直腸癌靜態(tài)與動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃劑量驗(yàn)證的探討

楊玉剛，尚革，齊洪志，郝潔，張華，許林

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤中心，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊 830054

直腸癌靜態(tài)與動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃劑量驗(yàn)證的探討

楊玉剛，尚革，齊洪志，郝潔，張華，許林

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤中心，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊 830054

目的 比較靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)放療（IMRT）計(jì)劃在直腸癌放療過(guò)程中劑量的準(zhǔn)確性。方法 選取我院12例直腸癌動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃和12例直腸癌靜態(tài)IMRT計(jì)劃，采用二維電離室矩陣對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)劑量和面劑量的驗(yàn)證。結(jié)果 參照3%/3 mm標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃24個(gè)照射野以及靜態(tài)IMRT計(jì)劃24個(gè)照射野的面劑量的γ通過(guò)率均值分別為99.2%和97.6%，二者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。動(dòng)態(tài)和靜態(tài)IMRT計(jì)劃點(diǎn)劑量的誤差均值分別為1.8%和3.1%，二者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論 在加速器正常運(yùn)行狀態(tài)下，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃都可以應(yīng)用于直腸癌調(diào)強(qiáng)放射治療，但在驗(yàn)證劑量精確性上，動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃優(yōu)于靜態(tài)IMRT計(jì)劃。

直腸癌；靜態(tài)IMRT；動(dòng)態(tài)IMRT；劑量驗(yàn)證

大腸癌是常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其中直腸癌占多數(shù)。在我國(guó)直腸癌發(fā)病率排在常見(jiàn)惡性腫瘤的第4～6位[1]。隨著調(diào)強(qiáng)放射治療（Intensity-modulated Radiation Therapy，IMRT）技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分直腸癌患者都選用該技術(shù)進(jìn)行治療。IMRT比較復(fù)雜，具有高度適形的劑量學(xué)特點(diǎn)，錯(cuò)誤的治療方式將嚴(yán)重影響治療效果，所以IMRT的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制非常重要[2-3]。本文主要對(duì)直腸癌靜態(tài)與動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃的面劑量（電離室矩陣的有效測(cè)量點(diǎn)在等中心層面上所測(cè)的劑量曲線(xiàn)）和點(diǎn)劑量（電離室在等中心點(diǎn)所測(cè)的絕對(duì)劑量）的驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 材料

隨機(jī)選取2013年1月～10月在我院實(shí)施的12例直腸癌動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃和12例直腸癌靜態(tài)IMRT計(jì)劃。

1.2 設(shè)備

PHILIPS 16排大孔徑螺旋CT模擬定位機(jī)；Nuclear公司的二維電離室矩陣Mapcheck；IBA公司的DOSE1、FC65-G指形電離室；直線(xiàn)加速器；等效固體水。

1.3 方法

（1）建立驗(yàn)證模體。在CT模擬定位機(jī)上，對(duì)30 cm×30 cm的固體水在據(jù)其表面5 cm處插入FC65-G指形電離室進(jìn)行掃描，掃描的圖像傳輸?shù)街委熡?jì)劃系統(tǒng)（TPS）中，建立點(diǎn)劑量驗(yàn)證模體。同時(shí)將放有5 cm固體水的二維電離室矩陣Mapcheck水平放置在CT床上進(jìn)行掃描，把掃描的圖像傳輸?shù)街委熡?jì)劃系統(tǒng)中，建立面劑量驗(yàn)證模體。

（2）生成驗(yàn)證計(jì)劃。利用TPS調(diào)用待驗(yàn)證的直腸癌IMRT計(jì)劃，將計(jì)劃的多葉準(zhǔn)直器（MLC）位置運(yùn)動(dòng)文件和機(jī)架、機(jī)頭角度，準(zhǔn)直器位置，射野跳數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)完全拷貝到點(diǎn)劑量驗(yàn)證模體上，射野性質(zhì)完全與治療計(jì)劃相同，生成點(diǎn)劑量驗(yàn)證計(jì)劃；面劑量驗(yàn)證計(jì)劃生成與點(diǎn)劑量基本相同，不同的是機(jī)架、機(jī)頭角度都要?dú)w零[4-6]。

（3）照射驗(yàn)證模體。校準(zhǔn)加速器出束，確保加速器出束1 MU=1 Gy。在治療床上擺好驗(yàn)證模體，對(duì)驗(yàn)證計(jì)劃進(jìn)行出束照射，并記錄驗(yàn)證劑量數(shù)據(jù)。

（4）分析驗(yàn)證數(shù)據(jù)。通過(guò)IBA公司的SPSS Statistics 16.0軟件分別對(duì)點(diǎn)劑量數(shù)據(jù)和面劑量的3%/3 mmγ通過(guò)率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較。

2 結(jié)果

靜態(tài)和動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃點(diǎn)劑量的誤差均值分別為3.1%和1.8%，二者差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃面劑量的3%/3 mmγ通過(guò)率均值分別為97.6%和99.2%，二者差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。圖1為面劑量全樣本3%/3 mmγ通過(guò)率散點(diǎn)圖，可以看出直腸癌動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃在劑量準(zhǔn)確性上優(yōu)于靜態(tài)IMRT計(jì)劃。

3 討論

IMRT計(jì)劃從設(shè)計(jì)到執(zhí)行都可能產(chǎn)生計(jì)量誤差。其中主要有以下3方面：① TPS劑量數(shù)據(jù)采集和擬合的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)溫度、氣壓、源皮距（SSD）等的誤差，進(jìn)而引起劑量精確性的誤差；② 在TPS上輸入CT模擬機(jī)所測(cè)的水、肺和骨等組織的CT值存在一定的誤差，從而引起TPS劑量計(jì)算的誤差；③ 模體在CT模擬機(jī)床上和在加速器治療床上擺位的誤差可影響劑量檢測(cè)的準(zhǔn)確性[7-8]。

本試驗(yàn)對(duì)直腸癌靜態(tài)和動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃的驗(yàn)證結(jié)果表明，兩種IMRT計(jì)劃面劑量3%/3 mmγ通過(guò)率均值都＞97%，點(diǎn)劑量誤差均值都＜4%，因此兩種IMRT計(jì)劃都可用來(lái)進(jìn)行直腸癌IMRT。驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比分析結(jié)果表明，動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃的劑量準(zhǔn)確性要優(yōu)于靜態(tài)IMRT計(jì)劃；同時(shí)由面劑量3%/3 mmγ通過(guò)率散點(diǎn)圖中未能通過(guò)的點(diǎn)的分布來(lái)看，動(dòng)態(tài)IMRT計(jì)劃未能通過(guò)的點(diǎn)主要分布在靶區(qū)邊緣，靜態(tài)IMRT計(jì)劃未能通過(guò)的點(diǎn)在靶區(qū)各個(gè)地方都會(huì)有分布。

[1] 郝帥營(yíng),張濱,許衛(wèi).磁共振彌散加權(quán)成像在直腸癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2010,25(6):134-137.

[2] 胡逸民.放射物理學(xué)[M].北京:原子能出版社,1999．

[3] 陳維軍,狄小云.調(diào)強(qiáng)放療的劑量學(xué)驗(yàn)證研究進(jìn)展[J].腫瘤學(xué)雜志,2011,17(1):67-70.

[4] 汪琪,翟振宇,王靜,等.利用二維電離室矩陣驗(yàn)證鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療的劑量分布[J].腫瘤學(xué)雜志,2011,17(1):24-26.

[5] 黃曉延,黃劭敏,張黎,等.三維治療計(jì)劃系統(tǒng)的劑量學(xué)驗(yàn)證[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2006,11(15):496-500.

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[8] 肖鋒,孫朝陽(yáng),胡明民,等.三維適形及調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2008,25(3):641-642,669.

Discussion on Dose Verif i cation of Static and Dynamic IMRT Plans for Rectal Cancer

YANG Yu-gang, SHANG Ge, QI Hong-zhi, HAO Jie, ZHANG Hua, XU Lin
Cancer Center, The First Teaching Hospital of Xinjiang Medical University, Urumchi Xinjiang Uygur Autonomous Region 830054, China

Objective To compare the accuracy of radiation dose of static and dynamic IMRT plans in the treatment of recal cancer. Methods The point dose verif i cation and surface dose verif i cation of static IMRT plans (12 cases) and dynamic IMRT plans (12 cases) which were implemented in our hospital were conducted with 2D ionization chamber array. Results According to 3%/3 mm criterion, the average passing rate of surface dose of 24 radiation fi elds of dynamic IMRT plans was 99.2% and that of static IMRT plans was 97.6%. The mean error of point dose of dynamic IMRT plans was 1.8% and that of static IMRT plans was 3.1%. Ther were signif i cant differences between static and dynamic IMRT plans in terms of point dose (P＜0.05) and surface dose (P＜0.05). Conclusion Based on the normal operation of accelerators, both of static and dynamic IMRT plans can be used in the treatment of rectal cancer while the accuracy of radiation dose of dynamic IMRT plans was higher than that of static IMRT plans.

recal cancer; static IMRT; dynamic IMRT; dose verif i cation

R816.5

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.09.044

1674-1633(2014)09-0118-02

2014-02-18

2014-08-06

烏魯木齊市科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目資助（H111313001）。

許林，主管技師。

作者郵箱：yg570@163.com