Pinnnacle系统中不同最小子野限值对逆向调强计划验证通过率影响研究

徐 建，颜红兵，李瑞峰(通讯作者)，叶景乐，王焕文，施乐毅

(福建省泉州市光前医院 放疗中心，福建泉州362321)

Pinnnacle系统中不同最小子野限值对逆向调强计划验证通过率影响研究

徐 建，颜红兵，李瑞峰(通讯作者)，叶景乐，王焕文，施乐毅

(福建省泉州市光前医院 放疗中心，福建泉州362321)

目的:研究Pinnacle计划系统在不同最小子野限值的条件下逆向优化结果对调强治疗计划验证通过率的影响。方法:选择两例在Pinncale系统设计的治疗计划。一例鼻咽癌有7个大野，一例食管癌有5个大野。共计12个大野。分别设置优化最小子野面积为1，2，3，4，5，6，7，8cm2。生成八组治疗野。在治疗机下使用MapCheck进行每野的剂量验证。采用DTA方法对相对和绝对通过率进行分析。分析阈值选用3%，3mm，10%。在Excel中以最小子野限值为8cm2标准，与其他组在进行配对t检验。结果:配对t检验的结果每组均有统计学意义(P＞0．05)。结论:最小子野阈值越大治疗计划验证通过率越高。治疗实施的准确性越高。

最小子野;阈值;计划系统

随着放射治疗的技术的发展。调强放射治疗技术(Intensity-modulated radiotherapy，IMRT)已经在临床中被广泛使用。IMRT技术由于治疗计划系统采用逆向优化算法，所以其随机性和稳定性难于控制，需要严格的质量控制和质量保证。目前的技术条件下，治疗计划验证通过率越高是治疗的准确性越高的必要条件。但是治疗的准确性包括了众多方面，比如机器的参数的准确性，患者本身给予治疗的配合程度等。本研究主要从限制最小子野的角度来研究如何提高验证的通过率，以期提高治疗的准确性。

1 材料与方法

1.1 病例来源

本院2014年9月收治一例鼻咽癌患者和一例颈上段食管癌患者的CT，医生根据治疗要求勾画出肿瘤靶区和危及器官。鼻咽癌采用7野照射，食管癌采用5野照射。在Pinnacle 8．0D治疗计划系统中进行调强计划设计。

1.2 设备材料

医科达公司Synergy-F型号加速器。验证固体水为MED-TEC公司生产尺寸为20cm×30cm× 30cm。使用PTW公司的剂量仪(型号UNIDOS E)和0．6cc指形电离室进行加速器校准标定。验证工具是MapCHECK(SunNuclear公司)，其有效测量面积为22cm×22cm。在10cm×10cm范围内，对角线上2个探头之间的距离为0．717cm;在此范围之外的对角线上的间距为1．414cm，共有445个(硅)半导体探头，相应分析软件版本为 Map-Check3．0。

1.3 标定方法

加速器校定条件为100MU，标准野为10cm× 10cm，SSD=100cm。剂量刻度针MapCHECK深度在5cm处，SSD=95cm(因MapCHECK本身有相当于2cm的建成厚度，验证时再加放3cm的固体水)。

1.4 分析方法

在分析软件中对计划系统生成的平面剂量图采用标准阈值(3%，3mm，10%)条件下进行相对剂量(RD)和绝对剂量(AD)分析。统计分析使用微软Excel 2003，以最小子野为8 cm2验证结果为标准与其他的最小子野阈值的验证结果进行配对t检验。

2 结果

2.1 使用DTA方法的相对和绝对验证结果验证结果如图1，图2所示。

2.2 分析结果

选择最小子野为8cm2为基准，分别相对于1、2、3、4、5、6、7cm2的治疗计划机下验证通过率进行配对t检验，结果如表1、表2，其中，表1为相对通过率的比较结果;表2为绝对通过率的比较结果。

表1 最小子野8 cm2与其它组的相对通过率配对t检验

表2 最小子野8 cm2与其它组的绝对通过率配对t检验

图1 DTA方法的相对通过率

图2 DTA方法的绝对通过率

3 讨论

调强治疗目前已经是国内外放射治疗的标准方案之一，但是对于其治疗的准确性，国内外还在进行着大量的研究［1～5］。

众所周知，在调强技术大范围应用于临床治疗之前，普遍采用的三维适形放射治疗技术。虽然其在治疗中有一定的局限性，但是其所见即所得的稳定性获得了临床工作中的一致认可。随着计算机技术、算法及治疗机的发展，所开展的IMRT技术可以在肿瘤靶区内形成高剂量，在临近的危及器官中控制在低的照射剂量。这样获得了显著的治疗增益比。但是由于使用了多个小野拼接的技术，也使得其治疗时的剂量稳定性饱受临床工作的怀疑。本研究小组也曾使用MapCHECK对于三维适形的射野进行了治疗机下验证，其通过率均几乎均为100%。即使本研究中使用8cm2的最小子野来进行治疗机下验证，也是与三维适形的通过率有明显的差异。

如何采用物理的方法来提高验证的通过率，也是国内外同行研究的热门课题。在本研究中，可以认为三维适形的通过率为多野照射的一个极限。而最小子野限值越小，那么治疗计划的剂量分布的可调节性就越高，这样治疗计划就容易达到要求。但是这样也造成治疗机下的验证通过率越小。在本研究中的射野最小限值从小变大，通过率也同样有一定的从小变大的趋势。本研究小组选用最小子野为8cm2的通过率为基准，是因为在以往的工作经验中，在设置更大的最小子野时，治疗计划的逆向优化将很难达到临床医生所要求的等剂量分布的要求，或者笔者将需要付出大量的时间进行重复的优化计算方可满足医生处方要求。

总之，在放射治疗计划设计中要充分认识到最小子野阈值越大治疗计划验证通过率越高，治疗实施的准确性也会越高。在设计治疗计划时应该充分考虑准确性与治疗计划设计所花费的时间之间的相互影响。在临床实践中进行权衡考虑，才能既保证患者的治疗疗效，同时也可以顺利的开展IMRT放射治疗技术。

［1］Li G，Zhang Y，Jiang X，et al．Evaluation of the Arc-CHECK QA system for IMRT and VMAT verification．Med Phys，2013，29(3):295-303．

［2］Infusino E，Mameli A，Conti R，et al．Initial experience of ArcCHECK and 3DVH software for RapidArc treatment plan verification．Med Dosim，2014，39(3):276 -281．

［3］Carrasco P，Jornet N，Latorre A，et al．3D DVH-based metric analysis versus per-beam planar analysis in IMRT pretreatment verification．Med Phys，2012，39(8): 5040-5049．

［4］柏朋刚，李奇欣，张秀春，等．两种验证工具对鼻咽癌调强验证结果对比分析［J］．中国医学物理学杂志，2011，28(6):2964-2966．

［5］张伟，马照，邵鹏，等．Delta4的临床应用研究［J］．中华放射肿瘤学杂志，2010，19(1):48-51．

TH774

A

1002-2376(2015)02-0016-02

2014-12-16