適形調強放射治療的劑量驗證和MLC的位置驗證

曹文濤

[摘要]目的：介紹和討論調強適形放射治療的質量保證和質量控制方法。方法：（1）用電離室在水模體中測量IMRT體模移植計劃某點的絕對劑量，驗證計劃系統劑量計算的精度；（2）調節多頁準直器葉片，在機器等中心處用坐標紙1：1比例光野驗證，以驗證MLC形狀的準確性。結果：（1）劑量測量相對誤差在3%以內，逆向計劃系統的計算校正因子不需要調整；（2）計劃中的MLC開野與實際光野誤差不超過5mm，則可確認計劃。結論：近幾年的IMRT工作實踐證明所采用的質量保證和劑量驗證措施是可行。

[關鍵詞]調強適形放射治療；多葉準直器；劑量

調強適形放射治療（Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT）是當今最先進、最精確的放療技術。它是在三維適形放療技術的基礎上通過不同手段和技術調整射野內諸點的輸出劑量率，使射線高劑量區的形狀在三維方向上與腫瘤靶區（病變1的形狀一致，保證腫瘤得到更高更均勻的照射劑量，從而在提高某些腫瘤局部控制率甚至提高生存率的基礎上大大減少靶區鄰近器官的受照劑量和體積，降低正常組織放射并發癥發生率，改善患者放療后的生存質量。但由于此項技術受到諸如影像、逆向計劃設計和優化計算、精確定位及治療設備等眾多因素的影響，必須對調強治療患者進行劑量和位置驗證，確保患者的精確治療。

1材料與方法

我科室利用大連現代MDMLC型外掛式自動多葉準直器（27對葉片，13對薄葉片，14對厚葉片，薄葉片等中心投影寬度5mm、厚葉片等中心投影寬度10mm，等中心最大射野為180mmX180mm）在SIEMENSPrimus-E電子直線加速器上用6MV-X線開展靜態IMRT技術，主要以治療頭頸部，上段食管癌，胸腹部和前列腺癌為主。

具體實施步驟是：

①用真空負壓袋或熱塑面罩等為患者進行體位固定和標記；

②病人行CT掃描（采用CT增強或MRI圖像融合技術）；

③IMRT的治療計劃設計，包括靶區及敏感器官勾畫、處方劑量、給定計劃優化等：

④利用劑量分布圖和劑量體積直方圖等評估工具對設計完成的計劃評估及臨選：

⑤對臨選的治療進行計劃驗證并確認；

⑥按治療設計參數實施精確的IMRT治療。

臨床上調強放療實施的關鍵是必須保證調強射野輸出劑量的準確性和治療位置的可靠性，在治療過程中任一環節出現差錯就會引起很大的治療誤差，因此在實施治療前質量控制（Quality Assurance，QA）和質量控制（Quality Control，QC）是必須重視的重要環節。我科借鑒國內外經驗，通過對百余例患者治療計劃成功實施的基礎上，探索和總結出IMRT的質量控制方法。在病人實施IMRT治療前，均使用電離室對治療計劃進行絕對劑量驗證和患者治療相對位置的驗證，病人的絕對劑量和相對位置的驗證誤差分別必須在臨床允許的5%和5mm范圍之內方可執行治療。

1）絕對劑量驗證

①把放有指形電離室的30×30×30cm的標準水模體預先象治療患者同樣的方式定位、標記及進行掃描后，在治療計劃系統上進行影像重建，作為所有治療計劃絕對劑量驗證的驗證模體。

②把臨選的患者計劃數據全部移植到驗證模體上，計算出模體內的劑量分布及電離室測量點的計劃平均劑量。

③在加速器上，用激光定位燈依據模體的原始坐標按計劃給出的床位精確擺位，用德國PTW UNIDOS劑量儀和TW30013指形電離室進行絕對劑量測量，得出的測量值與模體計劃算出的靶區平均劑量值相比較得百分相對誤差=（測量劑量一計劃平均劑量）/計劃平均劑量，誤差小于5%，則認可：否則需尋找誤差過大原因或校正計劃系統的輸出劑量因子，直至被確認。

2）患者治療位置驗證

①在治療計劃系統上選擇臨選后的患者調強計劃，打印出每個靜態射野的MLC形狀圖。

②在加速器上調出患者計劃，在等中心處的實際光野和打印出的MLC形狀進行比較，如果兩者位置偏差小于5mm，則可以確認進行治療：如果誤差偏大，則需進行重新擺位驗證并尋找偏差發生原因，直至符合治療要求。

2結果

1）將病人的驗證計劃分別在治療機上模擬病人的實際治療出柬照射測量，將測得的靶區某點劑量與該點計劃平均劑量相比較，所得百分相對誤差均在±3%之內，因此—計劃系統計算校正因子不需進行修正。

2）根據IMRT的劑量分布在三維方向上與靶區高度適形的原理，計劃中的MLC開野與實際光野偏差均小于5mm，則病人可以確認進行治療，無需對病人進行重新擺位驗證。

3討論

IMRT是一項較新技術，該領域尚有很多待解決的問題。其中，IMRT的質量保證與質量控制（OA，QC）尤為突出。而對于腫瘤常規放療和三維適形放療，日前已有規范的QA，QC方法與手段，但IMRT技術卻較之復雜很多，如何進一步做好準確、簡便的QA，QC，是物理師們的一個緊迫課題。調強適形放射治療中劑量和位置偏差將直接影響腫瘤放療的療效尤其是在腫瘤計劃劑量梯度較大的區域。一般認為，一種點劑量儀如電離室和一種平面劑量儀如高能慢感光膠片或射野影像系統（Electronic Portal Imaging Device，EPID）相結合可以較為全面地驗證IMRT的劑量分布或病人的治療體位驗證，我科目前采取的電離室的絕對點劑量驗證，以及科室物理工作人員通過探索和總結，在沒有電子射野影像系統的條件下采用射野形狀的位置驗證，它是實施IMRT治療過程的可靠保證，保證患者精確治療有創造性和現實性意義，結合模體絕對劑量的方法制定出切實有效的質量保證與質量控制方法，將IMRT的治療劑量不確定度控制在5%以下。

[責任編輯：王偉平]