鄢佳文,高靖琰(通信作者),劉旭紅,朱思瑾
昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院放射治療科 (云南昆明 650118)
鼻咽癌作為臨床常見的惡性腫瘤,放射治療已成為其主要的治療手段。容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療(volumetric modulated arc therapy,VMAT)作為新型的調(diào)強技術(shù)[1],照射中可同時改變機架角度、機架旋轉(zhuǎn)速度、多葉準直器(multi-leaf collimator,MLC)形狀、劑量率、準直器角度等多項參數(shù)以達到更優(yōu)的劑量分布[2-3]。相較于傳統(tǒng)調(diào)強計劃,VMAT 計劃對加速器的精度要求更加嚴格[4],照射過程中任一參數(shù)的誤差都會引起計劃劑量輸出不準確。本研究旨在探討準直器角度誤差對鼻咽癌VMAT 計劃驗證結(jié)果的影響,現(xiàn)報道如下。
選取2019年于我院接受放療的15例鼻咽癌患者作為研究對象,其中男11例,女4例;年齡27~76歲,中位年齡43歲;患者均處于疾病早期,行頭頸肩模固定及西門子大孔徑CT 掃描,范圍為頭頂至鎖骨下2 cm,重建層厚為3 mm,并參考ICRU 83號報告勾畫靶區(qū)和危及器官,完成VMAT 計劃設(shè)計。本研究已獲得醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的審核批準。
直線加速器為醫(yī)科達公司的Versa HD 加速器;計劃系統(tǒng)采用Pinnacle 9.10版本,可完成VMAT 計劃設(shè)計;驗證設(shè)備選用Sun Nuclear 公司的ArcCHECK 驗證模體,分析軟件為ArcCHECK 配套的Sun Nuclear 分析軟件。
原計劃均采用共面雙弧設(shè)計的VMAT計劃,將其命名為Trail,誤差計劃按照原計劃參數(shù)改變準直器角度±0.5°和±1°,將其命名為Trail+0.5°、Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°,保證其他參數(shù)不變,引入準直器角度誤差,重新計算一次劑量分布;將所有計劃導入ArcCHECK CT圖像完成模體劑量計算,與實際測量的吸收劑量進行對比分析;采用SNC軟件的DTA距離符合度分析法和Gamma分析法[5-6]對采集的射野通量數(shù)據(jù)進行分析、比較,兩種分析方法均基于不同的劑量偏差Δdose和位置偏差Δdistance的對比,選擇對比標準為2%/2 mm、3%/3 mm、4%/4 mm,閾值水平(threshold,TH)為10%,對比兩者通過率的結(jié)果差異。
采用IBM SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以±s表示,采用非參數(shù)配對Wilcoxon 秩和檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
DAT分析法中,當對比標準為3%/3 mm、4%/4 mm時,Trail+0.5°、Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°的計劃通過率均小于Trail;當對比標準為2%/2 mm時,Trail+0.5°的計劃通過率大于Trail,Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°的計劃通過率均小于Trail;當對比標準為2%/2 mm、3%/3 mm時,Trail+1°的計劃通過率與Trail比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);當對比標準為4%/4 mm時,Trail+1°的計劃通過率與Trail比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖1。Gamma分析法中,其結(jié)果與DAT分析法接近,但在3種對比標準下,Trail+0.5°、Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°的計劃通過率與Trail比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖2。
圖1 引入不同誤差的DTA 分析法的平均通過率
圖2 引入不同誤差的Gamma 分析法的平均通過率
劑量驗證作為放射治療照射的基本質(zhì)量控制工作,需要在對患者行放射治療前,通過不同的測量工具確保治療劑量投照的準確性。VMAT 計劃對治療的精度要求更加嚴格,相較于常規(guī)調(diào)強放射治療(intensity modulated radiation therapy,IMRT)計劃,需要將機架運動速度、準直器角度及照射劑量率等的準確性作為考慮因素,增加治療自由度的同時需要更高的質(zhì)量控制精度[3,7]。
在放射治療計劃的劑量驗證中,對比的是計劃系統(tǒng)中模擬在模體中的劑量與在實際模體中的照射劑量,其結(jié)果受各方面誤差的影響,主要是機器誤差、計劃系統(tǒng)計算誤差及測量過程中的誤差,前兩者一般通過驗收較穩(wěn)定,而測量過程中最易出現(xiàn)誤差而導致劑量的差異。以往的研究多為引入MLC 的誤差對Gamma 通過率的影響[4]。
本研究選取兩種分析方法對準直器誤差的通過率差異進行分析,結(jié)果顯示,兩者差異并不明顯,造成此結(jié)果的原因可能為引入的角度值過??;兩種分析方法中,DTA 分析法有一定的顯著性差異,其是基于平面中3 mm 距離的對比分析,相較于Gamma 分析法對比條件更加嚴格且更為敏感,Gamma 分析法主要表現(xiàn)在平均通過率的下降。本研究是基于單因素的研究,在實際的VMAT 計劃中,有多種因素(包括MLC 受重力影響的到位精度等)均會影響計劃通過率。
綜上所述,準直器角度誤差對鼻咽癌VMAT 計劃的驗證結(jié)果有一定的影響,當VMAT 的計劃驗證率下降時,需要檢測準直器的角度誤差。