各向異性解析算法與先進外照射光子劑量算法在肺癌VMAT計劃中的劑量學差異

徐詩磊，張九堂，張俊俊，陳旎

1.湖南省腫瘤醫院放射物理技術部，湖南長沙410013；2.中南大學湘雅三醫院放射治療中心，湖南長沙410013

前言

Eclipse 放射治療計劃系統當前主要采用各向異性解析算法（Anisotropic Analytical Algorithm,AAA）和先進外照射光子劑量算法（Acuros External Beam Algorithm,AXB）。AAA 是一種基于筆形束卷積的劑量算法并采用卷積/疊加（C/S）方法進行計算，AXB采用數值分析的方法求解線性波爾茲曼方程得到吸收劑量，得到與蒙特卡羅算法高度一致的模擬結果。國內外已有文獻報道，針對類似于肺組織這種低密度區域，AXB比AAA更加精確［1-3］。本研究旨在比較AXB 和AAA 在肺癌容積旋轉調強放療（Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT）計劃中的靶區和危及器官的劑量學差異。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取20例2017～2018年在湖南省腫瘤醫院放療中心接受放療的肺癌患者，年齡38～72 歲，中位年齡55 歲，其中，男13例，女7例。均采用VMAT 治療計劃。

1.2 設備材料

GE Light-speed CT 大孔徑模擬定位機，瓦里安公司Trilogy 醫用直線加速器及配套的EclipseV13.6計劃系統。

1.3 體位固定及CT掃描

患者采取仰臥位，固定體位采用熱塑型網膜及真空枕，掃描時行靜脈增強造影，層厚3 mm，層距5 mm。CT 圖像采集后，通過DICOM 格式傳輸至Eclipse工作站并進行接收。

1.4 靶區勾畫

計劃腫瘤區（Planning Gross Tumor Volume,PGTV）為腫瘤區（Gross Tumor Volume，GTV）與淋巴結的大體腫瘤區（Gross Tumor Volume lymph node,GTVnd）外擴0.5 cm，臨床靶 區（Clinical Target Volume,CTV）為GTV 與GTVnd 外擴0.6～0.8 cm 以及所有的預防照射區域，計劃靶區（Planning Target Volume,PTV）為CTV 外擴0.5 cm。危及器官主要包括肺、心臟和脊髓。

1.5 處方劑量

處方劑量為：PGTV 2.2 Gy×30次，總劑量66 Gy；PTV 2 Gy×30次，總劑量60 Gy，1周治療5次。

1.6 計劃設計

采用EclipseV13.6 計劃系統設計VMAT 治療計劃，并利用在Trilogy 上采集的數據進行模擬計算。采用6 MV X 光子線和600 MU/min 的劑量率，兩個弧（順時針181°～179°，逆時針179°～181°），床角度為0°，機架角屏蔽范圍和準直器角度根據腫瘤形狀調整。……