宮頸癌患者容積弧形調(diào)強放射治療計劃臨床劑量驗證的結(jié)果

吳宇（通信作者），何高魁

1 中國原子能研究院 （北京 102400）；2 岳陽市中心醫(yī)院 （湖南 岳陽 414000）

宮頸癌是一種常見于婦科的惡性腫瘤，主要治療方法包括放射治療等。近年來，隨著放射治療技術(shù)的不斷發(fā)展和設(shè)備的逐步改進(jìn)，容積弧形調(diào)強放射治療（volumetric modulated arc therapy，VMAT）技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用于宮頸癌患者的臨床治療中，通過調(diào)制直線加速器機架旋轉(zhuǎn)角度、多葉準(zhǔn)直器運動位置及劑量率等，可有效改善劑量分布，不僅能使靶區(qū)劑量分布更加均勻、適形度更好，還能減小部分正常組織器官的受照射劑量。此外，還可大大縮短治療時間，提高運行效率，患者的治療舒適度亦有較大提升，其已成為宮頸癌患者行放射治療的首選技術(shù)[1]。但VMAT 技術(shù)調(diào)制參數(shù)較多，劑量分布精確且復(fù)雜，這就要求必須嚴(yán)格進(jìn)行劑量驗證，以保障劑量分布的準(zhǔn)確性及整體治療的安全性[2-3]。本研究隨機選取在醫(yī)院接受放射治療的40例宮頸癌患者作為研究對象，采用二維電離室矩陣對其劑量分布進(jìn)行驗證測量，并對測量結(jié)果進(jìn)行分類，對比分析平均γ 和平均距離一致性（distance to agree，DTA），為宮頸癌的VMAT 劑量驗證提供參考，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 病例資料

隨機選取2022 年3—12 月于岳陽市中心醫(yī)院腫瘤科接受VMAT 治療的40 例宮頸癌患者作為研究對象，年齡36～76 歲，中位年齡59.5 歲。治療前，每例患者均進(jìn)行了劑量驗證數(shù)據(jù)的采集，并完成全程放射治療。

1.2 設(shè)備材料

放射治療實施設(shè)備為瑞典醫(yī)科達(dá)公司infinity加速器和Monaco 計劃系統(tǒng)。圖像掃描設(shè)備為美國GE 公司discovery590。劑量驗證測量設(shè)備為德國IBA 公司Matrixx 二維電離室矩陣，配備了角度響應(yīng)器和測量支架，在測量過程中將Matrixx 通過支架懸掛在加速器機頭，連接角度響應(yīng)器，與加速器機架同步旋轉(zhuǎn)。

1.3 圖像采集

所有患者均采用CT 模擬定位機進(jìn)行掃描，掃描層厚設(shè)置為5 mm，患者取俯臥位，并使用真空負(fù)壓袋固定體位，掃描后圖像傳至計劃系統(tǒng)Monaco。

1.4 治療計劃

由臨床醫(yī)師勾畫靶區(qū)和危及器官，并由物理師制訂VMAT 計劃，治療計劃的PTV 處方劑量及危及器官限量均能滿足臨床要求。

1.5 計劃驗證

在醫(yī)科達(dá)Monaco 計劃系統(tǒng)中將治療計劃復(fù)制到測量模體中，重新進(jìn)行體積劑量計算并生成新的驗證計劃，采用Matrixx 二維電離室矩陣對驗證計劃在加速器下的出束情況進(jìn)行測量，測量文件保存至OmniPro I'mRT 分析軟件中，打開文件，將其與計劃系統(tǒng)導(dǎo)出的劑量文件進(jìn)行對比分析。根據(jù)TG-119 和TG-218 號報告要求，劑量驗證通過率至少要達(dá)到90%以上才能在臨床上實施[4-5]。

1.6 數(shù)據(jù)收集

分別計算每例患者及所有患者的絕對劑量和相對劑量在3%/3 mm 和3%/2 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)下的平均γ 及平均DTA。

1.7 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以±s 表示，采用t檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

40 例患者在3%/3 mm 標(biāo)準(zhǔn)下的通過率均＞95%，在3%/2 mm 標(biāo)準(zhǔn)下的通過率均＞90%，所有計劃均符合臨床實施標(biāo)準(zhǔn)。絕對劑量在3%/3 mm 和3%/2 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)下的平均γ 均大于相對劑量，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；絕對劑量在3%/3 mm 標(biāo)準(zhǔn)下的平均γ 小于在3%/2 mm 標(biāo)準(zhǔn)下，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。相對劑量在3%/3 mm、3%/2 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)下的平均DTA 比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；絕對劑量在3%/3 mm、3%/2 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)下的平均DTA 比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；絕對劑量在3%/3 mm 標(biāo)準(zhǔn)下的平均DTA 小于在3%/2 mm 標(biāo)準(zhǔn)下，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。每例患者的絕對劑量在3%/3 mm 和3%/2 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)下的平均γ 見圖1，每例患者的絕對劑量在3%/3 mm 和3%/2 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)下的平均DTA 見圖2。

圖1 絕對劑量在3%/3 mm 和3%/2 mm 標(biāo)準(zhǔn)下的平均γ

圖2 3%/3 mm 及3%/2 mm 標(biāo)準(zhǔn)下絕對劑量的平均DTA

表1 40 例宮頸癌患者VMAT 劑量驗證在3%/3 mm、3%/2 mm 標(biāo)準(zhǔn)下的平均γ 和平均DTA

3 討論

調(diào)強劑量驗證是放射治療流程中的關(guān)鍵步驟，為了確保計劃精準(zhǔn)實施，每例患者治療前均須經(jīng)過劑量驗證，尤其在宮頸癌患者的VMAT 中，更應(yīng)注重質(zhì)量控制和質(zhì)量保證[6]。臨床實踐中通常將3%/3 mm 作為評判標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)情況下，通過率均能符合臨床要求，但少有人關(guān)注平均γ 及平均DTA[7]。最簡單直接的劑量比較方法即直接將參考劑量線與評估劑量線進(jìn)行疊加，若劑量一致則兩條線重合，若劑量不一致則兩條線分離，分離程度與劑量梯度密切相關(guān)。目前，國內(nèi)外普遍采用γ及DTA 法評估參考劑量線與評估劑量線的分離程度[8-9]。平均γ 和平均DTA 能在一定程度上反映空間某一位置參與評估的點的劑量或位置的偏差程度[10]。在劑量驗證分析中，若γ＞1，則判斷該點不通過；若0＜γ ≤1，則該點通過，且γ 越小，表明劑量和位置偏差越小。本研究中，平均γ 為所有參與評估點的γ 平均值，DTA 即在劑量評估點周圍搜索到相同劑量參考點的最小距離，平均DTA是指所有點的距離一致性差異的平均值。平均γ 和平均DTA 均可反映參考劑量和評估劑量之間的差異。在同樣的評判標(biāo)準(zhǔn)下，絕對劑量對劑量通過率具有一定影響，這是因為電離室矩陣在測量時會與加速器的標(biāo)定劑量進(jìn)行絕對劑量比對，同時加速器本身會因電子元器件漂移或老化而發(fā)生絕對劑量變化[11]。3%/3 mm 和3%/2 mm 兩種評判標(biāo)準(zhǔn)的距離差異不同，2 mm 距離差異的要求更嚴(yán)格，因此，平均γ 和平均DTA 會更大，這與本研究結(jié)果相符。

劑量驗證的結(jié)果還與計劃系統(tǒng)計算模型參數(shù)的準(zhǔn)確度、計劃復(fù)雜程度、CT 值校準(zhǔn)、計劃傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、加速器輸出劑量以及平坦度對稱性、分析方法等因素相關(guān)[12-13]。在分析驗證結(jié)果時，只看通過率的高低是不全面的，還需關(guān)注平均γ 和平均DTA，若出現(xiàn)異常和問題，可根據(jù)平均γ 和平均DTA 的大小和位置來分析原因。本研究只從平均γ 和平均DTA 兩個角度進(jìn)行了分析，下一步研究還可結(jié)合未通過點的位置以及軸向上的分布曲線來分析相關(guān)情況，以更精準(zhǔn)地實施放射治療，保障治療的有效性及安全性。