加速器運行誤差對宮頸癌容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強（VMAT）放療的劑量學影響

時亮

德州市第二人民醫(yī)院，山東 德州 253000

0 引言

宮頸癌屬于女性生殖系統(tǒng)一種常見且高發(fā)的惡性腫瘤，臨床發(fā)病率以及死亡率僅次于乳腺癌。隨著醫(yī)療技術的發(fā)展和完善，在術后行放療聯(lián)合化療成為現(xiàn)階段臨床治療局部晚期宮頸癌的主要方法，且治療效果明顯比單純放療高。但隨著臨床研究的深入，發(fā)現(xiàn)既往的三維適形放療術后，部分患者會有明顯的骨髓抑制、放射性膀胱炎等不良反應出現(xiàn)，且在多因素的影響下，不良反應發(fā)生率呈明顯升高趨勢。在宮頸癌容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強（VMAT）實施的整個過程中，不僅多葉光柵（MLC）的位置不斷變化，而且機架的視角和輸出劑量率也不斷變化[1]。因此，技術復雜度較高。執(zhí)行加速器機架主要參數(shù)的操作誤差（例如旋轉(zhuǎn)角度，MLC葉片位置，輸出劑量等）可能會危害患者的特定暴露劑量[2-3]。這項科學研究基于80例宮頸癌患者的VMAT計劃，探討加速器主要參數(shù)對宮頸癌VMAT的劑量學影響，并分析了關鍵的影響因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2018年6月-2020年6月收治的80例行VMAT的宮頸癌病例，年齡37～74歲。根據(jù)英國癌癥協(xié)會（AJCC）第六版宮頸癌的分期標準，I期44例，II期24例，III期12例。患者在總盆腔淋巴結(jié)引流方法面積為50Gy，2Gy的治療劑量下接受放療，1次/天，每周5次，整個治療過程共25次。它由弧形旋轉(zhuǎn)直視場組成，參考點之間的距離為4，選定的光量子束動能為6MV。納入標準：①患者均了解研究內(nèi)容后自愿參與；②無其他器官性疾??；③配合度良好。排除標準：①存在嚴重放療并發(fā)癥；②器官功能不全；③病情不穩(wěn)定。

1.2 加速器運行誤差模擬

在PinnacleV9.2規(guī)劃系統(tǒng)軟件中獲取計劃。模擬加速器的每個主要參數(shù)的操作誤差。①框架旋轉(zhuǎn)視角誤差：將臨床醫(yī)學計劃的每個參考點沿順時針方向0.5mm引入。機架的視角誤差，每條病歷導致兩個計劃具有不同的機架的視角誤差信息內(nèi)容。②準直器的到位誤差：將準直器兩側(cè)相對或反向運動的誤差引入臨床醫(yī)學計劃的每個參考點，強度為±1mm和±2mm，子場的總面積為放大或縮小；用于臨床醫(yī)學計劃的每個參考點都沿同一方向引入準直器的偏差誤差，強度為1mm和2mm，子場的總面積不會改變，并且每個病歷會導致6個誤差，不同準直器位置。③MLC葉片的到位誤差：臨床醫(yī)學計劃的每個參考點都引入了MLC葉片兩側(cè)相對或相反運動的誤差，強度為4～0.5MP，±1mm和±2mm，總和為子字段的區(qū)域被放大或縮?。粚⑴R床醫(yī)學計劃的每個參考點引入相同方向的MLC葉的偏差誤差。強度為1 mm和2mm。子字段的總面積不會改變。每個病歷都會導致8個不同的MLC葉位置誤差信息。

1.3 統(tǒng)計學處理

使用Origin9.1繪制數(shù)據(jù)圖表、SPSS 23.0手機軟件對數(shù)據(jù)信息進行線性回歸分析。R越大，線性相關性越強，P<0.05則表明差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 準直器到位系統(tǒng)誤差

準直器兩側(cè)的相對或相反運動誤差，強度為1～4mm和2～4mm，當子場的總面積擴大或縮小時，每個OAR劑量限值改變其范圍如果為0.55%～0.32%和1.32%～0.57%，則CI和H1基本不變。準直器兩側(cè)相反運動的誤差與PTV和OAR劑量危害有很強的線性相關性（t=6.900～49.315，P<0.05），劑量轉(zhuǎn)換范圍為（0.15～0.46）%/mm，R2值至少為0.970，見表1。

表1 準直器到位系統(tǒng)誤差對比表

當兩側(cè)準直器的偏移誤差在同一方向上時，強度為1mm和2mm，并且子場的總面積不變，PTV的每個劑量限值和每個OAR劑量限值的范圍值在0.21%～0.03%，從0.66%～0.08%，CI和H1基本不變，見圖1。

圖1 準直器的在同方向和不同方向的偏差和劑量變化（mm）

2.2 MLC葉片反向和同向的偏差和劑量變化

基于上表可得知，MLC的偏差在同一方向的兩側(cè)，強度為1mm和2mm，并且子場的總面積不變，最大值PTV劑量極限值的變化分別為0.25%和0.57%，OAR的每個劑量極限值的最大值分別為0.13%和0.44%，CI和III基本不變，見圖2。

圖2 MLC 葉片反向和同向的偏差和劑量變化（mm）

2.3 治療中各參數(shù)誤差

在引入主要參數(shù)的具體實施誤差的條件下，PTV和OAR的劑量限值的較大變化分別為0.16%和1.30%，而CI和HI基本上不會改變。

3 討論

宮頸癌屬于臨床常見的惡性腫瘤疾病，會嚴重影響女性生理健康水平，而隨著醫(yī)療水平的發(fā)展，臨床治療宮頸癌的方法也變得更加多樣化。其中，放射治療是應用最為廣泛的治療方法。常用的放射治療方案主要以盆腔外照射放療加近距離腔內(nèi)放療為主，主要是通過X線、r線、電子線等放射線進行照射，使得癌組織在放射線的生物學作用下被消殺、破壞或者縮小，具有一定根治性的特點。但是足夠的放射劑量只能對被照射的局部部位產(chǎn)生療效，其在治療早期宮頸癌患者時具有良好的治療效果。但是患者之間具有個體差異性，對于部分患者而言，在治療過程當中會出現(xiàn)不同程度的不良反應，導致其無法耐受放療從而增加了治療的難度，影響療效。因此對患者不良反應的管理變得越來越重要，早期不良反應會影響治療的強度和進程。所以分析該方案下存在的不良反應以及導致不良反應發(fā)生的影響因素極為關鍵，以此能夠采取預防性措施，從而降低不良反應的發(fā)生率。

加速器操作誤差（例如準直器，框架旋轉(zhuǎn)角度和MLC葉片定時）具有不同級別的劑量測定危害[4]。架旋轉(zhuǎn)視角誤差的仿真模擬數(shù)據(jù)表明，隨著架旋轉(zhuǎn)視角誤差的增加，PTV各個劑量限值的總體發(fā)展趨勢以及每個OAR劑量限值變化增加0.5。機架的視角誤差會導致PTV每種劑量的極限值變化很大，達到0.11%，這對VMAT劑量的危害較小，在科學研究中有學者提出機架旋轉(zhuǎn)的視角誤差對劑量的危害可以忽略不計[5-6]。準直器兩側(cè)相反或相反運動的誤差導致PTV劑量極限值和OAR劑量極限值的整體轉(zhuǎn)換顯示出線性趨勢分析，而對VMAT劑量學的危害并不大重要的。因此，應及時進行單獨的質(zhì)量檢查和質(zhì)量控制，以確保MLC葉片的及時精度，以確保MLC葉片的誤差在0.5mm以內(nèi)。

綜上所述，在實施宮頸癌VMAT計劃期間，機架旋轉(zhuǎn)視角系統(tǒng)軟件誤差，準直器和及時系統(tǒng)軟件誤差，MLC葉片在同一方向上的未對準誤差以及每個主要參數(shù)的引入具體的操作誤差會影響宮頸癌的VMAT劑量。MLC葉片兩側(cè)相對或相對運動的誤差對宮頸癌的VMAT劑量有明顯的危害。因此，為了確保在VMAT計劃實施的整個過程中劑量傳遞的準確性，應對加速器的日常QA工作以及機架旋轉(zhuǎn)角度，準直器時間和準直時間方面的誤差進行質(zhì)量管理，應縮短MLC葉片的時間，并進行單獨的質(zhì)量檢查以確保MLC葉片的及時精度。