王凱，程惠華，雷勇，林建海

南京軍區(qū)福州總醫(yī)院 放療科，福建福州 350025

不同子野數(shù)前列腺癌調(diào)強(qiáng)放射治療劑量的驗證分析

王凱，程惠華，雷勇，林建海

南京軍區(qū)福州總醫(yī)院 放療科，福建福州 350025

目的通過比較前列腺癌調(diào)強(qiáng)放療劑量驗證的結(jié)果，評價不同子野數(shù)的治療計劃臨床治療的準(zhǔn)確性。方法選取OMP治療計劃系統(tǒng)中7例前列腺癌調(diào)強(qiáng)治療計劃，保持其他優(yōu)化目標(biāo)不變，分別生成30～50，50～70，70～100這3個子野計劃，比較這3個計劃的Gamma通過率。結(jié)果這3個不同子野數(shù)計劃在3 mm/3% 、3 mm/5%閾值下的Gamma通過率都大于90%。結(jié)論研究所用這3個不同子野數(shù)的計劃均能用于臨床治療，且子野數(shù)越少，計劃的通過率越高。

前列腺癌；調(diào)強(qiáng)放射治療；子野數(shù)；劑量驗證；Gamma通過率

前列腺癌已成威脅男性健康的一大疾病，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1]。根據(jù)《2014版中國前列腺癌診斷治療指南》，2009年中國前列腺癌的發(fā)病率約為9.92/10萬。隨著人類平均壽命的增長以及前列腺癌特異性抗原在臨床的廣泛應(yīng)用，被診斷出前列腺癌的人越來越多[2]。目前調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)（Intensity Modulation Radiation Therapy，IMRT）已廣泛應(yīng)用于前列腺癌的放射治療，它能改善靶區(qū)劑量分布的均勻性，同時減少周圍正常組織的受限射量從而降低并發(fā)癥的發(fā)生率[3]，但I(xiàn)MRT的復(fù)雜性也對其質(zhì)量保證和質(zhì)量控制提出了更大挑戰(zhàn)。進(jìn)行絕對劑量和相對劑量的驗證是安全實施IMRT的必要和可靠保證，本文通過二維矩陣驗證分析比較不同子野數(shù)的前列腺癌調(diào)強(qiáng)計劃，得到了能夠滿足臨床劑量分布要求的最優(yōu)計劃。

1 材料與方法

1.1 材料和設(shè)備

1.1.1 資料

隨機(jī)選取2014～2015年在我院行前列腺癌調(diào)強(qiáng)放療術(shù)病例7例，照射野全部實行調(diào)強(qiáng)劑量驗證。

1.1.2 所用設(shè)備

Varian公司600C/D（配備60對多葉光柵），IBA公司二維電離室矩陣MatriXX，IBA公司OmniPro I'mRT 1.6系統(tǒng)分析軟件，核通公司Oncentra Master Plan（OMP）計劃系統(tǒng)，等效固體水。

1.2 方法

1.2.1 建立驗證模體

在CT定位機(jī)上墊2 cm等效固體水模，調(diào)節(jié)到水平位置后放上二維電離室矩陣MatriXX，放4.7 cm等效固體水模（MatriXX有效測量點(diǎn)深度為0.3 cm，與等效固體水合計5 cm的測量深度）形成驗證模體。調(diào)整MatriXX的位置，使其測量點(diǎn)中心與激光燈中心重合，進(jìn)行CT掃描，掃描的圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絆MP計劃系統(tǒng)，建立驗證模體。

1.2.2 生成驗證模體

醫(yī)生根據(jù)ICRU 83號報告對7例前列腺癌病例勾畫靶區(qū)和危及器官，處方劑量GTV-PTV均為72 Gy/40 f。同一個病例做3個計劃，采用7野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)照射，設(shè)野角度：0、51、102、153、207、258、309；計算網(wǎng)格大小：3 mm×3 mm×3 mm；最小子野跳數(shù)5 MU，最小子野面積：3 cm2；子野數(shù)分別為30～50，50～70，70～100。調(diào)整限制參數(shù)得到能滿足臨床劑量學(xué)的計劃（30以下子野很難滿足臨床劑量學(xué)，故本文中不作討論）。7個病例共21個計劃移植到驗證模體中，計劃等中心與MatriXX測量點(diǎn)中心重合，設(shè)野角度和機(jī)架角度均歸零，其他設(shè)野參數(shù)（設(shè)野，子野）不變生成驗證計劃，共147個照射野等中心的平面劑量數(shù)據(jù)輸出到OmniPro I'mRT 1.6系統(tǒng)中。

1.2.3 分析方法

使用OmniPro I'mRT 1.6軟件系統(tǒng)對設(shè)野劑量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理，用放射治療計劃系統(tǒng)（Radiation Therapy Planning System，TPS）生成的平面劑量圖和MatriXX實際測得的平面劑量圖進(jìn)行Gamma通過率檢驗。參照AAPM 53號報告劑量位置誤差限定建議，分析方法的誤差閥值設(shè)定為2 mm/2%，3 mm/3%和3 mm/5%。在3 mm/3%和3 mm/5%閥值下通過率大于90%的為計劃通過，調(diào)強(qiáng)計劃可執(zhí)行[4-5]。

1.2.4 統(tǒng)計方法

采用SPSS 9.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，數(shù)據(jù)以均數(shù)x表示。樣本通過率呈非正態(tài)分布，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

3種不同子野數(shù)的計劃在3 mm/3% 、3 mm/5%閾值下的Gamma通過率都大于90%，均能滿足臨床要求；子野數(shù)越少，在3種閾值下的Gamma通過率越高。不同子野數(shù)計劃的Gamma通過率在2 mm/2% 、3 mm/3%閾值下有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），在3 mm/5%閾值下無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。具體結(jié)果，見表1。

表1 不同子野數(shù)計劃下Gamma平均通過率

3 討論

調(diào)強(qiáng)放射治療由于子野多、MU大，子野與子野之間的轉(zhuǎn)換及到位精度嚴(yán)重影響著放療質(zhì)量，所以必須對逆向調(diào)強(qiáng)計劃進(jìn)行精心的設(shè)計與準(zhǔn)確的劑量學(xué)驗證。陳敬彬等[6]的研究表明，用二維電離室矩陣進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放療計劃驗證是可行的。本文在此基礎(chǔ)上用二維電離室矩陣對前列腺癌病人不同子野數(shù)的計劃進(jìn)行劑量驗證分析，使前列腺癌計劃設(shè)計滿足臨床劑量學(xué)要求，并在此基礎(chǔ)上提高驗證通過率，保證前列腺癌病人照射劑量的精確。

TPS的誤差可以從設(shè)計到治療實施的各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生，并體現(xiàn)在劑量驗證通過率上。本研究使用相同的TPS與治療機(jī)在同一時間進(jìn)行驗證，排除了TPS原始數(shù)據(jù)的誤差、算法的誤差以及治療實施時機(jī)器誤差等，將影響驗證通過率的因素聚焦在在子野數(shù)上。從結(jié)果分析可以看出3組不同子野數(shù)計劃都可以應(yīng)用于臨床治療，且子野數(shù)越少其驗證通過率越高。

綜上所述，IMRT是利用準(zhǔn)直器（Multi-level Commission，MLC）運(yùn)動來實現(xiàn)的，每一個射野內(nèi)通過MLC運(yùn)動會分成一定數(shù)量的子野，而每一個子野的形狀、跳數(shù)各不相同，它們之間存在著復(fù)雜的關(guān)系，導(dǎo)致在調(diào)強(qiáng)放療中劑量出錯可能性比較大。其采用比較陡峭的劑量梯度，且這種陡峭劑量分布臨近腫瘤和重要器官的邊界[7]，所有這些子野合成的劑量分布是難以想象和預(yù)見的，這點(diǎn)與射野均勻的三維適形治療完全不同[8]。相比頭頸部的鼻咽癌放療，前列腺癌靶區(qū)形狀簡單，關(guān)注的危及器官相對較少，主要是膀胱、直腸、小腸、骨股頭等，且耐受劑量相對較高，可以用比較少的子野完成比較好的計劃。在其他條件參數(shù)一致的情況下減少生成子野數(shù)可以調(diào)高調(diào)強(qiáng)子野的利用率，減少治療時間，降低因為調(diào)強(qiáng)計劃治療時間過長帶來的誤差（如直腸的蠕動等），提高生物學(xué)劑量。因此在保證計劃質(zhì)量的同時減少子野數(shù)，在前列腺癌的調(diào)強(qiáng)放射治療中有較大意義。

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Validation of the Dose of Radiation Therapy for Prostate Cancer with Different Numbers of Sub Fields

WANG Kai, CHENG Hui-hua, LEI Yong, LIN Jian-hai
Department of Radiotherapy, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command, Fuzhou Fujian 350025, China

ObjectiveTo evaluate the accuracy of clinical treatment for the treatment of different numbers of sub fields by comparing the verification results of radiation dose in prostate cancers.Methods7 prostate cancer patients who were treated with the intensity modulated treatment plan were selected from the OMP treatment planning system, and the other optimization objectives were kept unchanged. Three sub feld plans (30～50, 50～70, 70～100) were generated respectively to compare the pass rate of Gamma.ResultsThe pass rates of Gamma with three different sub felds under the threshold 3 mm/3% and 3 mm/5% were more than 90%.ConclusionThree different numbers of sub felds could all be used in clinical treatment, and the fewer the number of sub felds, the higher the rate of the plan.

prostate cancer; intensity modulated radiation therapy; number of sub fields; dose verifcation; pass rate of Gamma

R73；R81

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.06.032

1674-1633(2016)06-0117-02

2015-07-13

程惠華，主任醫(yī)師，主要從事腫瘤放射治療的臨床研究。

通訊作者郵箱：chenghuihua@hotmail.com