多葉準直器葉片寬度對鼻咽癌調強計劃劑量學的影響

楊超鳳，楊海明，鄧 燁，劉志杰，羅庭軍

（廣西醫科大學附屬腫瘤醫院 放療中心物理室，廣西南寧530021）

多葉準直器葉片寬度對鼻咽癌調強計劃劑量學的影響

楊超鳳，楊海明，鄧 燁，劉志杰，羅庭軍

（廣西醫科大學附屬腫瘤醫院 放療中心物理室，廣西南寧530021）

目的：比較兩種不同多葉準直器葉片寬度對鼻咽癌調強放療計劃劑量學的影響。方法：選擇30例初診鼻咽癌患者，利用Pinnacle3 V9.2計劃系統分別選擇5mm和10mm的多葉準直器進行計劃設計，依照劑量體積直方圖對靶區劑量以及危及器官進行綜合分析評估。結果：二組計劃的靶區適形度指數（CI）和靶區劑量均勻性指數（HI）之間差別有統計學意義（P＜0.05）；腦干、脊髓、晶體、視神經、腮腺等危及器官之間無統計學意義（P＞0.05）。結論：比較5mm和10mm多葉準直器，前者更適合用于鼻咽癌患者的調強放射治療。

鼻咽癌；多葉光柵；調強計劃；靶區劑量

隨著腫瘤放射治療技術的發展，調強放射治療（Intensity Modulated Radiotherapy，IMRT）已成為二十一世紀放射治療技術的主流，多葉準直器（Multi Leaf collimator，MLC）作為醫用直線加速器的標準配置［1］，在實施調強放射治療中有著舉足輕重的作用。目前，已有不少學者探討了采用不同類型MLC對多種腫瘤放療計劃的影響，但結論并不一致有些甚至是相互對立的，鑒于此，本文通過比較兩種不同MLC葉片寬度對鼻咽癌調強放療計劃的影響，分析兩組計劃在靶區劑量均勻性、適形度以及危及器官（Organ At Risk，OARs）受照劑量方面的差異。

1 材料與方法

1.1 一般資料：選取30例鼻咽癌患者，男23例，女9例。年齡30～71歲，中位年齡48歲，腫瘤體積為32.4～140cm2，均經病理學確診為低分化癌。

1.2 設備：大孔徑CT模擬定位機，Pinnacle3 V9.2計劃系統，直線加速器分別為Elekta Precise（40對MLC，葉片在等中心寬度為10 mm）和Varian 6EX（60對MLC，中間40對葉片在等中心寬度為5 mm，余為10 mm）。

1.3 靶區和危及器官的勾畫：所有患者經CT模擬定位機定位，由醫師參考ICRU50和62號報告勾畫出鼻咽部腫瘤靶區GTVnx和頸部淋巴結GTVnd及亞臨床病灶和高危淋巴引流區域的臨床靶區（CTV1）、以及預防照射的臨床靶區（CTV2）。根據擺位誤差在各靶區基礎上各方向均勻外放3mm［2］，形成各部分的計劃靶區（planning target volume，PTV）。同時勾畫周圍危及器官包括：腦干、脊髓、眼晶體、眼球、視神經、視交叉、顳葉、中耳、下頜關節、下頜骨，腮腺、喉等。

1.4 靶區與危及器官的劑量要求：各靶區給予的處方劑量分別是PGTVnx為70.06 Gy，PGTVnd為66～68.20 Gy，PTV1為62Gy，PTV2為55.80Gy。每周5次，每次2 Gy，分31次同期完成照射。危及器官限量分別是腦干未受侵時Dmax≤54Gy，受侵時V60Gy≤0.1cm3，脊髓Dmax≤40Gy，晶體Dmax≤7Gy，視神經Dmax≤54Gy，雙側腮腺50%≤30Gy，喉Dmean≤45Gy，視交叉未受侵時Dmax≤54Gy，顳葉、下頜關節和下頜骨要求Dmean≤60Gy。

1.5 IMRT計劃設計及計劃評估：所有計劃均采用等中心照射技術，6MV光子線照射，共面9野均分360°，設置相同的目標函數和優化條件，利用直接子野優化算法進行優化。按ICRU62號報告要求，以95%處方劑量覆蓋的PGTVnx體積作為評價指標。

（1）靶區評價標準：比較兩組計劃中PGTVnx的靶區適形度指數（CI）和劑量均勻性指數（HI）。CI＝（VT.ref／VT）×（VT.ref／Vref），式中VT.ref表示95%處方劑量覆蓋的PGTVnx體積，VT為總的PGTVnx體積，Vref表示95%處方劑量覆蓋的所有區域的體積，CI值為0～1，CI值越大表示靶區劑量的適形性越好［3］。HI＝D5%／D95%，其中D5%和D95%分別為5%和95%PGTVnx體積所受到的照射劑量，HI值越大說明靶區內劑量分布越不均勻［3］。

（2）危及器官：危及器官中主要評估脊髓、腦干、眼晶體、視神經的最大劑量，其次是評估50%的腮腺所受的照射劑量和喉的平均劑量。

1.6 統計方法：數據采用SPSS18.0統計軟件包進行統計學處理，兩組計劃的劑量學差異采用配對t檢驗進行比較，P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

兩組計劃的靶區適形度指數（CI）和靶區劑量均勻性指數（HI）見表1，危及器官的受照劑量統計學分析，lekta組腦干Dmax：5216.9±933.0、腦干Dmean：2892.0±332.6、脊髓Dmax：3615.2±616.5、脊髓Dmean：2353.6±200.2、左晶體Dmax：581.4±71.1、右晶體Dmax：567.7±63.4、左視神經Dmax：4706.3±919.5、右視神經Dmax：4688.4± 861.2、左腮腺D50：3104.0±679.5、右腮腺D50：3100.2± 271.4；Varian組腦干Dmax：5332.7±366.2、腦干Dmean：2946.3±370.2、脊髓Dmax：3751.9±198.8、脊髓Dmean：2434.5±181.5、左晶體Dmax：570.0±75.9、右晶體Dmax：570.3±84.6、左視神經Dmax：4730.2±589.2、右視神經Dmax：4807.0±574.7、左腮腺D50：3213.4±413.9、右腮腺D50：3111.0±238.1，兩組對比腦干Dmean、脊髓Dmean差異顯著（T＝2.955，P＝0.006）差異顯著有統計學意義。

表1 兩組計劃的CI、HI指數比較

3 討論

調強放射治療是使用MLC技術對射線束強度和形狀進行調節，以實現高劑量曲線在三維方向上與腫瘤靶區形狀一致，在提高靶區劑量的同時，降低重要器官的照射劑量。鼻咽部結構復雜，腫瘤的形狀多為不規則形，應用MLC設計的照射野邊緣多呈鋸齒狀。本研究結果顯示，兩種計劃模式下，雖然使用了完全相同的射野參數及優化條件，但由于MLC葉片寬度不同，兩組計劃的靶區適形度指數（CI）和靶區劑量均勻性指數（HI）之間均有統計學差異（P＜0.05），選擇5mmMLC設計的計劃，不僅靶區適形度好而且劑量分布更均勻。對于危及器官在計劃中都能滿足臨床要求，兩組計劃的均無明顯統計學差異。在靜態調強放療中，葉片的寬度決定了MLC形成的不規則射野與靶區形狀的幾何適合度，葉片寬度越薄，適合度越好［4］。張富利等對基于配置不同類型MLC的Elekta Precise、Varian 2100、Siemens Artiste三種加速器設計的宮頸癌術后調強放療計劃的評估，比較了三種計劃在靶區劑量均勻性、適形度以及OARs受照體積和劑量分布方面的差異，結果顯示應用小葉片MLC設計的計劃適形度指數和均勻度指數在三者中最優。范廷勇等人對MLC葉片等中心寬度為5mm和10mm的二類加速器制定放療計劃，對比了11例鼻咽癌患者的靶區劑量分布和OARs受量的情況，結果顯示應用5 mm與10 mm多葉光柵的放射治療計劃比較，HI值差異無統計學意義。5例瘤床加量和復發后二次放療的患者應用5 mm MLC的CI值高于10 mmMLC值，但MLC葉片的寬度對適形度有影響而對靶區劑量均勻性影響較小。

本人對30例鼻咽癌患者的研究結果表明，在進行鼻咽癌調強放射治療時，選擇5mm MLC設計的鼻咽癌調強計劃較10 mm MLC設計的鼻咽癌調強計劃，有更好的靶區適形度和更均勻的靶區劑量分布，更適合鼻咽癌患者的調強放射治療。

［1］崔偉杰，戴建榮.多葉準直器的結構設計［J］.醫學裝備，2009，5（22）：4-9.

［2］沈琪亮.32例鼻咽癌調強放療擺位誤差的簡單分析［J］.中國醫學物理學雜志，2012，29（5）：3600-3600.

［3］孫長江，李軍，花威.鼻咽癌不同射野動態調強放療計劃的臨床劑量學比較［J］.中華腫瘤防治雜志，2012，19（4）：276 -279.

［4］胡逸民.腫瘤放射物理學［M］.北京：原子能出版社，1999：123.

R739.6

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1002-2376（2015）10-0041-02

2015-08-24