鼻咽癌患者蒙特卡羅計(jì)算對(duì)其介質(zhì)與水吸收劑量差異分析

鄺碧茹

（肇慶市第一人民醫(yī)院腫瘤科 廣東 肇慶 526040）

鼻咽癌是指出現(xiàn)在鼻咽部上皮組織的惡性腫瘤。鼻咽癌的發(fā)病占我國(guó)頭頸部惡性腫瘤首位，具有區(qū)域性分布特征，我國(guó)南方各省發(fā)病率最高，且多見于30 ～59 歲男性，男性的發(fā)病率是女性的2 ～4 倍[1]。臨床可出現(xiàn)鼻出血、鼻塞、涕中帶血、腦神經(jīng)損傷、頸部淋巴結(jié)腫大、頭痛、聽力下降等特征。大部分鼻咽癌對(duì)放射療法具有中度敏感性，鼻咽癌的首選治療方式為放射療法。而鼻咽癌放射劑量與放療計(jì)劃的評(píng)估需計(jì)算到介質(zhì)的劑量與到水的劑量的差異[2]。本研究選擇2019 年5 月—2020 年5 月在本院接受診治的100 例鼻咽癌病人，應(yīng)用蒙特卡羅法計(jì)算機(jī)體的水吸收劑量和介質(zhì)吸收劑量的差異，現(xiàn)報(bào)道如下。

1.資料和方法

1.1 臨床資料

選擇2019 年5 月—2020 年5 月在本院接受診治的鼻咽癌患者100 例，其中男性66 例，女性34 例，年齡15 ～82 歲，平均年齡（52.3±2.3）歲；納入標(biāo)準(zhǔn)：符合世界衛(wèi)生組織制定的鼻咽癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]；經(jīng)臨床特征、影像學(xué)資料、實(shí)驗(yàn)室檢查確診。預(yù)生存期超過3 個(gè)月，KPS 評(píng)分為60 ～100 分。排除標(biāo)準(zhǔn)：癌變組織出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移、合并全身性病變、感染性病變、血液系統(tǒng)疾病、肝腎功能異常、其他部位原發(fā)性惡性腫瘤、有分子靶向治療史、放化療既往史、哺乳期、妊娠期女性。

1.2 方法

病人取仰臥位，CT 模擬機(jī)的掃描范圍為顱頂露空1 ～2 層至胸骨下切跡2cm 處，層厚為3mmm。鼻咽原發(fā)病灶勾畫靶區(qū)為原發(fā)腫瘤靶區(qū)（GTVnx），臨床高危靶區(qū)（CTV1）為向外延伸5cm 包括圓孔蝶竇下、咽旁間隙、鼻腔上額竇、破裂孔，臨床低危靶區(qū)（CTV2）為臨床高危靶區(qū)外延5mm，頸部陽性淋巴結(jié)（GTVnd）包括頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、頸部液化壞死包膜外侵陽性淋巴結(jié)，CTV、GTV 向外擴(kuò)獲得PTV。應(yīng)用Monaco5.11 計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)劃設(shè)計(jì)機(jī)體水吸收劑量（Dw）與介質(zhì)吸收劑量（Dm），予以蒙特卡羅計(jì)算法設(shè)計(jì)Vmat 照射計(jì)劃。計(jì)劃劑量需符合PTV 要求劑量，其中視交叉及視神經(jīng)D2%低于54Gy，腮腺D50%低于30Gy，腦干D2%低于54Gy；脊髓D2%低于45Gy，PTV 的V110%低于10%且V100%超過98%；劑量體積直方圖（DVH）分析：經(jīng)DICOM 協(xié)議輸入Arccheck驗(yàn)證軟件，獲得介質(zhì)吸收劑量（Dm）與水吸收劑量（Dw）偏差值，計(jì)算公式為Dw/Dw×100%。比較鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的靶區(qū)劑量參數(shù)指標(biāo)；比較鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dm 和Dw 計(jì)劃的正常組織參數(shù)指標(biāo)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理分析

全部數(shù)據(jù)進(jìn)行SPSS18.0 軟件系統(tǒng)處理分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)為t檢驗(yàn)，（±s）表示，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的靶區(qū)劑量參數(shù)指標(biāo)比較

鼻咽癌病人除PTV66 靶區(qū)D50%、D2%、PTV54 靶區(qū)D98%水吸收劑量（Dw）與介質(zhì)吸收劑量（Dm）無明顯差異外，Dw 計(jì)劃靶區(qū)劑量均顯著高于Dm 計(jì)劃靶區(qū)劑量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而Dm 計(jì)劃靶區(qū)的D50%、D98%的劑量平均偏差低于1%，Dm 計(jì)劃靶區(qū)的D2%的劑量平均偏差低于2%，見表1。

表1 鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的靶區(qū)劑量參數(shù)指標(biāo)比較（±s）

表1 鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的靶區(qū)劑量參數(shù)指標(biāo)比較（±s）

靶區(qū) 參數(shù) Dw（Gy） Dm（Gy） 偏差 t P PTV70 D98% 70.6±0.5 70.1±0.2 0.8±0.4 7.81 ＜0.01 D50% 74.4±0.4 73.5±0.2 0.8±0.3 20.12 ＜0.01 D2% 79.3±1.4 75.6±0.9 1.8±0.9 22.23 ＜0.01 PTV66 D98% 63.5±2.0 62.3±1.9 0.4±0.1 4.35 ＜0.01 D50% 68.9±0.5 68.8±0.6 0.2±0.1 1.28 0.20 D2% 71.3±1.0 71.2±1.1 0.3±0.1 0.67 0.50 PTV60 D98% 62.3±2.1 61.2±1.2 0.5±0.2 4.55 ＜0.01 D50% 70.2±0.8 69.4±0.2 0.8±0.2 9.70 ＜0.01 D2% 76.3±1.2 75.2±0.8 1.6±0.7 7.63 ＜0.01 PTV54 D98% 57.6±0.6 57.7±0.4 0.3±0.1 1.39 0.17 D50% 64.9±1.1 64.5±1.0 0.7±0.2 2.69 0.01 D2% 76.0±1.0 75.0±0.8 1.2±0.2 7.81 ＜0.01

2.2 鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的正常組織劑量參數(shù)指標(biāo)比較

鼻咽癌病人除視神經(jīng)外，其他正常組織的Dm 吸收劑量均低于Dw 吸收劑量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；舌、視神經(jīng)、腦干、脊髓的介質(zhì)吸收劑量D2%與水吸收劑量相比，偏差＜1%；顳頜關(guān)節(jié)偏差<3%；下頜骨偏差＞5%，見表2。

表2 鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的正常組織劑量參數(shù)指標(biāo)比較（±s）

表2 鼻咽癌病人蒙特卡羅計(jì)算法的Dw 及Dm 計(jì)劃的正常組織劑量參數(shù)指標(biāo)比較（±s）

組織 參數(shù) Dw（Gy） Dm（Gy） 偏差 t P脊髓 D50% 34.6±1.5 34.1±1.2 0.4±0.2 2.60 0.01 D2% 40.4±1.4 39.5±1.2 0.8±0.2 4.88 ＜0.01腦干 D50% 38.3±2.4 36.6±2.2 0.4±0.1 5.22 ＜0.01 D2% 56.5±6.0 52.3±5.4 0.4±0.1 5.20 ＜0.01視神經(jīng) D50% 35.6±10.5 35.8±10.6 1.7±0.5 0.13 0.89 D2% 55.3±10.0 55.2±10.1 0.3±0.1 0.07 0.94下頜骨 D50% 50.3±6.1 48.2±5.7 5.4±1.2 2.52 0.01 D2% 68.2±4.8 66.4±4.0 0.8±1.2 2.88 ＜0.01舌 D50% 46.3±6.2 44.2±5.8 0.6±0.2 2.47 0.01 D2% 64.6±5.6 62.7±5.4 0.4±0.1 2.44 0.01顳頜關(guān)節(jié) D50% 44.9±6.1 42.5±5.9 0.7±0.2 2.83 ＜0.01 D2% 68.0±4.0 65.0±3.8 1.2±0.2 5.44 ＜0.01

圖A ～C 1 例鼻咽癌病人計(jì)劃劑量蒙特卡羅計(jì)算法在CT 圖像內(nèi)的分布（A 為橫斷面；B 為冠狀位，C 為矢狀位）

3.討論

鼻咽癌的發(fā)病因素具有多方面，大部分實(shí)驗(yàn)研究和臨床觀察顯示，遺傳因素、病毒感染、環(huán)境因素是鼻咽癌發(fā)病的高危因素[4]。鼻咽癌患者具有家族和種族聚集現(xiàn)象；同時(shí)在鼻咽癌患者的血清中檢測(cè)出EB 病毒抗體，研究發(fā)現(xiàn)鼻咽癌活檢組織內(nèi)具有EBV DNA 特異性病毒mRNA 或基因產(chǎn)物表達(dá)[5]；研究發(fā)現(xiàn)，鎳含量過高后，亞硝胺致癌；同時(shí)性激素紊亂、維生素A 的缺失可促使黏膜對(duì)致癌物的敏感性出現(xiàn)變化[6]。鼻咽癌早期可出現(xiàn)鼻涕帶血；雙側(cè)或單側(cè)逐漸發(fā)生閉塞，逐漸進(jìn)展為單側(cè)聽力減低、耳內(nèi)堵塞感、單側(cè)耳鳴、頸部腫物、聽力減低，晚期可發(fā)生一側(cè)部位固定性、持續(xù)性頭痛，甚至出現(xiàn)頭部劇痛、聲嘶、食入反嗆等臨床特征[7]。放射治療是鼻咽癌的首選治療方式。鼻咽癌靶區(qū)可分為大體腫瘤區(qū)、亞臨床病灶區(qū)，其中亞臨床病灶區(qū)可侵犯、擴(kuò)散四周的區(qū)域，按照與腫瘤邊緣的距離可分為CTV1 和CTV2。目前，鼻咽癌水吸收劑量和介質(zhì)吸收劑量的差異應(yīng)用蒙特卡羅法計(jì)算已成為醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)課題[8]。

本研究觀察鼻咽癌水吸收劑量和介質(zhì)吸收劑量的差異應(yīng)用蒙特卡羅法計(jì)算，結(jié)果顯示：鼻咽癌病人除PTV66 靶區(qū)D50%、D2%、PTV54 靶區(qū)D98%水吸收劑量（Dw）與介質(zhì)吸收劑量（Dm）無明顯差異外，Dw 計(jì)劃靶區(qū)劑量均顯著高于Dm 計(jì)劃靶區(qū)劑量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而Dm 計(jì)劃靶區(qū)的D50%、D98%的劑量平均偏差低于1%，Dm 計(jì)劃靶區(qū)的D2%的劑量平均偏差低于2%，與黃娟等[9]的研究結(jié)果大體一致，調(diào)強(qiáng)放射療法可對(duì)病灶靶區(qū)的劑量的適形性顯著改善，同時(shí)靶區(qū)的照射劑量顯著增高，對(duì)靶區(qū)鄰近健康組織的保護(hù)性更強(qiáng)。但調(diào)強(qiáng)放射療法同時(shí)具有一定的局限性，因調(diào)強(qiáng)放療治療需要照射多個(gè)小分子野，靶區(qū)外健康組織的低劑量受照體積顯著增強(qiáng)；調(diào)強(qiáng)放射治療經(jīng)調(diào)解后的子野對(duì)特定劑量的傳輸方式為等中心方式，利用光子效率較低，增多了治療跳數(shù)，延長(zhǎng)了每次的治療時(shí)間，增加了機(jī)體的放射劑量的漏射及散射。蒙特卡羅法計(jì)算在不同治療技術(shù)條件下照射野內(nèi)靶區(qū)和正常組織內(nèi)的介質(zhì)吸收劑量、水吸收劑量之間的差異[10]，蒙特卡羅法又稱統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法或隨機(jī)抽樣法，是數(shù)學(xué)技術(shù)的分支之一，是將所求解問題聯(lián)系一定概率模型，應(yīng)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)抽樣或模擬，本研究發(fā)現(xiàn)，鼻咽癌計(jì)劃靶區(qū)的水吸收劑量顯著高于介質(zhì)吸收劑量，鼻咽癌病人除視神經(jīng)外，其他正常組織的Dm 吸收劑量均低于Dw 吸收劑量；舌、視神經(jīng)、腦干、脊髓的介質(zhì)吸收劑量D2%與水吸收劑量相比，偏差＜1%；顳頜關(guān)節(jié)偏差＜3%；下頜骨偏差＞5%。綜上所述，鼻咽癌病人應(yīng)用蒙特卡羅計(jì)算機(jī)體的水吸收劑量與介質(zhì)吸收劑量存在差異，其中水吸收劑量數(shù)值偏高，尤其在高密度骨性區(qū)域兩種劑量的平均差異更顯著，同時(shí)不建議對(duì)蒙特卡羅計(jì)算法下的鼻腔空腔進(jìn)行高密度填充。