鼻咽癌放療計(jì)劃制作中Monaco計(jì)劃系統(tǒng)函數(shù)使用

張勇 李銳杰 四川涼山州第一人民醫(yī)院腫瘤科 （四川 西昌 615000）

內(nèi)容提要：目的：探討Monaco計(jì)劃系統(tǒng)制作調(diào)強(qiáng)計(jì)劃時(shí)函數(shù)的正確使用方法。方法：以鼻咽癌病種的放療計(jì)劃制作為例子，通過(guò)計(jì)劃結(jié)果的評(píng)估，說(shuō)明函數(shù)使用方法。結(jié)果：靶區(qū)和正常組織器官限量均達(dá)標(biāo)，劑量驗(yàn)證通過(guò)率高，可用于臨床治療。結(jié)論：掌握Monaco計(jì)劃系統(tǒng)中函數(shù)正確使用，是利用該系統(tǒng)制作放療計(jì)劃的關(guān)鍵。

放療經(jīng)歷二維普放，適形放療，進(jìn)入調(diào)強(qiáng)放療，調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃制作依賴計(jì)劃系統(tǒng)，常用系統(tǒng)包括Pinnacle、Monaco和Axesse等[1]。Monaco系統(tǒng)有著更高的劑量計(jì)算準(zhǔn)確度，Monaco制作調(diào)強(qiáng)計(jì)劃時(shí)，以函數(shù)達(dá)到靶區(qū)量和正常組織器官限值[2]。本科室使用Monaco5.11版本系統(tǒng)，結(jié)合一個(gè)鼻咽放療計(jì)劃，談?wù)剬?duì)函數(shù)認(rèn)識(shí)和使用。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

在2017年到2019年本院的放療計(jì)劃中，隨機(jī)抽取1例鼻咽癌計(jì)劃，患者，男，57歲，研究制作時(shí)的函數(shù)使用，分析函數(shù)各個(gè)變量運(yùn)用和變化[3]。

1.2 方法

1.2.1 CT定位

鼻咽患者，雙手抱頭仰臥位，頭頸肩模固定，進(jìn)行掃描。掃描范圍顱頂?shù)芥i骨下3cm，CT傳到Monaco系統(tǒng)。

1.2.2 根據(jù)相關(guān)報(bào)告勾畫(huà)靶區(qū)給定處方

PGTVt7400 PGTVln7000 PCTV1 6000 PCTV2 5880 PCTVln 5880靶區(qū)要求95%以上的體積的達(dá)處方量。危及器官限值如下：腦干≤54Gy；脊髓≤45Gy；視神經(jīng)眼球視交叉≤54Gy；晶體≤8Gy；腮腺平均劑量＜30Gy。

1.2.3 計(jì)劃制作階段

容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)治療技術(shù)作為一種最新調(diào)強(qiáng)技術(shù)，照射中，機(jī)器旋轉(zhuǎn)速度劑量率多葉光柵葉片運(yùn)動(dòng)速度連續(xù)可調(diào)，提供更精準(zhǔn)的劑量分布及高速的照射效率等優(yōu)點(diǎn)，特別適合頭頸部鼻咽癌放療。采用VMAT技術(shù)，共面雙弧，計(jì)算網(wǎng)格0.3mm，蒙卡算法，參數(shù)設(shè)置：弧2個(gè)，最大控制點(diǎn)數(shù)200；最小子野寬度1，平滑因子Medium。正常組織優(yōu)先優(yōu)化，醫(yī)生審批，傳輸備驗(yàn)證和照射。

2.結(jié)果

2.1 計(jì)劃評(píng)價(jià)

利用Dvh統(tǒng)計(jì)進(jìn)行靶區(qū)和危及器官評(píng)價(jià)，均符合臨床要求。利用數(shù)據(jù)和逐層等劑量曲線與靶區(qū)間距離分析靶區(qū)適形度均勻性，靶區(qū)最大劑量最小劑量平均值都符合要求。腦干53Gy；脊髓42～43Gy；視神經(jīng)45Gy；視交叉52.5Gy；晶體7.32Gy；眼球22～27Gy；腮腺平均劑量30Gy。

2.2 劑量驗(yàn)證

RT導(dǎo)出再導(dǎo)進(jìn)Compass驗(yàn)證系統(tǒng)軟件（數(shù)據(jù)采集的帶角度傳感器的Matrixx二維電離室，固體水和軟件），在QA模式下執(zhí)行計(jì)劃，Compass測(cè)量軟件收集劑量文件后，導(dǎo)入軟件，通過(guò)計(jì)劃值與測(cè)量值比對(duì)，結(jié)果：最大處方量的一半結(jié)構(gòu)范圍伽馬分析均0.4左右，腫瘤靶區(qū)的計(jì)劃劑量和Compass實(shí)際測(cè)量劑量間的Gamma通過(guò)率在95%以上，滿足通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。

3.討論

Monaco計(jì)劃系統(tǒng)制作計(jì)劃時(shí)，結(jié)構(gòu)排列有嚴(yán)格的邏輯關(guān)系，按靶區(qū)正常器官輔助結(jié)構(gòu)皮膚的順序。函數(shù)使用針對(duì)這四個(gè)部分。

靶區(qū)部分使用為三大函數(shù)：Target Penalty和Target EUD，Target Penalty中Presscription處方量，Minimum Volume 95；Underdose DVH：Objective Dose處方量值，Minimum Volume 95；Quadratic Overdose：Maximum Dose處方量的1.05倍值；RMS Excess值逐漸加大；Shrink Margain是靶區(qū)量是否達(dá)到的關(guān)鍵?？紤]最大處方量跌落到該處方量距離，RMS Excess和Shrink Margain配合使用，可以按一個(gè)量適當(dāng)變大另一個(gè)量變小的思路優(yōu)化。計(jì)劃結(jié)束時(shí)，增大其中一量，對(duì)靶區(qū)的95標(biāo)準(zhǔn)取到錦上添花效果，調(diào)節(jié)靶區(qū)均勻性，限至高量，形成環(huán)的思想實(shí)現(xiàn)劑量的跌落。Maximun Dose：Maximum Dose所需控制劑量值；Shrink Margain按1cm跌落10Gy，根據(jù)提示增大或減小。

串形器官類(lèi)，用Maximun Dose函數(shù)，Maximum Dose＜醫(yī)生限值的數(shù)值，根據(jù)優(yōu)化調(diào)整；Shrink Margain為0；Optimize over all voxels in volume打勾。配合Serial函數(shù)取到好效果。EquivalentUniform Dose填入最小處方值得0.75，Power Law Exponent填入12，根據(jù)優(yōu)化調(diào)整數(shù)值。

并形器官類(lèi)，用Parallel，Reference Dose 需要限定的數(shù)值，Mean Organ Damage 限制體積值，根據(jù)優(yōu)化來(lái)調(diào)整；Power Law Exponent 3，Shrink Margain和Optimize overallvoxels in volume不考慮。

配合Quadratic Overdose取到更好效果。Maximum Dose處方量的0.7 倍；RMS Excess 由小到大開(kāi)始加大；Shrink Margain是關(guān)鍵，RMS Excess和Shrink Margain類(lèi)似反比思想調(diào)整，用反復(fù)嘗試法逐漸收縮放大和縮小。

輔助結(jié)構(gòu)，Monaco計(jì)劃系統(tǒng)，不需畫(huà)環(huán)，函數(shù)具有環(huán)作用。某些病種，不同醫(yī)生的畫(huà)法，劑量梯度，適當(dāng)畫(huà)環(huán)，方法巧妙，取到很好劑量跌落效果，適形度變好。輔助結(jié)構(gòu)用QuadraticOverdose和Maximun Dose。

皮膚部分函數(shù)，關(guān)系靶區(qū)量是否達(dá)標(biāo)，高量控制，正常器官限值是否達(dá)標(biāo)，靶區(qū)適形度，低劑量輻射范圍等。首先，控制全局高量：Maximun Dose，Maximum Dose最大處方量1.1倍；Shrink Margain為0；Optimize over all voxels in volume打勾。其次，環(huán)結(jié)構(gòu)函數(shù)形成劑量遞減，用幾個(gè)Maximun Dose，或幾個(gè)Quadratic Overdose，再者Serial，配合使用。Shrink Margain合理使用是關(guān)鍵是反復(fù)調(diào)試使用過(guò)程。

鼻咽癌計(jì)劃屬于復(fù)雜的病種，Monaco計(jì)劃系統(tǒng)能出色完成，物理師應(yīng)熟悉函數(shù)使用規(guī)則，反復(fù)嘗試和運(yùn)用控制變量法，熟知一定的解剖結(jié)構(gòu)，理解計(jì)劃系統(tǒng)內(nèi)部的算法，掌握放射物理知識(shí)，這樣更容做出計(jì)劃。計(jì)劃質(zhì)量受多因素的影響，從函數(shù)看，主要：函數(shù)個(gè)數(shù)寧少勿多，減少計(jì)算的負(fù)荷；給構(gòu)邏輯順序不要混亂；Shrink Margain的值和RMS Excess是關(guān)鍵；常用函數(shù)力度由強(qiáng)到弱：Maximum Dose Serial Quadratic Overdosee Parallel，選擇適合自己認(rèn)識(shí)很使用的函數(shù)，結(jié)合病種解剖，對(duì)函數(shù)變量做適當(dāng)調(diào)整，切勿生搬硬套；少畫(huà)輔助結(jié)構(gòu)，多用控制變量法和嘗試法；自己總結(jié)和摸索技巧，如表淺腫瘤函數(shù)Target Penalty選擇Surface Margin，乳腺癌等呼吸動(dòng)度大的選擇Auto Flash，添加補(bǔ)償物等可取到錦上添花效果；靶區(qū)能達(dá)標(biāo)，再壓正常組織器官量，正常組織受到更效的保護(hù)；在皮膚部分，減小環(huán)函數(shù)的Shrink Margain可提高適形度和控制高量，即通過(guò)調(diào)節(jié)量和收縮量的改變來(lái)優(yōu)化計(jì)劃結(jié)果。