EclipseNTO參數(shù)的調(diào)整對鼻咽癌放療計劃劑量學(xué)的影響

葉芝甫

摘要：目的：通過修改瓦里安Eclipse NTO參數(shù)，分析其劑量學(xué)差異。方法：選取10例鼻咽癌患者，每位患者分別設(shè)置NTO權(quán)重分別為1～ 999。設(shè)置跌落值分別為0.01～5.00。設(shè)置NTO distances to PTV，開始劑量，跌落劑量 分別為1 mm，100%，和10%。結(jié)果：當NTO權(quán)重小于等于100，跌落值為0.1～0.3時，可以得到較為理想的計劃結(jié)果。

關(guān)鍵詞：鼻咽癌;HI;CI;NTO參數(shù)

Effect of adjustment of EclipseNTO parameters on dosimetry of radiotherapy plan for nasopharyngeal carcinoma

Abstract：Objective：The dosimetric differences were analyzed by modifying the Varian Eclipse NTO parameters. Methods：Ten patients with nasopharyngeal carcinoma were enrolled. Each patient was given a NTO weight of 1 to 999. Set the drop value to 0.01 to 5.00. Set NTO distances to PTV to start doses with drop doses of 1 mm，100%，and 10%，respectively. Result：When the NTO weight is less than or equal to 100 and the drop value is 0.1 to 0.3，the ideal planned result can be obtained.

Keywords：nasopharyngeal carcinoma;uniform index HI;conformal index CI;NTO parameters

鼻咽癌是我國常見的頭頸部惡性腫瘤，發(fā)病率占總?cè)丝诘?5/10萬～50/10 萬，發(fā)病率為耳鼻咽喉惡性腫瘤之首^[1-2]。由于鼻咽部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜構(gòu)導(dǎo)致鼻咽癌計劃設(shè)計難度較大^[3-4]。

對于Eclipse用戶來說Normal Tissue Objective（NTO）可以作為壓制靶區(qū)外危及器官劑量的有力工具。通過NTO值的一些特定設(shè)置可以達到與設(shè)劑量限制環(huán)相同的作用。Eclipse有兩種類型的NTO：廠商預(yù)先設(shè)定的參數(shù)和用戶自定義的空間劑量變化約束參數(shù)。用戶定義的NTO曲線的形狀由4個參數(shù)描述：1. 距計劃靶區(qū)體積（PTV）邊界的距離（x_start）;2.開始的劑量（f₀）;3.終止的劑量（f_∞）;4.劑量跌落的梯度fall-off value（k）。NTO公式如下^[5]：

第一個參數(shù)x_start是距離PTV邊界的距離，它定義了與目標體積相鄰的一個劑量平坦度較為均勻的區(qū)域。第二個參數(shù)f₀是起始劑量，開始劑量可設(shè)定為處方劑量的某個百分比。第三個參數(shù)f_∞是終止劑量，終止劑量是NTO優(yōu)化的最低劑量，其位置受跌落梯度k的影響。劑量跌落梯度k可能在0到10（mm^?1）之間，并決定了劑量均勻區(qū)域以外的NTO曲線的陡峭程度。除了這些形狀參數(shù)外，NTO的重要性還取決于權(quán)重的優(yōu)先級。優(yōu)先級可能在0到1000之間，它確定NTO對任何其他優(yōu)化條件的相對重要性。當優(yōu)先級設(shè)置為0時，NTO無效，而最高優(yōu)先級將會最優(yōu)先優(yōu)化^[5]。

本文將通過NTO參數(shù)進行排列組合作為優(yōu)化條件，對計劃結(jié)果進行比較，以探討NTO參數(shù)的組合方式，使放療計劃達到一個較為理想的結(jié)果。

1.材料與方法

本文選取鼻咽癌放療患者10例。每名患者的靶區(qū)及其處方劑量為PGTV（70Gy）、PGTV-nd（66Gy）、PCTV1（60Gy）、PCTV2（54Gy）。危及器官主要勾畫有腦干、脊髓、晶體、腮腺、顳葉等。

首先每名患者均由物理師按照臨床要求設(shè)計一個放療計劃。然后以此計劃為模板，在只修改NTO參數(shù)的情況下進行優(yōu)化。每位患者的計劃中，NTO 權(quán)重值分別為 1、50、100、200、500和999。x_start為1mm，f₀為100%，f_∞為10%。fall-off 值（k）分別為0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.5、1、5。除NTO 權(quán)重和fall-off 值（k）之外的其他NTO參數(shù)都保持不變。PTV使用80的權(quán)重通過lower使處方劑量覆蓋100%的體積，使用70的權(quán)重通過upper使低劑量靶區(qū)減去高劑量靶區(qū)外擴3～5mm以后Dmax小于等于處方劑量的110%，每名患者共有55個計劃。所有計劃均使用Eclipse11.0計劃系統(tǒng)優(yōu)化至自動退出。每個計劃靶區(qū)的評價均按照如下指標：CI、HI;D_50%為中位劑量;D_98%為近似最低劑量。

2.結(jié)果

由于NTO設(shè)置對劑量分布和相應(yīng)的劑量指標有很大的影響。對于每一個統(tǒng)計對象，本文所有圖表中的統(tǒng)計結(jié)果均采用10個病例的平均值作為統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

圖1所示，在相同的fall-off 值的條件下，NTO權(quán)重為1、50、100的靶區(qū)HI、CI相差不大。在fall-off值為0.01～0.3的時候，CI處于0.9～1之間，隨后CI隨著fall-off 值的增大開始減少，在fall-off 值為1、5的時候，其CI處于0.8～0.9之間。HI在NTO權(quán)重為1～100時，HI位于0～0.2之間，且?guī)缀醪浑Sfall-off 值的變化而變化。當NTO權(quán)重大于200時，HI曲線的差距則隨fall-off 值的變化迅速增大，在fall-off 值為0.15時增長速度放緩，此時HI大約為1。當NTO權(quán)重為200～999的時候，HI整體偏高。

圖2所示，在相同的fall-off 值條件下，NTO權(quán)重為1、50、100時，HI和CI相差不大，其CI處于0.9附近。當NTO權(quán)重為200～999時，CI開始整體偏低，且在相同fall-off 值的條件下，隨著NTO權(quán)重加大而減小。均勻指數(shù)在NTO權(quán)重為1～100時，HI位于0～0.2之間，各條曲線相差不大，且?guī)缀醪浑Sfall-off 值的變化而變化。當NTO權(quán)重為200～999的時候，HI整體偏高，且在相同fall-off 值的條件下，隨著NTO權(quán)重加大而變大。

圖3所示，在相同的fall-off 值條件下，權(quán)重為1、50的靶區(qū)之間的HI和CI相差不大，其CI處于0.8附近。當NTO權(quán)重為200～999的時候，CI開始整體偏低，且在相同fall-of值的條件下，隨著NTO權(quán)重加大而減小，在NTO權(quán)重為999時CI已經(jīng)不存在，故在圖表中無顯示。

HI在NTO權(quán)重為1～100時，位于0～0.2之間，各條曲線相差不大，且?guī)缀醪浑Sfall-off 值的變化而變化。當NTO權(quán)重為200～999的時候，HI整體偏高，且在相同fall-off 值的條件下，隨著NTO權(quán)重加大而變大。在fall-off 值為0.01～0.15之間增長最快。

文中的脊髓為實際脊髓的基礎(chǔ)上外擴3mm形成的實心結(jié)構(gòu)。當NTO權(quán)重在1～100時，脊髓的最大點劑量均處于40～43Gy之間。NTO權(quán)重為500、999時隨fall-off 值的增大急劇下降。

本文中的腦干均為實際腦干的基礎(chǔ)上外擴3mm形成的實心結(jié)構(gòu)。由圖可以看出當NTO權(quán)重在1～100時，腦干的最大點劑量相對比較穩(wěn)定，均處于60～65Gy之間，隨fall-off 值 的變化波動很小。NTO權(quán)重為200、500、999時隨fall-off 值 的增大急劇下降，且權(quán)重越大下降越明顯。

文中的晶體分為左右兩側(cè)晶體。圖例中L前綴的為左側(cè)晶體的統(tǒng)計結(jié)果，R前綴的為右側(cè)晶體的統(tǒng)計結(jié)果。由圖可以看兩側(cè)晶體出當NTO權(quán)重在1～200時，其最大點劑量相對比較穩(wěn)定，均處于8～9Gy之間，隨fall-off 值 的變化波動很小。

文中的腮腺均為左右兩側(cè)。圖例中L前為左側(cè)腮腺，R前綴為右側(cè)腮腺統(tǒng)計結(jié)果。當NTO權(quán)重在1、100時，其綴V_30Gy%相對比較穩(wěn)定，均處于45%～50%之間，隨fall-off 值 的變化波動較小。NTO權(quán)重為200時V_30Gy%隨fall-off 值 的上升再緩慢下降，其最大值越78%。NTO權(quán)重為500、999時隨fall-off 值 的增大急劇下降，且權(quán)重越大下降越明顯。

3.討論

從上述結(jié)果中可以看到，單純從保護腮腺的角度要盡量降低腮腺的受照射體積，NTO權(quán)重應(yīng)當盡量放大。單純從保護脊髓的角度優(yōu)先選擇500、999的權(quán)重，其次選擇1、50、100時，其最大劑量點也在臨床可接受的范圍。由于腦干是串行器官，臨床上希望最大劑量越低越好。當NTO權(quán)重為500、999時，兩側(cè)晶體最大點劑量隨fall-off 值的增大快速下降。

對于PTV-GTV，其權(quán)重應(yīng)為1-100、fall-off 值小于0.3為宜。當PTV-1NTO權(quán)重為1、50、100的CI處于0.9附近。當NTO權(quán)重為200～999的時候，CI開始整體偏低。在NTO權(quán)重為999的曲線隨著fall-off 值的增加快速趨近于0。HI在NTO權(quán)重為1～100時，HI位于0～0.2之間，當NTO權(quán)重為200～999的時候，HI整體偏高。PTV-2的NTO權(quán)重應(yīng)為1-100為宜。

參考文獻：

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