如何提高容積調(diào)強放療劑量驗證通過率

戴堂知，鄭旭海

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如何提高容積調(diào)強放療劑量驗證通過率

戴堂知，鄭旭海

（四川省綿陽市中心醫(yī)院，四川 綿陽 621000）

探討了如何提高容積調(diào)強放射治療計劃劑量驗證通過率及降低點絕對劑量誤差，總結(jié)了科室近5年來在劑量驗證質(zhì)控方面取得的一系列經(jīng)驗。容積調(diào)強在普通調(diào)強的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，在治療效率、精準性、病人舒適性取得了長足的進展，但其質(zhì)量難以控制，尤其是劑量驗證比常規(guī)調(diào)強放療難度更大，要用好這一技術(shù)造福廣大腫瘤患者，作為基層醫(yī)院的物理醫(yī)師更應(yīng)該有責任、有義務(wù)做好設(shè)備質(zhì)控，提高放療計劃劑量驗證通過率，確保放療劑量的精準度。

容積調(diào)強；劑量驗證；質(zhì)量控制；MLC

容積調(diào)強（Volumetric Intensity Modulated Arc Therapy，簡稱VMAT）作為目前國際最先進的放射治療技術(shù)，該技術(shù)把普通調(diào)強放療與弧形治療有機結(jié)合起來，同時，擁有調(diào)強治療劑量分布的“優(yōu)”和弧形治療的“快”的特點，使腫瘤靶區(qū)劑量發(fā)布更加優(yōu)化和合理，病人每次放療時間大大縮短，降低了病人在治療過程中的不自主運動概率，舒適性提升，誤差也進一步縮小，提高了治療精度。

我院2013年引進ELEKTA公司SYNERGY VMAT加速器開展臨床放療，該系統(tǒng)治療過程中機架動態(tài)運轉(zhuǎn)、劑量率動態(tài)變化、多葉光柵（MLC）動態(tài)運行3者相互關(guān)聯(lián)，而做好VMAT臨床劑量學驗證是保證VMAT放療精準進行的必要保障。

1 材料與實驗方法

我院采用Sunnucler公司的Arccheck 進行360°面劑量驗證，采用IBA DOSE1 0.13 CC電離室進行絕對點劑量的驗證，采用MONACO計劃系統(tǒng)用蒙卡算法0.3 cm網(wǎng)格進行計算，利用MONACO計劃系統(tǒng)創(chuàng)建驗證計劃的功能，調(diào)用待驗證的VMAT治療計劃，并將該計劃包括的MLC位置文件、機架參數(shù)、劑量等所有治療數(shù)據(jù)拷貝到Arccheck模體影像上，等中心點采用模體的測量中心，重新計算模體的劑量分布及等中心點電離室的Dmean值。

2 實驗結(jié)果

將測定的面劑量與TPS計算所得的劑量通量比對進行γ分析，通過率在95%（3 mm/3%）以上方可認為通過，同時，將測量得到的等中心點劑量與TPS計算值相比較：百分相對誤差=（實測劑量－TPS計算平均值）/ TPS計算平均值，所得百分相對誤差在±3%以內(nèi)，則認為病人的治療計劃可以通過；否則，需要分析誤差過大的原因，解決問題后重新測量驗證，直至驗證計劃通過方可用于臨床治療。

3 總結(jié)及經(jīng)驗交流

我院用該方法進行臨床病例的劑量學驗證近5年，使用過程中發(fā)現(xiàn)了不少問題，通過摸索不斷改進γ分析通過率，使其長期穩(wěn)定在95%（3 mm/3%）以上，點劑量誤差小于3%.經(jīng)驗總結(jié)如下：①0.13 CC電離室的刻度。我院的劑量儀（IBA DOSE1）和0.6CC電離室經(jīng)中測院校準，作為工作級參考劑量儀，刻度加速器前需預(yù)熱30 min。刻度條件為10 cm×10 cm野，標準源皮距SSD=100 cm，水下5 cm、每次預(yù)置200MU，進行溫度、氣壓及CF因子校正，連續(xù)測量3次取平均值刻度加速器。相同條件下比對0.13 CC電離室，求出其刻度因子。②Arccheck CT掃描及劑量驗證時放置位置的前后左右必須水平，左右兩側(cè)及中心十字標線必須與激光線重合。③帶中心模體適配器、0.13電離室及其適配器用本院的定位CT掃描，掃描條件與病人掃描條件一致，將圖像導(dǎo)入計劃系統(tǒng)TPS QA 庫，逐層認真勾畫外輪廓及電離室的輪廓，模體的電子密度首次強制設(shè)定為廠家默認值1.18，通過0°、90°、270°的10 cm×10 cm野，每野100MU用TPS計算值與實測值進行比對，逐步修正模體電子密度值，我院得出結(jié)果為1.10.④模體電子密度校正方面，通過圖1所示等中心點ISO Dmean劑量計算值與實測值比對，反復(fù)調(diào)整電子密度值，直至計算值與實測值接近。TPS計算值和劑量儀實測值如表1所示。⑤編寫驗證計劃時必須導(dǎo)入加速器床板，并正確輸入床板的電子密度，床板碳纖維電子密度為0.3，中間填充層為0.02，并讓床板參與劑量計算，這一項會降低約1%左右的絕對劑量誤差，同時γ分析通過率也略有上升。表2為隨機抽取的8例病例測試比對結(jié)果。⑥Arccheck雖然是半導(dǎo)體探測器，但測試病例前最好預(yù)熱15 min，待其穩(wěn)定后開始測量。⑦每次測量前必須用工作劑量儀刻度好加速器，最好讓加速器正常出束1 h后刻度機器。⑧在TPS中勾畫0.13 CC電離室，設(shè)定為器官，采用其mean dose與劑量儀實測值進行比對。⑨Monaco治療計劃系統(tǒng)中Sm、MMS和MDR這3個參數(shù)會引起劑量分布、控制點數(shù)、機器跳數(shù)及照射時間的變化，對VMAT計劃質(zhì)量及劑量驗證通過率有較大影響，設(shè)置合適的Sm、MMS和MDR值對提高計劃質(zhì)量非常重要，應(yīng)對不同病種反復(fù)摸索總結(jié)。⑩MLC到位精度對VMAT計劃劑量驗證通過率的影響。VMAT驗證通過率對多葉光柵位置誤差非常敏感，通常采用人工引入誤差的方法，模擬放療過程中可能出現(xiàn)的誤差，采用AAPM TG-119報告為評價標準，以原始計劃劑量分布為基礎(chǔ)，分別得到每個帶有誤差計劃的通過率，與原始計劃的通過率進行比較，分析通過率的變化。所涉及的誤差主要包括以下誤差來源，即執(zhí)行過程中MLC可能出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，包括MLC射野寬度誤差、MLC整體偏向一側(cè)的誤差，其中，MLC射野寬度誤差包括使MLC射野寬度變大或變小的誤差；TPS中的誤差，主要是TPS建模中的微小誤差，包括 leaf-end modeling、tongue-and-groove effiects偏差、profile輸入的偏差、TPS計算的不準確性等。?如果某一段時間出現(xiàn)劑量驗證通過率普遍偏低或不達標，則應(yīng)檢查檢測儀器Arccheck是否正常，有必要重新做半導(dǎo)體陣列校正及絕對劑量刻度，查看軟件參數(shù)設(shè)置是否改變；如果正常，則需要對MLC的到位精度、重復(fù)性、機架角度、劑量率、加速器物理參數(shù)（比如PDD曲線、Profile曲線、MLC漏射、TPS模型、模體擺放、機器等中心精度、激光定位燈位置）等方面逐一排查，直到查找到原因為止，有必要時尋求廠方物理學專家的技術(shù)支持。?國內(nèi)對于VAMT新型治療模式尚沒有統(tǒng)一的規(guī)范要求，各應(yīng)用單位報道的檢測方式均是按照AAPM TG-142報告的標準進行加速器的QA和QC，我院目前也是參照該標準檢測加速器，按規(guī)范認真做好加速器的日檢、周檢、月檢、年檢等相關(guān)檢查項目，因為MLC的到位精度對劑量驗證通過率的影響最大，應(yīng)定期應(yīng)用廠家配置的專用檢測軟件AUTOCAL檢測MLC的到位精度，維保單位應(yīng)做好MLC的保養(yǎng)，重點在驅(qū)動絲杠、驅(qū)動馬達的保養(yǎng)及MLC反光點的清潔。另外，對TPS的劑量學模型也僅停留在均質(zhì)模體，尚未有非均勻模體的測試標準。

圖1 模體電子密度校正圖

表1 TPS計算值和劑量儀實測值

090270 TPS計算值電子密度1.1867.267.367.25 電子密度1.1069.769.869.8 劑量儀實測值 69.669.669.7

表2 隨機抽取的8例病例測試比對結(jié)果

病例1病例2病例3病例4病例5病例6病例7病例8 不加床γ通過率/（%）95.495.796.495.997.295.395.696.3 點劑量誤差/（%）2.62.42.62.21.71.61.21.8 加床γ通過率/（%）95.795.996.596.097.295.696.396.4 點劑量誤差/（%）2.12.12.01.71.61.40.91.7

4 新劑量驗證技術(shù)展望

我院目前采用的面劑量加絕對點劑量的方式是VMAT中較為常用的方法，通過近5年的應(yīng)用也發(fā)現(xiàn)它的一些不足之處：①費時費力，只能測量1次，如果治療過程中加速器參數(shù)發(fā)生改變，進而導(dǎo)致劑量學的變化并不能發(fā)現(xiàn)，最終導(dǎo)致病人的受照劑量出現(xiàn)偏差。②測試儀器Arccheck探測器陣列是半導(dǎo)體材料，隨著使用年限的增長，其靈敏度、測量線性度都會發(fā)生改變，最終導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。

針對這些不足之處，目前也報道了一些新的測試驗證方法：①通過專用軟件后臺讀取加速器的運行日志，這些日志包含加速器機架角度、轉(zhuǎn)速、劑量率、MLC的位置參數(shù)，分析比較這些參數(shù)查找加速器的運行異常點，且每日都可以在后臺進行檢測，不占用加速器日常的工作時間，對保障整個VMAT系統(tǒng)的精準運行起到了重要作用。②通過機載的MV級電子影像系統(tǒng)EPID不僅可獲取VMAT計劃執(zhí)行過程中MLC的到位信息，還可以通過梯度檢測算法獲取MLC實際位置，并與VMAT計劃中規(guī)定的MLC位置進行比較，得到MLC的位置誤差，計算計劃通過率。EPID獲得的劑量通量圖與TPS計算所得的通量圖進行γ比較分析獲得面劑量通過率，且其空間分辨率遠高于Arccheck，但需要專業(yè)軟件系統(tǒng)的支持。臨床驗證中發(fā)現(xiàn)，很多VMAT計劃雖然通過了劑量驗證，但仍存在不同程度的葉片到位誤差，因此，只對VMAT計劃進行劑量驗證是不夠的，對VMAT計劃劑量的驗證需要對MLC進行專門的質(zhì)量控制。通過EPID進行MLC到位精度的檢測能夠提供更加詳細、深入的質(zhì)控信息， 為VMAT技術(shù)的開展提供更多的保障。

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2095－6835（2018）21－0085－02

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.085

〔編輯：張思楠〕