Eclipse計劃系統中固定野動態調強放療技術減少治療野總MU數的可行方法

張思杏

（柳州市人民醫院，廣西 柳州，545006）

放射治療作為腫瘤治療重要方式之一，實施過程中主要分為以下四個環節：體模定位、計劃設計、計劃確認以及計劃執行。而計劃設計階段中所涉及到劑量參數，均是由手工計算發展至計算機放射治療計劃系統自動計算[1]。調強放射治療的計劃設計過程中，靶區往往與其他臟器器官相連接，期間會損傷正常組織引起不必要的照射，部分表現程度嚴重者，甚至會中斷治療，不利于患者機體健康。在靶區與危及器官位置關系較為復雜的病例中，計劃系統在優化過程中也相對比較困難，在一定程度上得到的計劃治療野加速器總跳數（MU）會明顯增加。當處于相同劑量率條件下，總MU 數的增加會延長治療時間，射線束的粒子利用率顯著降低，會對加速器運行效率造成影響，漏射線、散射線輻射風險性顯著增加，同時靶區移動不確定度增加[2]。因此，如何滿足計劃劑量分布前提下，計劃設計中減少總MU 數顯得尤為重要。本文就依據Eclipse 計劃系統中固定野動態調強技術減少治療野總MU 數的可行方法如下分析，現報道如下。

1.Eclipse 計劃放射系統應用

Eclipse 計劃系統為當前主流的計劃系統之一，在固定野動態調強計劃設計過程中，所設置參數較多，如靶區、OAR 劑量目標值及優選度、等效均勻劑量值、網絡分辨率，通量平滑值等，參數設置會影響放射劑量質量。而如何在特定病例選擇最優優化參數，對臨床疾病治療尤為重要，需要臨床劑量學評估作為依據。為達到相同劑量要求調強放射計劃，如何減少總MU 數，縮短計劃執行時間，可有效縮短患者輻射防護，實現高效及安全治療。對于放射治療計劃，不同醫療加速器廠商并推出一些功能插件，可減少總MU 數，如Pinnacle TPS 7.6 以上版本的DMPO 功能、Eclipse TPS 13.6 以上版本的MU Object功能。然而，上述功能插件購置費用較高，需要強化系統平臺支持，臨床難以推廣及劑量。研究指出[3]，在前列腺容積調強放療（VMAT）計劃中，設計Eclipse TPS 的MU Object 功能，結果得出，MU Object 功能可顯著減少VMAT 過程中總MU 數，但并不適用于IMRT 計劃。

2.Eclipse 計劃系統中減少治療野總MU 數的可行方法

如何優化參數、優化流程，減少總MU 數對維持患者治療療效，減少調強放療所致損傷尤為重要。相比較優化流程，優化參數設置對MU 數的影響更為復雜。通量平滑作為影響放射治療計劃質量的參數之一，國外學者報道顯示[4]，Eclipse 系統通量平滑對前列腺癌、頭頸部腫瘤放射治療計劃的影響，發現平滑值對MU 因子、葉片對展寬、總MU 數等參數均存在不同影響。研究報道顯示[5]，通量平滑可以降低正常組織劑量和MU 跳數。研究指出[6]，選擇滑窗技術的放療治療中，MU 數與劑量率呈現正比，與葉片推進速度呈現反比。為此，Eclipse 計劃系統中有關放射療法中選擇滑窗技術，公式（圖1）為[7]：CBSF 為開野下的準直器反向散射因子，OFref 為參考野的輸出因子，OF（X,Y）為射野的輸出因子，D′（X,Y）為忽略反散射后相應射野參考點計算劑量，D′ref 為參考野下的計算劑量，MUcalib為在校準深度用戶定義MU 值的參考劑量，Dcalib 為在校準深度用戶定義Gy 值的參考劑量，Dref 為絕對劑量比例因子，Dnorm（X,Y）為根據射野歸一方法計算的劑量，WCF（X,Y）為固態楔形野的楔形因子。子野數目和大小對MU 數有影響，調整優化參數可對子野數目及大小控制，進而影響總MU 數。李亮,王俠,解昕,等[8]研究指出，對收入5 例宮頸癌患者基于Eclipse系統中改變不同的X、Y 通量平滑值，計算靶區劑量學參數以及MU，發現隨著通量平滑值增加，總的MU 減少，計劃質量則相對降低。通量平滑默認值基礎上，隨著通量平滑值增加，MU 逐漸降低，HI、CI 逐漸變差，計劃質量降低[9]。對其結果分析得出，通量平滑值降低下，MU 增加但降低治療效果，臨床實際應用過程中，仍需考慮需求及治療效率平衡，合理選擇最佳通量平滑值。

圖1

3.小結

調強放射治療成為控制腫瘤重要治療方式，而目前為降低周圍正常組織損傷，逆向優化算法被廣泛用于各類腫瘤治療。通過調整優化參數一定程度降低總MU 數，但尋找最佳、合理參數過程相對復雜，不僅僅取決于計劃設計者經驗，同時依賴于計劃本身難易程度。因此，后續基于Eclipse 計劃系統固定野動態調強放射治療中，調整優化流程成為主要放療計劃干預趨勢。但目前有關相關研究較少，為印證上述結論，仍需進一步深入分析及探討。