单双弧设定对Monaco5.0制定鼻咽癌VMAT计划的剂量学影响

庄建发　纪荣佳　管凯　魏天安　陈大朝

[摘 要] 目的：探讨Monaco5.0制定鼻咽癌VMAT计划时，单双弧设定对计划剂量学的影响。方法：对10例鼻咽癌患者采用单双弧设定，比较两组计划的靶区和危及器官的剂量分布、机器跳数、控制点数、治疗时间及靶区的适形指数和均匀指数等评价指标。结果：两者所得计划均能满足临床剂量要求，双弧计划的平均机器跳数、控制点数和治疗时间分别是单弧的1.16倍、1.11倍、1.36倍，两组计划其他评价指标差异无统计学意义。结论：Monaco5.0制定鼻咽癌VMAT计划，单弧设定计划能在满足临床剂量要求前提下减少机器跳数、控制点数和治疗时间。

[关键词] Monaco5.0；鼻咽癌；容积旋转调强放疗；剂量

中图分类号：R453 文献标识码：B 文章编号：2095-5200（2016）04-026-03

DOI：10.11876/mimt201604010

容积旋转调强放疗（ volumetric modulated Arc therapy，VMAT）近年逐渐在临床普及，与常规调强放疗（IMRT）相比其剂量分布近似或更好，同时可减少机器跳数和治疗时间。本文主要探讨Monaco5.0三维治疗计划系统在制定VMAT计划时单双弧设定对鼻咽癌计划剂量学的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我科经病理确诊为鼻咽癌，无放疗禁忌证的10例患者为研究对象。男8例，女2例，年龄32～74岁，中位年龄49.3岁，临床分期T3、T4期各5例。

1.2 体位固定和CT扫描

所有患者均取仰卧位，头枕加头颈肩热塑面膜固定，在CT模拟机从颅顶至胸骨切迹下2 cm行层厚3 mm扫描，扫描图像传输至靶区勾画软件Focal。

1.3 靶区及危及器官勾画和剂量限制

为减少主观误差，所有靶区及危及器官均由同一位放疗副主任医师勾画，以ICRU50号和62号报告为勾画依据。各计划靶区处方剂量要求：PGTVnx为69.3～70.95 Gy，PGTVnd 为69.3 ～70.95 Gy，PTV1为60.0～64.0Gy，PTV2为56.0～58.0Gy。危及器官包括脊髓、脑干、左右腮腺、视神经、视交叉、颞叶、垂体、晶体、下颌骨等[1]。

1.4 计划设计

为减少主观误差，所有计划均由同一位物理师制定。10例计划均采用能量为6MV的X线，在Monaco5.0上对10例患者分别设计单弧和双弧计划。单弧VMAT计划治疗床及准直角度均为0°，机架旋转起始角度为180°，逆时针旋转360°，其他重要优化参数设置：蒙卡不确定度3%，最大控制点数150，计算网格3 mm。双弧计划则在单弧计划的基础上多加一个起始角度180°，顺时针旋转360°的弧。两组计划采用相同剂量约束条件和优化参数，所得计划采用剂量归一方式要求95%计划靶区体积不低于对应处方剂量。所有计划均由医科达Synergy直线加速器执行。

1.5 计划评价

通过剂量体积直方图（dose volume histogram，DVH）对两组计划的靶区、危及器官的受照剂量进行分析：1）计划靶区评价指标为最大剂量Dmax、最小剂量Dmin及平均剂量Dmean；2）靶区剂量均匀性指数（homogeneity index，HI）计算：HI=D5%/D95%，其中D5%、D95%分别表示靶区5%、95%体积受到的照射剂量，其值越接近1剂量均匀性越好[2]；3）靶区适形指数（comformity index，CI）计算：CI= VT.ref ×VT.ref/VT ×Vref，其中VT.ref为参考等剂量线所包含的靶区体积，VT为靶体积，Vref为参考等剂量线所包含所有区域的体积，其值越接近1表示适形度越好[3]；4）脊髓等串行器官的评价指标为Dmean和Dmax；腮腺等并行器官评价指标为Dmax和指定剂量的体积百分比；5）两组计划的机器跳数、控制点数和治疗时间。

1.6 统计学处理

采用SPSS19.0软件进行统计学分析，剂量学数据以均数±标准差表示，对每个评价指标数据做配对t检验，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 靶区和危及器官受照剂量比较

单弧、双弧两组计划形成的靶区和危及器官的剂量评价指标见表1，表2，单弧与双弧组间比较，差异无统计学意义。

2.2 机器跳数、控制点数和治疗时间对比

单双弧计划的机器跳数、控制点数和治疗时间对比见表3，10例患者双弧计划的机器跳数、控制点数和治疗时间的平均值分别为单弧的1.16倍、1.11倍、1.36倍，组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

VMAT是IMRT新的实现方式，近十年来逐渐普及。VMAT利用旋转的放射治疗弧，在机架旋转同时，使MLC叶片的形状及加速器出束射线剂量率也随着连续变化，在减少机器跳数与治疗时间方面优势明显 [4]。Mnoaco5.0采用的算法是X线蒙特卡罗模拟（X-Ray Voxel Monte Carlo，XVMC），该算法是放疗剂量计算的“金标准”[5-6]，通过随机分布的方法模拟粒子在体内的运输和剂量沉积情况，反映机器特性和病人属性，具备极高的剂量分布精确性。

本研究10例鼻咽癌患者VMAT单双弧计划均能满足临床剂量要求，但单弧具有减少机器跳数和治疗时间的优势。减少机器跳数能够在减少机器硬件损耗的同时降低漏射线和散射线，减少长期生存者因散射带来二次癌的概率[7-8]，减少治疗时间可以缩短患者受固定时间，提高舒适度的同时还可以增强放疗生物效应[9]，因此物理师在制定旋转调强计划时应在确保靶区和危及器官符合临床剂量要求的前提下尽可能降低计划的控制点数、机器跳数和治疗时间。

由于不同单位的直线加速器、TPS型号等不同，且靶区勾画、物理师制定计划优化参数设定等存在主观差异，所以本研究为单中心研究。结果显示，Monaco5.0在制定VMAT计划时，单弧和双弧设定均能满足临床剂量要求，但设定单弧能够进一步减少机器跳数、控制点数和治疗时间。

参 考 文 献

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