單雙弧設定對Monaco5.0制定鼻咽癌VMAT計劃的劑量學影響

莊建發　紀榮佳　管凱　魏天安　陳大朝

[摘 要] 目的：探討Monaco5.0制定鼻咽癌VMAT計劃時，單雙弧設定對計劃劑量學的影響。方法：對10例鼻咽癌患者采用單雙弧設定，比較兩組計劃的靶區和危及器官的劑量分布、機器跳數、控制點數、治療時間及靶區的適形指數和均勻指數等評價指標。結果：兩者所得計劃均能滿足臨床劑量要求，雙弧計劃的平均機器跳數、控制點數和治療時間分別是單弧的1.16倍、1.11倍、1.36倍，兩組計劃其他評價指標差異無統計學意義。結論：Monaco5.0制定鼻咽癌VMAT計劃，單弧設定計劃能在滿足臨床劑量要求前提下減少機器跳數、控制點數和治療時間。

[關鍵詞] Monaco5.0；鼻咽癌；容積旋轉調強放療；劑量

中圖分類號：R453 文獻標識碼：B 文章編號：2095-5200（2016）04-026-03

DOI：10.11876/mimt201604010

容積旋轉調強放療（ volumetric modulated Arc therapy，VMAT）近年逐漸在臨床普及，與常規調強放療（IMRT）相比其劑量分布近似或更好，同時可減少機器跳數和治療時間。本文主要探討Monaco5.0三維治療計劃系統在制定VMAT計劃時單雙弧設定對鼻咽癌計劃劑量學的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我科經病理確診為鼻咽癌，無放療禁忌證的10例患者為研究對象。男8例，女2例，年齡32～74歲，中位年齡49.3歲，臨床分期T3、T4期各5例。

1.2 體位固定和CT掃描

所有患者均取仰臥位，頭枕加頭頸肩熱塑面膜固定，在CT模擬機從顱頂至胸骨切跡下2 cm行層厚3 mm掃描，掃描圖像傳輸至靶區勾畫軟件Focal。

1.3 靶區及危及器官勾畫和劑量限制

為減少主觀誤差，所有靶區及危及器官均由同一位放療副主任醫師勾畫，以ICRU50號和62號報告為勾畫依據。各計劃靶區處方劑量要求：PGTVnx為69.3～70.95 Gy，PGTVnd 為69.3 ～70.95 Gy，PTV1為60.0～64.0Gy，PTV2為56.0～58.0Gy。危及器官包括脊髓、腦干、左右腮腺、視神經、視交叉、顳葉、垂體、晶體、下頜骨等[1]。

1.4 計劃設計

為減少主觀誤差，所有計劃均由同一位物理師制定。10例計劃均采用能量為6MV的X線，在Monaco5.0上對10例患者分別設計單弧和雙弧計劃。單弧VMAT計劃治療床及準直角度均為0°，機架旋轉起始角度為180°，逆時針旋轉360°，其他重要優化參數設置：蒙卡不確定度3%，最大控制點數150，計算網格3 mm。雙弧計劃則在單弧計劃的基礎上多加一個起始角度180°，順時針旋轉360°的弧。兩組計劃采用相同劑量約束條件和優化參數，所得計劃采用劑量歸一方式要求95%計劃靶區體積不低于對應處方劑量。所有計劃均由醫科達Synergy直線加速器執行。

1.5 計劃評價

通過劑量體積直方圖（dose volume histogram，DVH）對兩組計劃的靶區、危及器官的受照劑量進行分析：1）計劃靶區評價指標為最大劑量Dmax、最小劑量Dmin及平均劑量Dmean；2）靶區劑量均勻性指數（homogeneity index，HI）計算：HI=D5%/D95%，其中D5%、D95%分別表示靶區5%、95%體積受到的照射劑量，其值越接近1劑量均勻性越好[2]；3）靶區適形指數（comformity index，CI）計算：CI= VT.ref ×VT.ref/VT ×Vref，其中VT.ref為參考等劑量線所包含的靶區體積，VT為靶體積，Vref為參考等劑量線所包含所有區域的體積，其值越接近1表示適形度越好[3]；4）脊髓等串行器官的評價指標為Dmean和Dmax；腮腺等并行器官評價指標為Dmax和指定劑量的體積百分比；5）兩組計劃的機器跳數、控制點數和治療時間。

1.6 統計學處理

采用SPSS19.0軟件進行統計學分析，劑量學數據以均數±標準差表示，對每個評價指標數據做配對t檢驗，P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 靶區和危及器官受照劑量比較

單弧、雙弧兩組計劃形成的靶區和危及器官的劑量評價指標見表1，表2，單弧與雙弧組間比較，差異無統計學意義。

2.2 機器跳數、控制點數和治療時間對比

單雙弧計劃的機器跳數、控制點數和治療時間對比見表3，10例患者雙弧計劃的機器跳數、控制點數和治療時間的平均值分別為單弧的1.16倍、1.11倍、1.36倍，組間比較差異有統計學意義（P<0.05）。

3 討論

VMAT是IMRT新的實現方式，近十年來逐漸普及。VMAT利用旋轉的放射治療弧，在機架旋轉同時，使MLC葉片的形狀及加速器出束射線劑量率也隨著連續變化，在減少機器跳數與治療時間方面優勢明顯 [4]。Mnoaco5.0采用的算法是X線蒙特卡羅模擬（X-Ray Voxel Monte Carlo，XVMC），該算法是放療劑量計算的“金標準”[5-6]，通過隨機分布的方法模擬粒子在體內的運輸和劑量沉積情況，反映機器特性和病人屬性，具備極高的劑量分布精確性。

本研究10例鼻咽癌患者VMAT單雙弧計劃均能滿足臨床劑量要求，但單弧具有減少機器跳數和治療時間的優勢。減少機器跳數能夠在減少機器硬件損耗的同時降低漏射線和散射線，減少長期生存者因散射帶來二次癌的概率[7-8]，減少治療時間可以縮短患者受固定時間，提高舒適度的同時還可以增強放療生物效應[9]，因此物理師在制定旋轉調強計劃時應在確保靶區和危及器官符合臨床劑量要求的前提下盡可能降低計劃的控制點數、機器跳數和治療時間。

由于不同單位的直線加速器、TPS型號等不同，且靶區勾畫、物理師制定計劃優化參數設定等存在主觀差異，所以本研究為單中心研究。結果顯示，Monaco5.0在制定VMAT計劃時，單弧和雙弧設定均能滿足臨床劑量要求，但設定單弧能夠進一步減少機器跳數、控制點數和治療時間。

參 考 文 獻

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