多葉準(zhǔn)直器葉片寬度對鼻咽癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃劑量學(xué)的影響

楊超鳳，楊海明，鄧 燁，劉志杰，羅庭軍

（廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放療中心物理室，廣西南寧530021）

多葉準(zhǔn)直器葉片寬度對鼻咽癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃劑量學(xué)的影響

楊超鳳，楊海明，鄧 燁，劉志杰，羅庭軍

（廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放療中心物理室，廣西南寧530021）

目的：比較兩種不同多葉準(zhǔn)直器葉片寬度對鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃劑量學(xué)的影響。方法：選擇30例初診鼻咽癌患者，利用Pinnacle3 V9.2計(jì)劃系統(tǒng)分別選擇5mm和10mm的多葉準(zhǔn)直器進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)，依照劑量體積直方圖對靶區(qū)劑量以及危及器官進(jìn)行綜合分析評估。結(jié)果：二組計(jì)劃的靶區(qū)適形度指數(shù)（CI）和靶區(qū)劑量均勻性指數(shù)（HI）之間差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；腦干、脊髓、晶體、視神經(jīng)、腮腺等危及器官之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論：比較5mm和10mm多葉準(zhǔn)直器，前者更適合用于鼻咽癌患者的調(diào)強(qiáng)放射治療。

鼻咽癌；多葉光柵；調(diào)強(qiáng)計(jì)劃；靶區(qū)劑量

隨著腫瘤放射治療技術(shù)的發(fā)展，調(diào)強(qiáng)放射治療（Intensity Modulated Radiotherapy，IMRT）已成為二十一世紀(jì)放射治療技術(shù)的主流，多葉準(zhǔn)直器（Multi Leaf collimator，MLC）作為醫(yī)用直線加速器的標(biāo)準(zhǔn)配置［1］，在實(shí)施調(diào)強(qiáng)放射治療中有著舉足輕重的作用。目前，已有不少學(xué)者探討了采用不同類型MLC對多種腫瘤放療計(jì)劃的影響，但結(jié)論并不一致有些甚至是相互對立的，鑒于此，本文通過比較兩種不同MLC葉片寬度對鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的影響，分析兩組計(jì)劃在靶區(qū)劑量均勻性、適形度以及危及器官（Organ At Risk，OARs）受照劑量方面的差異。

1 材料與方法

1.1 一般資料：選取30例鼻咽癌患者，男23例，女9例。年齡30～71歲，中位年齡48歲，腫瘤體積為32.4～140cm2，均經(jīng)病理學(xué)確診為低分化癌。

1.2 設(shè)備：大孔徑CT模擬定位機(jī)，Pinnacle3 V9.2計(jì)劃系統(tǒng)，直線加速器分別為Elekta Precise（40對MLC，葉片在等中心寬度為10 mm）和Varian 6EX（60對MLC，中間40對葉片在等中心寬度為5 mm，余為10 mm）。

1.3 靶區(qū)和危及器官的勾畫：所有患者經(jīng)CT模擬定位機(jī)定位，由醫(yī)師參考ICRU50和62號報(bào)告勾畫出鼻咽部腫瘤靶區(qū)GTVnx和頸部淋巴結(jié)GTVnd及亞臨床病灶和高危淋巴引流區(qū)域的臨床靶區(qū)（CTV1）、以及預(yù)防照射的臨床靶區(qū)（CTV2）。根據(jù)擺位誤差在各靶區(qū)基礎(chǔ)上各方向均勻外放3mm［2］，形成各部分的計(jì)劃靶區(qū)（planning target volume，PTV）。同時(shí)勾畫周圍危及器官包括：腦干、脊髓、眼晶體、眼球、視神經(jīng)、視交叉、顳葉、中耳、下頜關(guān)節(jié)、下頜骨，腮腺、喉等。

1.4 靶區(qū)與危及器官的劑量要求：各靶區(qū)給予的處方劑量分別是PGTVnx為70.06 Gy，PGTVnd為66～68.20 Gy，PTV1為62Gy，PTV2為55.80Gy。每周5次，每次2 Gy，分31次同期完成照射。危及器官限量分別是腦干未受侵時(shí)Dmax≤54Gy，受侵時(shí)V60Gy≤0.1cm3，脊髓Dmax≤40Gy，晶體Dmax≤7Gy，視神經(jīng)Dmax≤54Gy，雙側(cè)腮腺50%≤30Gy，喉Dmean≤45Gy，視交叉未受侵時(shí)Dmax≤54Gy，顳葉、下頜關(guān)節(jié)和下頜骨要求Dmean≤60Gy。

1.5 IMRT計(jì)劃設(shè)計(jì)及計(jì)劃評估：所有計(jì)劃均采用等中心照射技術(shù)，6MV光子線照射，共面9野均分360°，設(shè)置相同的目標(biāo)函數(shù)和優(yōu)化條件，利用直接子野優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化。按ICRU62號報(bào)告要求，以95%處方劑量覆蓋的PGTVnx體積作為評價(jià)指標(biāo)。

（1）靶區(qū)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：比較兩組計(jì)劃中PGTVnx的靶區(qū)適形度指數(shù)（CI）和劑量均勻性指數(shù)（HI）。CI＝（VT.ref／VT）×（VT.ref／Vref），式中VT.ref表示95%處方劑量覆蓋的PGTVnx體積，VT為總的PGTVnx體積，Vref表示95%處方劑量覆蓋的所有區(qū)域的體積，CI值為0～1，CI值越大表示靶區(qū)劑量的適形性越好［3］。HI＝D5%／D95%，其中D5%和D95%分別為5%和95%PGTVnx體積所受到的照射劑量，HI值越大說明靶區(qū)內(nèi)劑量分布越不均勻［3］。

（2）危及器官：危及器官中主要評估脊髓、腦干、眼晶體、視神經(jīng)的最大劑量，其次是評估50%的腮腺所受的照射劑量和喉的平均劑量。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法：數(shù)據(jù)采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，兩組計(jì)劃的劑量學(xué)差異采用配對t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩組計(jì)劃的靶區(qū)適形度指數(shù)（CI）和靶區(qū)劑量均勻性指數(shù)（HI）見表1，危及器官的受照劑量統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，lekta組腦干Dmax：5216.9±933.0、腦干Dmean：2892.0±332.6、脊髓Dmax：3615.2±616.5、脊髓Dmean：2353.6±200.2、左晶體Dmax：581.4±71.1、右晶體Dmax：567.7±63.4、左視神經(jīng)Dmax：4706.3±919.5、右視神經(jīng)Dmax：4688.4± 861.2、左腮腺D50：3104.0±679.5、右腮腺D50：3100.2± 271.4；Varian組腦干Dmax：5332.7±366.2、腦干Dmean：2946.3±370.2、脊髓Dmax：3751.9±198.8、脊髓Dmean：2434.5±181.5、左晶體Dmax：570.0±75.9、右晶體Dmax：570.3±84.6、左視神經(jīng)Dmax：4730.2±589.2、右視神經(jīng)Dmax：4807.0±574.7、左腮腺D50：3213.4±413.9、右腮腺D50：3111.0±238.1，兩組對比腦干Dmean、脊髓Dmean差異顯著（T＝2.955，P＝0.006）差異顯著有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 兩組計(jì)劃的CI、HI指數(shù)比較

3 討論

調(diào)強(qiáng)放射治療是使用MLC技術(shù)對射線束強(qiáng)度和形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)高劑量曲線在三維方向上與腫瘤靶區(qū)形狀一致，在提高靶區(qū)劑量的同時(shí)，降低重要器官的照射劑量。鼻咽部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，腫瘤的形狀多為不規(guī)則形，應(yīng)用MLC設(shè)計(jì)的照射野邊緣多呈鋸齒狀。本研究結(jié)果顯示，兩種計(jì)劃模式下，雖然使用了完全相同的射野參數(shù)及優(yōu)化條件，但由于MLC葉片寬度不同，兩組計(jì)劃的靶區(qū)適形度指數(shù)（CI）和靶區(qū)劑量均勻性指數(shù)（HI）之間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），選擇5mmMLC設(shè)計(jì)的計(jì)劃，不僅靶區(qū)適形度好而且劑量分布更均勻。對于危及器官在計(jì)劃中都能滿足臨床要求，兩組計(jì)劃的均無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在靜態(tài)調(diào)強(qiáng)放療中，葉片的寬度決定了MLC形成的不規(guī)則射野與靶區(qū)形狀的幾何適合度，葉片寬度越薄，適合度越好［4］。張富利等對基于配置不同類型MLC的Elekta Precise、Varian 2100、Siemens Artiste三種加速器設(shè)計(jì)的宮頸癌術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的評估，比較了三種計(jì)劃在靶區(qū)劑量均勻性、適形度以及OARs受照體積和劑量分布方面的差異，結(jié)果顯示應(yīng)用小葉片MLC設(shè)計(jì)的計(jì)劃適形度指數(shù)和均勻度指數(shù)在三者中最優(yōu)。范廷勇等人對MLC葉片等中心寬度為5mm和10mm的二類加速器制定放療計(jì)劃，對比了11例鼻咽癌患者的靶區(qū)劑量分布和OARs受量的情況，結(jié)果顯示應(yīng)用5 mm與10 mm多葉光柵的放射治療計(jì)劃比較，HI值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。5例瘤床加量和復(fù)發(fā)后二次放療的患者應(yīng)用5 mm MLC的CI值高于10 mmMLC值，但MLC葉片的寬度對適形度有影響而對靶區(qū)劑量均勻性影響較小。

本人對30例鼻咽癌患者的研究結(jié)果表明，在進(jìn)行鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療時(shí)，選擇5mm MLC設(shè)計(jì)的鼻咽癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃較10 mm MLC設(shè)計(jì)的鼻咽癌調(diào)強(qiáng)計(jì)劃，有更好的靶區(qū)適形度和更均勻的靶區(qū)劑量分布，更適合鼻咽癌患者的調(diào)強(qiáng)放射治療。

［1］崔偉杰，戴建榮.多葉準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.醫(yī)學(xué)裝備，2009，5（22）：4-9.

［2］沈琪亮.32例鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差的簡單分析［J］.中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2012，29（5）：3600-3600.

［3］孫長江，李軍，花威.鼻咽癌不同射野動態(tài)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的臨床劑量學(xué)比較［J］.中華腫瘤防治雜志，2012，19（4）：276 -279.

［4］胡逸民.腫瘤放射物理學(xué)［M］.北京：原子能出版社，1999：123.

R739.6

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1002-2376（2015）10-0041-02

2015-08-24