Delta4 混合分辨率對劑量驗(yàn)證結(jié)果的影響

胡勝文，郭瑞鋒，李伶

廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院放療機(jī)房 （廣東湛江 524001）

放射治療是腫瘤治療的三大手段之一。劑量驗(yàn)證是調(diào)強(qiáng)放射治療[1]（intensity-modulated radiotheraoy，IMRT）和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）[2-3]必須執(zhí)行的步驟，其目的是保證醫(yī)用直線加速器輸出劑量的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)精確放療，保證腫瘤患者的治療效果，同時(shí)盡可能地減少危及器官受到不必要的損傷。影響驗(yàn)證結(jié)果的因素主要來自加速器、驗(yàn)證設(shè)備和放療計(jì)劃系統(tǒng)三方面[4]。驗(yàn)證設(shè)備影響驗(yàn)證結(jié)果的主要原因?yàn)?，不同廠家驗(yàn)證設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和分辨率均有所不同[5-9]，而不同的分辨率最終會(huì)導(dǎo)致不同的驗(yàn)證結(jié)果[10-11]。本研究探討Delta4的混合分辨率設(shè)計(jì)對劑量驗(yàn)證結(jié)果的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機(jī)選取2021年7月于廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤中心完成VMAT 計(jì)劃劑量驗(yàn)證的20例患者，均采用飛利浦公司的Pinnacle39.8放療計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行雙弧計(jì)劃設(shè)計(jì)（共40個(gè)?。?，醫(yī)科達(dá)公司的Synergy 醫(yī)用直線加速器進(jìn)行治療。20例患者中，宮頸癌2例，肺癌2例，鼻咽癌5例，肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤5例，乳腺癌6例。

1.2 方法

1.2.1 驗(yàn)證設(shè)備

Delta4是ScandiDose 公司（Uppsala，Sweden）設(shè)計(jì)的三維劑量驗(yàn)證設(shè)備。該設(shè)備采用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate, PMMA）材料作為模體，在模體中的垂直（一個(gè)主單元）和水平（兩個(gè)翼單元）方向插入兩個(gè)正交的探測平面，1 069個(gè)p-Si 探頭按照中心區(qū)域（6 cm×6 cm）間距5 mm、外圍區(qū)域（最大達(dá)到20 cm×20 cm）間距10 mm 的規(guī)則分布在兩個(gè)探測板上。由于兩個(gè)探測板的中心（間距5 mm）和外圍（間距10 mm）探頭的分辨率不一致，本研究稱其為混合分辨率。

1.2.2 數(shù)據(jù)獲取及處理方法

在Delta4上按照劑量驗(yàn)證流程完成40個(gè)弧的劑量驗(yàn)證。在3 mm/3%的條件下，將探頭矩陣數(shù)據(jù)的顯示模式設(shè)置為“Gamma Index”，然后將包含有γ 通過率的矩陣數(shù)據(jù)保存為文本文件，＜1表示該點(diǎn)通過劑量驗(yàn)證，≥1表示該點(diǎn)未通過劑量驗(yàn)證[12]。最后對這些數(shù)據(jù)做如下處理：（1）計(jì)算原矩陣的γ 通過率（矩陣數(shù)據(jù)中＜1的點(diǎn)的數(shù)量÷點(diǎn)的數(shù)量），得到混合分辨率下的γ 通過率，即Delta4測得的γ 通過率；（2）刪除處于半整數(shù)厘米處的探頭數(shù)據(jù)，即刪除X 和Y 坐標(biāo)軸上刻度為0.5、1.5、2.5 cm 處的數(shù)據(jù)，得到一個(gè)新的γ 通過率的矩陣數(shù)據(jù)；（3）同理計(jì)算新矩陣的γ 通過率，得到均勻分辨率下的γ 通過率。

1.3 觀察指標(biāo)

比較兩種分辨率下的γ 通過率。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 25統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，若數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布則采用配對t檢驗(yàn)，若不服從正態(tài)分布則采用Wilcoxon配對秩和檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

正態(tài)檢驗(yàn)結(jié)果顯示，40對數(shù)據(jù)均不符合正態(tài)分布（P＜0.05）。Wilcoxon配對秩和檢驗(yàn)結(jié)果顯示，均勻分辨率下的γ 通過率為（0.9711±0.0223），高于混合分辨率下的（0.9657±0.0258），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩種分辨率下的γ 通過率的分布情況見圖1，γ 通過率的偏差分布情況見圖2。

圖1 兩種分辨率下的γ 通過率的分布情況

圖2 γ 通過率的偏差分布情況

3 討論

γ 通過率反映的是在測量平面上測量的劑量與放療計(jì)劃劑量的吻合程度[12]，γ 通過率越接近于100%，代表測量劑量與計(jì)劃劑量的吻合程度越高，一般認(rèn)為γ 通過率＞90%[4]的放療計(jì)劃方可進(jìn)行臨床應(yīng)用。

劑量驗(yàn)證的原理是使用一定數(shù)量的探頭在射線照射空間中進(jìn)行采樣，采樣的間距越小，分辨率越高，測量結(jié)果越接近真實(shí)的劑量分布，這也是用戶所期盼的；但是對生產(chǎn)廠家而言，分辨率越高，需要的探頭也越多，制造成本也會(huì)隨之增加，而低分辨率設(shè)備所需要的探頭較少，成本也隨之降低，但得到的測量數(shù)據(jù)較為粗糙。ScandiDose 公司在設(shè)計(jì)Delta4 時(shí)，可能考慮在中心區(qū)域的小范圍內(nèi)提供較高分辨率以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)考慮到成本因素，在外圍區(qū)域采用較低的分辨率。

本研究通過刪除在Delta4探測平面坐標(biāo)軸上半整數(shù)厘米刻度處的γ 通過率的方法，將混合分辨率下的γ 通過率修正為均勻分辨率下的γ 通過率，發(fā)現(xiàn)兩種分辨率下的γ 通過率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），即均勻分辨率下的γ 通過率及標(biāo)準(zhǔn)偏差均優(yōu)于混合分辨率下的結(jié)果，因此，我們不建議廠家設(shè)計(jì)混合分辨率的劑量驗(yàn)證設(shè)備，采用均勻分辨率的探測平面設(shè)計(jì)將能更準(zhǔn)確地反映劑量驗(yàn)證的結(jié)果，同時(shí)均勻的高分辨率下的驗(yàn)證結(jié)果更接近真實(shí)情況。其他研究也討論了不同分辨率的設(shè)備對劑量驗(yàn)證通過率的影響[10-11]，但均是基于不同分辨率的不同設(shè)備進(jìn)行的，與本研究的方法存在差異，不具有可比性。

綜上所述，Delta4在出廠時(shí)采用混合分辨率的設(shè)計(jì)，本研究通過對比發(fā)現(xiàn)，均勻分辨率下的γ通過率優(yōu)于混合分辨率下的結(jié)果，因此，建議廠家采用均勻的劑量探測板設(shè)計(jì)，并盡可能采用高分辨率，為用戶提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。