張 云 劉楚基 麥燕華

直腸癌是常見的惡性腫瘤之一，隨著生活水平的不斷升高，我國直腸癌的發(fā)病率逐年增長，在常見惡性腫瘤中居第4～6位[1]。近年來，隨著高端放射治療技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對精準(zhǔn)放射治療概念的認識不斷深入，調(diào)強放射治療(intensity modulated radiotherapy，IMRT)、容積調(diào)強放射治療(volumetric modulated arc therapy，VMAT)以及螺旋斷層放射治療(TOMO Therapy)等先進技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。伴隨著二維及三維劑量驗證工具的不斷完善，為實現(xiàn)精準(zhǔn)放射治療的高重復(fù)性提供了有力的技術(shù)保障。

盆腔腫瘤具有靶區(qū)體積較大、形狀較規(guī)則以及危及器官(organ at risk，OAR)數(shù)量較少的特點。諸多研究表明，因VMAT照射技術(shù)具有計劃設(shè)計相對簡單、優(yōu)化迭代效率較高、靶區(qū)劑量適形度較好、劑量分布均勻度較高、治療時間較短[2]等諸多優(yōu)點，在實際臨床工作中獲得了廣大醫(yī)師、物理師、放射治療技師的高度青睞，易于被臨床醫(yī)師和物理師作為優(yōu)先選擇所應(yīng)用；但是，在VMAT計劃的設(shè)計及制作過程中，受到較多參數(shù)的限制和影響，其中就包括了拉弧的角度范圍和不同準(zhǔn)直器角度的影響。本研究采用電子射野影像裝置(electronic portal imaging device，EPID)劑量驗證系統(tǒng)，通過對14例直腸癌患者的調(diào)強計劃劑量驗證γ通過率和γ值結(jié)果的分析，探討不同準(zhǔn)直器角度對基于EPID的直腸癌調(diào)強劑量驗證的影響，旨在研究準(zhǔn)直器角度的選擇，對Ⅲ～Ⅳ期直腸癌VMAT計劃PD劑量驗證的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機選取2018年6月至2019年5月于湛江中心人民醫(yī)院就診的14例直腸癌Ⅲ～Ⅳ期患者，其中男性6例，女性8例(比例為3∶4)；年齡29～83歲，中位年齡為58.4歲。計劃靶區(qū)(planning target volume，PTV)體積為943.2～1697.4 cm3，平均體積為1269.9 cm3。

1.2 儀器設(shè)備

采用Somatom Definition AS型大孔徑20排CT模擬定位機(德國SIEMENS公司)；Varian Trilogy直線加速器(美國瓦里安公司)。

1.3 CT圖像采集及靶區(qū)勾畫

(1)CT圖像采集。所有患者均使用大孔徑20排CT模擬定位機采集圖像，掃描條件為250 mA，140 kV，患者取仰臥位，用負壓真空袋進行體位固定，將掃描的CT圖像導(dǎo)入至Varian Eclipse13.6計劃系統(tǒng)中。

(2)靶區(qū)勾畫。內(nèi)容包括勾畫腫瘤靶區(qū)(gross tumor volume，GTV)及臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV)；并在上、下、左、右、前、后6個方向均外擴0.6 cm，生成PTV；勾畫OAR包括膀胱、直腸、小腸、結(jié)腸、雙腎、股骨頭及脊髓等；PTV處方劑量為50 Gy，采用常規(guī)分割照射為2 Gy/(F·D)，25 F[3]。

1.4 計劃設(shè)計及評估

使用Varian Eclipse13.6計劃系統(tǒng)進行計劃設(shè)計及制作。先選取一例直腸癌患者做10個單中心、雙全弧VMAT計劃[4]；準(zhǔn)直器角度分別為(0°，0°)、(0°，10°)、(0°，20°)、(0°，30°)、(0°，40°)、(0°，90°)、(10°，350°)、(15°，345°)、(20°，340°)和(30°，330°)，10個VMAT計劃的PTV處方劑量及OAR的限量均滿足臨床要求。

1.5 劑量驗證

使用Varian Trilogy直線加速器自帶的EPID劑量驗證系統(tǒng)分別生成10個PD驗證計劃，該系統(tǒng)有限探測范圍:左右AB(X)方向為40 cm，頭腳GT(Y)方向為30 cm。用距離符合度3 mm，標(biāo)準(zhǔn)劑量差異3%的臨床標(biāo)準(zhǔn)進行γ通過率的分析，從10個結(jié)果中選擇γ通過率及平均γ值最差及最佳的兩組角度，即(0°，0°)、(30°，330°)。將兩種角度用于其他13例患者，并做PD驗證計劃，然后進行γ通過率分析和比較[5-6]。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS22.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。采用配對t檢驗對兩種準(zhǔn)直器角度劑量驗證的數(shù)據(jù)進行比較，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 1例患者的10個準(zhǔn)直器角度PD計劃γ通過率

(1)利用Varian PD計劃劑量驗證系統(tǒng)對10個PD計劃結(jié)果進行γ通過率分析，結(jié)果見表1。

表1 1例直腸癌患者的10個準(zhǔn)直器角度的PD計劃γ通過率

(2)1例患者的準(zhǔn)直器角度(30°，330°)γ分析結(jié)果見圖1。

圖1 直腸癌PD計劃的γ分析

2.2 14例患者兩種準(zhǔn)直器角度γ通過率

(1)在14例患者中，每例患者采取兩種準(zhǔn)直器角度(0°，0°)和(30°，330°)的PD計劃，共計28個，EPID劑量驗證系統(tǒng)的有效探測范圍是30 cm×40 cm(AB=40 cm；GT=30 cm)，像素矩陣768×1024，像素為0.39 mm×0.39 mm，分別對28個PD計劃的驗證結(jié)果進行γ通過率及平均γ值的分析比較，28個計劃中有2個計劃的γ通過率＜95%，視為不合格，合格率為92.86%。兩種準(zhǔn)直器角度(0°，0°)和(30°，330°)的γ通過率的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差分別為(97.72±1.84)%和(99.26±0.35)%，兩種準(zhǔn)直器角度劑量驗證數(shù)據(jù)的γ通過率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.549，P＜0.05)，見表2。

表2 14例患者兩種準(zhǔn)直器角度的PD計劃γ通過率

(2)兩種準(zhǔn)直器角度的通過率具有差異，準(zhǔn)直器角度為(30°，330°)的計劃γ通過率普遍高于(0°，0°)角度，且均能達到98%以上，平均γ值也更小更優(yōu)，其對比結(jié)果見圖2。

圖2 γ通過率(3 mm，3%標(biāo)準(zhǔn))及平均γ值

3 討論

隨著VMAT技術(shù)在臨床腫瘤放射治療中的普及性應(yīng)用，與其相伴而生的放射治療的質(zhì)量保證及質(zhì)量控制就變得越來越重要。當(dāng)前，越來越多的劑量驗證工具和驗證方法被廣泛應(yīng)用于臨床，如MatriXX、ArcCHECK，Mapcheck、PTW 4D以及COMPASS等劑量驗證工具[7]。不同的工具和方法均是要達到不斷提高質(zhì)量保證和質(zhì)量控制水平的應(yīng)用目的。本研究所使用的EPID劑量驗證工具是基于非晶硅電子射野影像裝置，具有分辨率高、操作簡便，即時分析等優(yōu)點，越來越多的被用于調(diào)強計劃劑量驗證中，因其無需接線、無需計劃的導(dǎo)出導(dǎo)入，深受青睞[8-10]。本研究所測得兩種準(zhǔn)直器角度的28個直腸癌PD驗證計劃γ通過率均＞90%，95%以上的占總數(shù)的92.86%。尤其是準(zhǔn)直器角度為(30°，330°)的計劃，合格率100%。

準(zhǔn)直器角度的選擇對于劑量驗證的γ通過率有很大影響，雖然γ通過率總體較好，但兩兩對比有明顯統(tǒng)計學(xué)差異。限于單一病種患者數(shù)量的限制，本研究的分析結(jié)果缺少更大樣本數(shù)據(jù)的支撐，如能繼續(xù)增加樣本數(shù)量、采用多種二維或三維劑量驗證工具對同一計劃進行佐證性測量、多選擇一些準(zhǔn)直器角度做計劃、再將結(jié)果進行驗證、對比，可能會使得結(jié)果更加完善、更具有說服力。

4 結(jié)語

基于Varian的EPID系統(tǒng)的劑量驗證，不同準(zhǔn)直器角度對直腸癌調(diào)強計劃劑量驗證的γ通過率有一定的影響，掌握這個影響規(guī)律，為放射治療中在VMAT計劃設(shè)計階段評估不同準(zhǔn)直器角度射野的PD劑量驗證結(jié)果，提供有益的參考數(shù)據(jù)。