多叶准直器叶片宽度对鼻咽癌调强计划剂量学的影响

杨超凤，杨海明，邓 烨，刘志杰，罗庭军

（广西医科大学附属肿瘤医院 放疗中心物理室，广西南宁530021）

多叶准直器叶片宽度对鼻咽癌调强计划剂量学的影响

杨超凤，杨海明，邓 烨，刘志杰，罗庭军

（广西医科大学附属肿瘤医院 放疗中心物理室，广西南宁530021）

目的：比较两种不同多叶准直器叶片宽度对鼻咽癌调强放疗计划剂量学的影响。方法：选择30例初诊鼻咽癌患者，利用Pinnacle3 V9.2计划系统分别选择5mm和10mm的多叶准直器进行计划设计，依照剂量体积直方图对靶区剂量以及危及器官进行综合分析评估。结果：二组计划的靶区适形度指数（CI）和靶区剂量均匀性指数（HI）之间差别有统计学意义（P＜0.05）；脑干、脊髓、晶体、视神经、腮腺等危及器官之间无统计学意义（P＞0.05）。结论：比较5mm和10mm多叶准直器，前者更适合用于鼻咽癌患者的调强放射治疗。

鼻咽癌；多叶光栅；调强计划；靶区剂量

随着肿瘤放射治疗技术的发展，调强放射治疗（Intensity Modulated Radiotherapy，IMRT）已成为二十一世纪放射治疗技术的主流，多叶准直器（Multi Leaf collimator，MLC）作为医用直线加速器的标准配置［1］，在实施调强放射治疗中有着举足轻重的作用。目前，已有不少学者探讨了采用不同类型MLC对多种肿瘤放疗计划的影响，但结论并不一致有些甚至是相互对立的，鉴于此，本文通过比较两种不同MLC叶片宽度对鼻咽癌调强放疗计划的影响，分析两组计划在靶区剂量均匀性、适形度以及危及器官（Organ At Risk，OARs）受照剂量方面的差异。

1 材料与方法

1.1 一般资料：选取30例鼻咽癌患者，男23例，女9例。年龄30～71岁，中位年龄48岁，肿瘤体积为32.4～140cm2，均经病理学确诊为低分化癌。

1.2 设备：大孔径CT模拟定位机，Pinnacle3 V9.2计划系统，直线加速器分别为Elekta Precise（40对MLC，叶片在等中心宽度为10 mm）和Varian 6EX（60对MLC，中间40对叶片在等中心宽度为5 mm，余为10 mm）。

1.3 靶区和危及器官的勾画：所有患者经CT模拟定位机定位，由医师参考ICRU50和62号报告勾画出鼻咽部肿瘤靶区GTVnx和颈部淋巴结GTVnd及亚临床病灶和高危淋巴引流区域的临床靶区（CTV1）、以及预防照射的临床靶区（CTV2）。根据摆位误差在各靶区基础上各方向均匀外放3mm［2］，形成各部分的计划靶区（planning target volume，PTV）。同时勾画周围危及器官包括：脑干、脊髓、眼晶体、眼球、视神经、视交叉、颞叶、中耳、下颌关节、下颌骨，腮腺、喉等。

1.4 靶区与危及器官的剂量要求：各靶区给予的处方剂量分别是PGTVnx为70.06 Gy，PGTVnd为66～68.20 Gy，PTV1为62Gy，PTV2为55.80Gy。每周5次，每次2 Gy，分31次同期完成照射。危及器官限量分别是脑干未受侵时Dmax≤54Gy，受侵时V60Gy≤0.1cm3，脊髓Dmax≤40Gy，晶体Dmax≤7Gy，视神经Dmax≤54Gy，双侧腮腺50%≤30Gy，喉Dmean≤45Gy，视交叉未受侵时Dmax≤54Gy，颞叶、下颌关节和下颌骨要求Dmean≤60Gy。

1.5 IMRT计划设计及计划评估：所有计划均采用等中心照射技术，6MV光子线照射，共面9野均分360°，设置相同的目标函数和优化条件，利用直接子野优化算法进行优化。按ICRU62号报告要求，以95%处方剂量覆盖的PGTVnx体积作为评价指标。

（1）靶区评价标准：比较两组计划中PGTVnx的靶区适形度指数（CI）和剂量均匀性指数（HI）。CI＝（VT.ref／VT）×（VT.ref／Vref），式中VT.ref表示95%处方剂量覆盖的PGTVnx体积，VT为总的PGTVnx体积，Vref表示95%处方剂量覆盖的所有区域的体积，CI值为0～1，CI值越大表示靶区剂量的适形性越好［3］。HI＝D5%／D95%，其中D5%和D95%分别为5%和95%PGTVnx体积所受到的照射剂量，HI值越大说明靶区内剂量分布越不均匀［3］。

（2）危及器官：危及器官中主要评估脊髓、脑干、眼晶体、视神经的最大剂量，其次是评估50%的腮腺所受的照射剂量和喉的平均剂量。

1.6 统计方法：数据采用SPSS18.0统计软件包进行统计学处理，两组计划的剂量学差异采用配对t检验进行比较，P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

两组计划的靶区适形度指数（CI）和靶区剂量均匀性指数（HI）见表1，危及器官的受照剂量统计学分析，lekta组脑干Dmax：5216.9±933.0、脑干Dmean：2892.0±332.6、脊髓Dmax：3615.2±616.5、脊髓Dmean：2353.6±200.2、左晶体Dmax：581.4±71.1、右晶体Dmax：567.7±63.4、左视神经Dmax：4706.3±919.5、右视神经Dmax：4688.4± 861.2、左腮腺D50：3104.0±679.5、右腮腺D50：3100.2± 271.4；Varian组脑干Dmax：5332.7±366.2、脑干Dmean：2946.3±370.2、脊髓Dmax：3751.9±198.8、脊髓Dmean：2434.5±181.5、左晶体Dmax：570.0±75.9、右晶体Dmax：570.3±84.6、左视神经Dmax：4730.2±589.2、右视神经Dmax：4807.0±574.7、左腮腺D50：3213.4±413.9、右腮腺D50：3111.0±238.1，两组对比脑干Dmean、脊髓Dmean差异显著（T＝2.955，P＝0.006）差异显著有统计学意义。

表1 两组计划的CI、HI指数比较

3 讨论

调强放射治疗是使用MLC技术对射线束强度和形状进行调节，以实现高剂量曲线在三维方向上与肿瘤靶区形状一致，在提高靶区剂量的同时，降低重要器官的照射剂量。鼻咽部结构复杂，肿瘤的形状多为不规则形，应用MLC设计的照射野边缘多呈锯齿状。本研究结果显示，两种计划模式下，虽然使用了完全相同的射野参数及优化条件，但由于MLC叶片宽度不同，两组计划的靶区适形度指数（CI）和靶区剂量均匀性指数（HI）之间均有统计学差异（P＜0.05），选择5mmMLC设计的计划，不仅靶区适形度好而且剂量分布更均匀。对于危及器官在计划中都能满足临床要求，两组计划的均无明显统计学差异。在静态调强放疗中，叶片的宽度决定了MLC形成的不规则射野与靶区形状的几何适合度，叶片宽度越薄，适合度越好［4］。张富利等对基于配置不同类型MLC的Elekta Precise、Varian 2100、Siemens Artiste三种加速器设计的宫颈癌术后调强放疗计划的评估，比较了三种计划在靶区剂量均匀性、适形度以及OARs受照体积和剂量分布方面的差异，结果显示应用小叶片MLC设计的计划适形度指数和均匀度指数在三者中最优。范廷勇等人对MLC叶片等中心宽度为5mm和10mm的二类加速器制定放疗计划，对比了11例鼻咽癌患者的靶区剂量分布和OARs受量的情况，结果显示应用5 mm与10 mm多叶光栅的放射治疗计划比较，HI值差异无统计学意义。5例瘤床加量和复发后二次放疗的患者应用5 mm MLC的CI值高于10 mmMLC值，但MLC叶片的宽度对适形度有影响而对靶区剂量均匀性影响较小。

本人对30例鼻咽癌患者的研究结果表明，在进行鼻咽癌调强放射治疗时，选择5mm MLC设计的鼻咽癌调强计划较10 mm MLC设计的鼻咽癌调强计划，有更好的靶区适形度和更均匀的靶区剂量分布，更适合鼻咽癌患者的调强放射治疗。

［1］崔伟杰，戴建荣.多叶准直器的结构设计［J］.医学装备，2009，5（22）：4-9.

［2］沈琪亮.32例鼻咽癌调强放疗摆位误差的简单分析［J］.中国医学物理学杂志，2012，29（5）：3600-3600.

［3］孙长江，李军，花威.鼻咽癌不同射野动态调强放疗计划的临床剂量学比较［J］.中华肿瘤防治杂志，2012，19（4）：276 -279.

［4］胡逸民.肿瘤放射物理学［M］.北京：原子能出版社，1999：123.

R739.6

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1002-2376（2015）10-0041-02

2015-08-24