準(zhǔn)直器角度誤差對(duì)鼻咽癌容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃驗(yàn)證結(jié)果的影響

鄢佳文，高靖琰（通信作者），劉旭紅，朱思瑾

昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院放射治療科 （云南昆明 650118）

鼻咽癌作為臨床常見的惡性腫瘤，放射治療已成為其主要的治療手段。容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）作為新型的調(diào)強(qiáng)技術(shù)[1]，照射中可同時(shí)改變機(jī)架角度、機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度、多葉準(zhǔn)直器（multi-leaf collimator，MLC）形狀、劑量率、準(zhǔn)直器角度等多項(xiàng)參數(shù)以達(dá)到更優(yōu)的劑量分布[2-3]。相較于傳統(tǒng)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃，VMAT 計(jì)劃對(duì)加速器的精度要求更加嚴(yán)格[4]，照射過程中任一參數(shù)的誤差都會(huì)引起計(jì)劃劑量輸出不準(zhǔn)確。本研究旨在探討準(zhǔn)直器角度誤差對(duì)鼻咽癌VMAT 計(jì)劃驗(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

選取2019年于我院接受放療的15例鼻咽癌患者作為研究對(duì)象，其中男11例，女4例；年齡27～76歲，中位年齡43歲；患者均處于疾病早期，行頭頸肩模固定及西門子大孔徑CT 掃描，范圍為頭頂至鎖骨下2 cm，重建層厚為3 mm，并參考ICRU 83號(hào)報(bào)告勾畫靶區(qū)和危及器官，完成VMAT 計(jì)劃設(shè)計(jì)。本研究已獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審核批準(zhǔn)。

1.2 儀器與軟件

直線加速器為醫(yī)科達(dá)公司的Versa HD 加速器；計(jì)劃系統(tǒng)采用Pinnacle 9.10版本，可完成VMAT 計(jì)劃設(shè)計(jì)；驗(yàn)證設(shè)備選用Sun Nuclear 公司的ArcCHECK 驗(yàn)證模體，分析軟件為ArcCHECK 配套的Sun Nuclear 分析軟件。

1.3 方法

原計(jì)劃均采用共面雙弧設(shè)計(jì)的VMAT計(jì)劃，將其命名為Trail，誤差計(jì)劃按照原計(jì)劃參數(shù)改變準(zhǔn)直器角度±0.5°和±1°，將其命名為Trail+0.5°、Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°，保證其他參數(shù)不變，引入準(zhǔn)直器角度誤差，重新計(jì)算一次劑量分布；將所有計(jì)劃導(dǎo)入ArcCHECK CT圖像完成模體劑量計(jì)算，與實(shí)際測(cè)量的吸收劑量進(jìn)行對(duì)比分析；采用SNC軟件的DTA距離符合度分析法和Gamma分析法[5-6]對(duì)采集的射野通量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較，兩種分析方法均基于不同的劑量偏差Δdose和位置偏差Δdistance的對(duì)比，選擇對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)為2%/2 mm、3%/3 mm、4%/4 mm，閾值水平（threshold，TH）為10%，對(duì)比兩者通過率的結(jié)果差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用IBM SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以±s表示，采用非參數(shù)配對(duì)Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

DAT分析法中，當(dāng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)為3%/3 mm、4%/4 mm時(shí)，Trail+0.5°、Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°的計(jì)劃通過率均小于Trail；當(dāng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)為2%/2 mm時(shí)，Trail＋0.5°的計(jì)劃通過率大于Trail，Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°的計(jì)劃通過率均小于Trail；當(dāng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)為2%/2 mm、3%/3 mm時(shí)，Trail+1°的計(jì)劃通過率與Trail比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；當(dāng)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)為4%/4 mm時(shí)，Trail+1°的計(jì)劃通過率與Trail比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見圖1。Gamma分析法中，其結(jié)果與DAT分析法接近，但在3種對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)下，Trail+0.5°、Trail-0.5°、Trail+1°、Trail-1°的計(jì)劃通過率與Trail比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見圖2。

圖1 引入不同誤差的DTA 分析法的平均通過率

圖2 引入不同誤差的Gamma 分析法的平均通過率

3 討論

劑量驗(yàn)證作為放射治療照射的基本質(zhì)量控制工作，需要在對(duì)患者行放射治療前，通過不同的測(cè)量工具確保治療劑量投照的準(zhǔn)確性。VMAT 計(jì)劃對(duì)治療的精度要求更加嚴(yán)格，相較于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放射治療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）計(jì)劃，需要將機(jī)架運(yùn)動(dòng)速度、準(zhǔn)直器角度及照射劑量率等的準(zhǔn)確性作為考慮因素，增加治療自由度的同時(shí)需要更高的質(zhì)量控制精度[3，7]。

在放射治療計(jì)劃的劑量驗(yàn)證中，對(duì)比的是計(jì)劃系統(tǒng)中模擬在模體中的劑量與在實(shí)際模體中的照射劑量，其結(jié)果受各方面誤差的影響，主要是機(jī)器誤差、計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算誤差及測(cè)量過程中的誤差，前兩者一般通過驗(yàn)收較穩(wěn)定，而測(cè)量過程中最易出現(xiàn)誤差而導(dǎo)致劑量的差異。以往的研究多為引入MLC 的誤差對(duì)Gamma 通過率的影響[4]。

本研究選取兩種分析方法對(duì)準(zhǔn)直器誤差的通過率差異進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，兩者差異并不明顯，造成此結(jié)果的原因可能為引入的角度值過??；兩種分析方法中，DTA 分析法有一定的顯著性差異，其是基于平面中3 mm 距離的對(duì)比分析，相較于Gamma 分析法對(duì)比條件更加嚴(yán)格且更為敏感，Gamma 分析法主要表現(xiàn)在平均通過率的下降。本研究是基于單因素的研究，在實(shí)際的VMAT 計(jì)劃中，有多種因素（包括MLC 受重力影響的到位精度等）均會(huì)影響計(jì)劃通過率。

綜上所述，準(zhǔn)直器角度誤差對(duì)鼻咽癌VMAT 計(jì)劃的驗(yàn)證結(jié)果有一定的影響，當(dāng)VMAT 的計(jì)劃驗(yàn)證率下降時(shí)，需要檢測(cè)準(zhǔn)直器的角度誤差。