA Dosimetry 公司生產(chǎn)的Compass系統(tǒng)基于串筒卷積迭加算法（Collapsed Cone Convolution，CCC）劑量計(jì)算模型，一方面，可以通過(guò)Compass 獨(dú)立核算獲得患者的三維劑量分布，再將其與原TPS 計(jì)劃劑量分布進(jìn)行對(duì)比分析，達(dá)到核算驗(yàn)證的目的；同時(shí)，該系統(tǒng)還可采用帶角度傳感器的二維空氣電離室矩陣MatriXX，實(shí)際測(cè)量患者放療計(jì)劃執(zhí)行時(shí)的劑量信息，結(jié)合患者CT 圖像和系統(tǒng)內(nèi)置CCC 劑量計(jì)算模型，重建出患者三維劑量分布，再與原TPS 計(jì)劃劑量分布進(jìn)行對(duì)比分析，從而實(shí)現(xiàn)三維劑量驗(yàn)證[10]。本研究中，擬同時(shí)利用Compass 三維驗(yàn)證系統(tǒng)的獨(dú)立核算劑量和實(shí)測(cè)重建劑量分析功能，對(duì)鼻咽癌患者調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃進(jìn)行兩種模式的三維劑量驗(yàn)證，包括對(duì)患者全部受照區(qū)域的劑量差異進(jìn)行分析，以及對(duì)各靶區(qū)、危及器官單獨(dú)分析，以深入探討Compass 系統(tǒng)在鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療驗(yàn)證中的作用和意義。

1 材料和方法

1.1 臨床病例

選取鼻咽癌患者30 例，采用IMRT 放療的患者8 例，采用VMAT 放療的患者22 例，其中IMRT 采用9 野共面設(shè)計(jì)，0～360°等角度分布，VMAT 采用兩個(gè)全弧設(shè)計(jì)，兩弧分別為順時(shí)針181°～179°和逆時(shí)針179°～181°，患者年齡30～80 歲，平均年齡50 歲，中位年齡49 歲，劑量計(jì)算采用CCC 算法模型。

1.2 設(shè)備

美國(guó)Varian 公司生產(chǎn)的醫(yī)用直線加速器Clinac iX，所用X 射線能量為6 MV。計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)采用Philips 公司生產(chǎn)的Pinnacle（V9.10）放療計(jì)劃系統(tǒng)，劑量驗(yàn)證采用德國(guó)IBA公司生產(chǎn)的Compass（V3.1）三維劑量驗(yàn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括角度傳感器、固體水模塊、劑量計(jì)算、分析軟件及二維空氣電離室矩陣MatriXX。該矩陣由1020 個(gè)空氣電離室組成，每個(gè)電離室大小為Φ4.5 mm，高度5 mm，靈敏體積0.07 cc，電離室中心彼此相距7.62 mm，有效測(cè)量范圍24 cm×24 cm。GE Lightspeed 16/64 排大孔徑模擬定位CT。

1.3 方法

1.3.1 靶區(qū)勾畫(huà)和計(jì)劃設(shè)計(jì)

鼻咽癌患者按放療體位固定后，進(jìn)行CT 模擬定位掃描，掃描后將圖像經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至Pinnacle V9.10 放療計(jì)劃系統(tǒng)中，由同一醫(yī)生勾畫(huà)腫瘤靶區(qū)（GTVnx）、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)（GTVnd）、高危亞臨床灶（CTV1）、預(yù)防照射區(qū)（CTV2）。危及器官包括腮腺、腦干、脊髓、顳葉、晶體、眼球、視神經(jīng)、視交叉等。靶區(qū)勾畫(huà)完成后，進(jìn)行6 MV X 線9 野IMRT 或兩個(gè)全弧VMAT 放療計(jì)劃設(shè)計(jì)，劑量率300 MU/min，劑量計(jì)算網(wǎng)格3 mm。計(jì)劃完成后，得到計(jì)劃劑量分布（Plan Dose，PD），并將放療計(jì)劃系統(tǒng)生成的RT plan、RT Structure、RT Dose、CT Images 以Dicom RT 格式分別傳輸至Compass 系統(tǒng)和Mosaiq 放療記錄和驗(yàn)證系統(tǒng)中備用。

由計(jì)劃系統(tǒng)自動(dòng)勾畫(huà)皮膚，并逐層檢查和修改，得到“外輪廓”，該輪廓包含了固定面罩及所有的組織、器官；然后將外輪廓內(nèi)縮3 mm 形成新輪廓，將其包含的所有器官、組織視為一個(gè)整體興趣區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)軀體。

1.3.2 Compass系統(tǒng)準(zhǔn)備

通過(guò)專(zhuān)用托架，將二維空氣電離室矩陣MatriXX 固定在加速器機(jī)頭上，在MatriXX 表面附加3 cm 固體水模塊并鎖緊，按操作手冊(cè)步驟進(jìn)行MatriXX 的水平位置和中心位置調(diào)校，并在機(jī)架合適位置裝好角度傳感器。將系統(tǒng)硬件設(shè)施與控制軟件系統(tǒng)相聯(lián)后，進(jìn)行本底測(cè)量；然后，使用6 MV X 射線對(duì)探測(cè)器預(yù)照射500 MU 后，再次進(jìn)行本底測(cè)量；最后，進(jìn)行電離室中心位置校準(zhǔn)和絕對(duì)劑量刻度及角度傳感器設(shè)置。

1.3.3 數(shù)據(jù)采集和處理

開(kāi)啟Compass 系統(tǒng)，按放療計(jì)劃進(jìn)行實(shí)際照射，通過(guò)MatriXX 采集并保存每個(gè)病人各角度、各子野的劑量信息，將其用于三維劑量計(jì)算和重建。Compass 基于放療計(jì)劃的RT-Plan、患者CT 圖像和內(nèi)置劑量計(jì)算模型CCC，獨(dú)立計(jì)算出患者的三維劑量分布（Compute Dose，CD），下稱(chēng)核算劑量；同時(shí)，根據(jù)實(shí)測(cè)劑量信息，結(jié)合患者CT 圖像和系統(tǒng)內(nèi)置劑量計(jì)算模型CCC，Compass 系統(tǒng)重建出患者三維劑量分布（Reconstructed Dose，RD），下稱(chēng)重建劑量。通過(guò)Gamma 通過(guò)率、感興趣區(qū)域99%體積接受的處方劑量（D99%）、平均劑量（Dmean）和1%體積接受的處方劑量（D1%）等參數(shù)的對(duì)比分析，驗(yàn)證計(jì)劃劑量的準(zhǔn)確性[11-12]。

本研究分別對(duì)計(jì)劃劑量、核算劑量、重建劑量分布進(jìn)行兩兩對(duì)比分析，為了敘述方便，后文中將計(jì)劃劑量與核算劑量對(duì)比稱(chēng)為A 組，計(jì)劃劑量與重建劑量對(duì)比稱(chēng)為B 組，核算劑量與重建劑量對(duì)比稱(chēng)為C 組。首先，對(duì)軀體、各靶區(qū)和危及器官按3 mm/3%標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行Gamma 通過(guò)率評(píng)估；然后，對(duì)比分析各感興趣區(qū)域D99%、Dmean和D1%等，并計(jì)算其劑量相對(duì)偏差；最后，對(duì)A、C 組間Dmean的差異值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并做顯著性分析，同時(shí)計(jì)算各靶區(qū)和危及器官平均劑量相對(duì)偏差，其目的是分析不同的劑量計(jì)算模型和不同的劑量參數(shù)模型及計(jì)劃執(zhí)行時(shí)各種因素綜合作用（MLC到位精度、機(jī)器劑量性能、數(shù)據(jù)采集精度等）對(duì)驗(yàn)證結(jié)果的影響。研究中，各靶區(qū)和危及器官平均劑量的相對(duì)偏差（Pmean）按式(1)計(jì)算：

其中，Pmean代表平均劑量相對(duì)偏差。例如A 組中，D(Eval)mean為Compass 核算時(shí)各靶區(qū)和危及器官對(duì)應(yīng)的平均劑量，D(Ref)mean為T(mén)PS 計(jì)算時(shí)各靶區(qū)和危及器官對(duì)應(yīng)的平均劑量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件行統(tǒng)計(jì)分析，組間采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，組內(nèi)采用配對(duì)樣本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 軀體的劑量相對(duì)偏差及Gamma通過(guò)率對(duì)比分析

各組軀體的平均Gamma 通過(guò)率（3 mm/3%標(biāo)準(zhǔn)）都在97%以上，分別為99.0%、97.6%、99.0%，D1%、Dmean的相對(duì)偏差在2.5%以?xún)?nèi)（表1）。B 組中軀體的Gamma 通過(guò)率低于A 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-3.335，P=0.002＜0.05），B 組中軀體的Gamma 通過(guò)率低于C 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-3.342，P=0.001＜0.05）。

表1 不同組間的軀體劑量相對(duì)偏差和Gamma通過(guò)率

表1 不同組間的軀體劑量相對(duì)偏差和Gamma通過(guò)率

注：A組 PD vs. CD；B組 PD vs. RD；C組 CD vs. RD。

組別 Dmean D1% Gamma通過(guò)率A組 1.1±0.9 1.4±1.2 99.0±1.2 B組 2.4±1.6 1.6±1.4 97.6±1.9 C組 1.6±1.4 1.0 ±0.7 99.1±1.5

2.2 靶區(qū)的劑量相對(duì)偏差及Gamma通過(guò)率對(duì)比分析

各靶區(qū)（GTVnx、GTVnd、CTV1和CTV2）的Gamma通過(guò)率、D99%、Dmean和D1%的相對(duì)偏差如表2所示。三組的劑量相對(duì)偏差大多在0.8%～2.5%之間，小部分約2.7%～3.2%。同時(shí)，B組中GTVnd的Gamma通過(guò)率低于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-3.005，P=0.004＜0.05），其余靶區(qū)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；B組中GTVnd、CTV1、CTV2的Gamma通過(guò)率低于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-3.379，P=0.001＜0.05；t=-2.275，P=0.029＜0.05；t=-3.149，P=0.003＜0.05），GTVnx的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 危及器官的劑量相對(duì)偏差及Gamma通過(guò)率對(duì)比分析

各組間危及器官的劑量對(duì)比分析結(jié)果如表3所示。除視神經(jīng)、脊髓外，其余危及器官的Gamma通過(guò)率都是B組較A組和C組略低。B組中腮腺、眼球、晶體和顳葉的Gamma通過(guò)率較A組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-3.754，P＜0.001＜0.05；t=-3.357，P=0.002＜0.05；t=-2.688，P=0.009＜0.05；t=-2.554，P=0.013＜0.05），其余無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；B組中腮腺、晶體和顳葉的Gamma通過(guò)率較C組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-4.267，P＜0.001＜0.05；t=-3.264，P=0.002＜0.05；t=-2.387，P=0.023＜0.05），其余無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。體積較小的危及器官，如晶體、眼球、視神經(jīng)等，其Dmean和D1%的相對(duì)偏差遠(yuǎn)高于體積較大的危及器官。如B組中，晶體、眼球的Dmean和D1%的相對(duì)偏差分別為：（40.9%±28.3%，27.7%±23.2%）、（25.1%±13.6%，13.3%±8.1%），而腮腺和腦干的Dmean和D1%則分別為（4.7%±1.8%，2.9%±1.9%）、（3.5%±1.9%，4.0%±2.4%）。

表2 不同組間各靶區(qū)劑量相對(duì)偏差和Gamma通過(guò)率

表2 不同組間各靶區(qū)劑量相對(duì)偏差和Gamma通過(guò)率

注：A組 PD vs. CD；B組 PD vs. RD；C組 CD vs. RD。

靶區(qū) 組別 D99% Dmean D1% Gamma通過(guò)率GTVnx A組 1.6±1.4 2.0±1.5 3.2±2.4 80.5±21.8 B組 2.3±1.7 1.6±1.4 2.4±1.7 83.5±22.4 C組 1.6±1.5 1.3±1.2 1.7±1.5 91.9±15.9 GTVnd A組 1.3±1.2 1.1±0.7 2.0±2.0 94.6±8.9 B組 1.9±1.0 2.0±0.9 2.8±1.2 87.0±11.4 C組 1.4±1.0 1.3±1.0 1.6±1.2 95.5±9.3 CTV1 A組 1.6±2.0 1.6±1.4 2.7±2.2 87.4±14.2 B組 2.5±2.2 1.7±1.5 2.3±1.7 84.5±19.6 C組 1.4±1.2 1.1±1.0 1.7±1.4 94.6±10.1 CTV2 A組 1.1±0.7 1.3±1.2 2.3±1.9 92.1±11.4 B組 1.5±0.9 1.6±1.4 2.1±1.5 88.7±11.9 C組 0.8±0.6 1.2±0.8 1.5±1.1 97.1±3.4

表3 不同組間危及器官劑量相對(duì)偏差和Gamma通過(guò)率

表3 不同組間危及器官劑量相對(duì)偏差和Gamma通過(guò)率

注：A組 PD vs. CD；B組 PD vs. RD；C組 CD vs. RD。

危及器官 組別 Dmean D1% Gamma通過(guò)率腮腺A組 1.3±1.1 1.5±1.1 97.7±3.9 B組 4.7±1.8 2.9±1.9 95.0±5.1 C組 5.5±1.8 2.8±2.0 98.0±3.5眼球A組 4.6±4.3 3.6±2.6 99.8±0.7 B組 25.1±13.6 13.3±8.1 97.4±4.2 C組 22.1±8.0 15.1±6.9 97.7±6.7腦干A組 2.0±1.2 2.1±1.9 99.6±70.3 B組 3.5±1.9 4.0±2.4 98.5±3.6 C組 1.9±1.7 4.5±2.5 99.9±0.5視交叉A組 4.1±4.2 3.8±5.6 99.8±0.6 B組 7.1±9.5 6.5±12.6 98.1±5.9 C組 4.1±5.7 3.6±6.0 99.9±0.4晶體A組 16.7±19.4 14.6±17.2 99.2±3.5 B組 40.9±28.3 27.7±23.2 94.8±11.1 C組 21.2±8.7 13.9±6.9 99.9±0.1視神經(jīng)A組 3.3±2.5 3.2±3.4 99.5±3.1 B組 12.2±8.6 6.2±7.8 99.3±3.0 C組 11.3±5.8 5.1±4.1 97.2±10.8脊髓A組 2.4±2.7 2.2±2.3 96.1±9.3 B組 1.7±2.4 2.0±1.7 96.9±8.1 C組 2.0±1.7 2.5±1.6 98.2±4.6顳葉A組 1.7±1.7 2.0±1.6 99.9±0.2 B組 7.1±5.4 3.0±2.6 99.5±1.1 C組 5.8±3.8 1.8±1.4 99.9±0.2

2.4 靶區(qū)和危及器官的平均劑量差異及Dmean差異值顯著性分析

各組間靶區(qū)和危及器官的平均劑量差異的顯著性分析結(jié)果如表4 所示，A 組為T(mén)PS 計(jì)劃劑量與Compass 核算劑量對(duì)比，A 組中軀體、GTVnx、GTVnd、CTV1、CTV2 的Dmean差異值都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。C 組為Compass核算劑量與重建劑量對(duì)比，C 組中軀體、GTVnd 的Dmean差異值具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。對(duì)于危及器官而言，A組中除腮腺、視交叉、視神經(jīng)外，其余危及器官的Dmean差異值均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而C 組中則只有視交叉的Dmean差異值不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

本研究選取30 例鼻咽癌放療病例，基于Compass 系統(tǒng)對(duì)放療計(jì)劃進(jìn)行三維劑量驗(yàn)證與分析。由于患者的固定面罩呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并處于劑量建成區(qū)，其劑量計(jì)算的不確定性較大，在后續(xù)的劑量對(duì)比分析中，如包含了面罩和表皮下的劑量建成區(qū)，就會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。將皮下3 mm 輪廓線包含的所有器官、組織視為一個(gè)興趣區(qū)（即軀體），對(duì)該區(qū)域的計(jì)劃劑量、核算劑量和重建劑量分布進(jìn)行的兩兩對(duì)比分析，結(jié)果顯示A、B、C 三組中，其Gamma 通過(guò)率平均值都在97%以上，Dmean和D1%的相對(duì)差異都在2.5%以?xún)?nèi)。

A 組是TPS 的計(jì)劃劑量分布與Compass 系統(tǒng)的獨(dú)立核算劑量分布的對(duì)比分析，這兩者之間的差異，主要源于采用了不同的劑量計(jì)算模型和不同的劑量參數(shù)模型（基于不同百分深度劑量、離軸比的不同擬合過(guò)程）。因此，Compass 系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模的優(yōu)劣，決定了它是否可以準(zhǔn)確地進(jìn)行劑量驗(yàn)證。當(dāng)研究中所用計(jì)劃系統(tǒng)的準(zhǔn)確性已通過(guò)其它方法、措施進(jìn)行了充分驗(yàn)證、確認(rèn)后，須對(duì)Compass 系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測(cè)試和驗(yàn)證，張秀春等[13]以三維水箱為基準(zhǔn)，比較分析Compass 系統(tǒng)在百分深度劑量、輸出因子、離軸曲線和絕對(duì)劑量等方面的測(cè)量數(shù)據(jù)與三維水箱所測(cè)量數(shù)據(jù)的相關(guān)性和一致性。結(jié)果表明，Compass 系統(tǒng)測(cè)量和重新計(jì)算的百分深度劑量、輸出因子、離軸曲線與三維水箱測(cè)量的數(shù)據(jù)具有較好的一致性，其絕對(duì)劑量偏差均小于2.5%，獨(dú)立計(jì)算功能和劑量重建功能具有類(lèi)似TPS 的精度，可為臨床提供三維的劑量分布信息。B 組則是計(jì)劃劑量分布與Compass 系統(tǒng)的基于實(shí)測(cè)信息和內(nèi)置CCC 劑量計(jì)劃模型的重建劑量分布的對(duì)比分析，這兩者之間的差異，不但源于采用了不同的劑量計(jì)算模型、不同的劑量參數(shù)模型（基于不同百分深度劑量、離軸比的不同擬合過(guò)程），還來(lái)自數(shù)據(jù)傳輸及加速器執(zhí)行計(jì)劃過(guò)程中的各種誤差，在一定程度上反映了計(jì)劃劑量和實(shí)際執(zhí)行劑量的綜合差異。C 組是Compass 的核算劑量與重建劑量的對(duì)比，這二者之間，具有完全相同的內(nèi)置CCC 劑量計(jì)算模型，因此，其差異主要反映了計(jì)劃執(zhí)行時(shí)各種因素綜合作用下（MLC 到位精度、機(jī)器劑量性能、數(shù)據(jù)采集精度等）的重建劑量與核算劑量的差異，對(duì)用戶(hù)而言，無(wú)法區(qū)分二維空氣電離室矩陣MatriXX 中電離室的性能和幾何精度所致的系統(tǒng)誤差與加速器本身所致誤差。由此可見(jiàn)，為了恰當(dāng)?shù)卦u(píng)估基于Compass 的三維劑量驗(yàn)證結(jié)果，同時(shí)進(jìn)行A、B、C 三方面的綜合分析是非常必要的。

國(guó)內(nèi)外有不同的作者，分別用Compass 進(jìn)行了不同病種、不同計(jì)劃系統(tǒng)、不同類(lèi)型的調(diào)強(qiáng)放療方式（IMRT、VMAT 等）的三維劑量驗(yàn)證[14-17]。彭瑩瑩等[14]對(duì)頭頸部腫瘤進(jìn)行了IMRT 計(jì)劃劑量與重建劑量的對(duì)比研究，陳旭明等[15]則對(duì)Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)的宮頸癌調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃進(jìn)行了三維劑量驗(yàn)證研究，柏朋剛等[16]利用Compass 三維劑量驗(yàn)證系統(tǒng)，對(duì)8 例鼻咽癌患者的VMAT 計(jì)劃進(jìn)行了劑量驗(yàn)證，該研究主要考查了Masterplan 放療計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算的劑量分布與Compass 基于實(shí)測(cè)結(jié)果的重建劑量分布，二者的靶區(qū)Gamma 通過(guò)率均＞95%，各個(gè)靶區(qū)的D95%平均偏差大多＜3%，各個(gè)靶區(qū)Dmean的偏差平均值在1%以?xún)?nèi)。宋婷婷等[17]則應(yīng)用Compass 系統(tǒng)，對(duì)Oncentra 計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)的腦腫瘤瘤床同步追量VMAT 計(jì)劃進(jìn)行了驗(yàn)證研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3%/3 mm 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，50 例腦腫瘤瘤床同步追量VMAT 計(jì)劃中，PGTV、PTV 的Gamma 通過(guò)率分別為（97.92±1.69）%、（96.72±1.99）%，其他危及器官的Gamma 通過(guò)率均在90.00%以上。追量的瘤床個(gè)數(shù)對(duì)Gamma 通過(guò)率無(wú)影響（P＞0.05）。視交叉、視神經(jīng)、晶體的D1%劑量差異均大于3%，其他危及器官和PGTV、PTV的Dmean、D1%劑量差異均小于3%。

另一方面，本研究中發(fā)現(xiàn)，A 組和B 組中，大部分患者的靶區(qū)平均Gamma 通過(guò)率＞90%，而小部分低至約70%；而C 組的平均Gamma 通過(guò)率較A 組和B 組高，介于91.9%～97.1%之間（表2）。對(duì)此，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)下列因素可能是導(dǎo)致該現(xiàn)象的重要原因：其一，鼻咽癌患者的靶區(qū)形態(tài)遠(yuǎn)較危及器官?gòu)?fù)雜，特別是可能包含大量空腔、或臨近高密度骨，會(huì)出現(xiàn)劑量跌落或二次劑量建成效應(yīng)等，嚴(yán)重影響這些區(qū)域劑量計(jì)算的準(zhǔn)確性（圖1）；其二，A 組和B 組，均會(huì)同時(shí)涉及TPS 和Compass 的不同劑量算法，由于算法差異所致誤差，也會(huì)影響靶區(qū)的Gamma 通過(guò)率。而C 組是Compass 核算和重建劑量對(duì)比，不存在算法差異（圖2），因此，C 組的靶區(qū)Gamma 通過(guò)率高于A 組和B 組。同時(shí)，由于危及器官，如腮腺、腦干、眼球等，其四周沒(méi)有大的空腔或密度差異極大的組織，不會(huì)受到劑量跌落或二次劑量建成效應(yīng)的影響，因此，其Gamma 通過(guò)率高于受空腔或高密度骨影響的靶區(qū)。上述研究結(jié)果與方明明等[18]研究相似，即采用3 mm/3%的Gamma 通過(guò)率評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，所有靶區(qū)的通過(guò)率分別為70.6%（TPS 計(jì)劃 vs. Compass 核算）、58.8%（TPS 計(jì)劃 vs. Compass 重建）。

表4 靶區(qū)和危及器官的Dmean差異值、平均劑量相對(duì)偏差和Dmean差異值顯著性分析

圖1 TPS計(jì)劃劑量和Compass重建劑量對(duì)比

圖2 Compass核算劑量和重建劑量對(duì)比

目前，還沒(méi)有廣泛認(rèn)可的三維劑量驗(yàn)證時(shí)靶區(qū)和危及器官的Gamma 通過(guò)率評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，但二維劑量驗(yàn)證，AAPM TG119 號(hào)報(bào)告[19]曾指出：當(dāng)每個(gè)野的Gamma 通過(guò)率＜90%或多野復(fù)合測(cè)試Gamma 通過(guò)率＜88.0%時(shí)，需要進(jìn)一步的調(diào)查分析。在本研究中，單從軀體的通過(guò)率而言（＞97%），符合通常臨床QA 測(cè)試要求。在此基礎(chǔ)上，借助Compass 的三維劑量分析功能后，進(jìn)一步分析各靶區(qū)和危及器官的劑量差異，如冷、熱點(diǎn)的分布等。根據(jù)分析結(jié)果，必要時(shí)進(jìn)行更深入的測(cè)試驗(yàn)證，如采用廣泛接受的二維劑量驗(yàn)證，采用仿真體模進(jìn)行點(diǎn)劑量或面劑量測(cè)試，或?qū)铀倨鞅旧淼臋C(jī)械性能和劑量參數(shù)進(jìn)行全面測(cè)試，甚至重新進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，力求查找到誤差/偏差的根源，以確保放療的準(zhǔn)確性。

本研究發(fā)現(xiàn)，體積較小的危及器官，如晶體等，其Dmean和D1%的劑量相對(duì)偏差都較高。究其原因，可能是因體積小且靠近體表，劑量計(jì)算容易出現(xiàn)誤差；同時(shí)，由于體積小，MLC 到位精度、機(jī)架旋轉(zhuǎn)精度、劑量率準(zhǔn)確度等參數(shù)對(duì)其劑量測(cè)量的影響更大。這與段龍焱等[20]的研究結(jié)果相似，該研究利用Compass 三維驗(yàn)證系統(tǒng)，驗(yàn)證了10 例直腸癌術(shù)前放療計(jì)劃，結(jié)果表明，在靶區(qū)邊緣區(qū)域，劑量偏差較大。

綜上所述，Compass 系統(tǒng)的獨(dú)立計(jì)算模塊和劑量重建模塊提供患者更詳細(xì)直觀的三維的劑量分布信息，是一種較好的三維劑量驗(yàn)證工具，但是Compass 計(jì)算模型難以完全等同TPS 的計(jì)算模型，劑量計(jì)算模型的差異會(huì)對(duì)最終驗(yàn)證結(jié)果的判定產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)，驗(yàn)證設(shè)備探測(cè)器的性能和幾何精度對(duì)劑量測(cè)量結(jié)果也有一定影響，因此，需要綜合應(yīng)用不同分析方法，如研究中的A、B、C 三組分析結(jié)果，對(duì)放療計(jì)劃及其實(shí)施進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，才能更加準(zhǔn)確和客觀。