鼻咽癌VMAT与IMRT计划的剂量学分析探究
2019-12-20何廷淦倪烨韧
何廷淦,倪烨韧,高 瑞
(包头市中心医院,内蒙古 包头 014040)
调强放射治疗(IMRT)为一类治疗鼻咽癌的主要方式,而容积旋转调强放射治疗 (VMAT)为一类新式IMRT的实现方法,和既往的IMRT相比,VMAT经过单个或者多个可变弧形射线出束时针对机架的旋转速率以及MLC 叶片的形状和加速器的出束剂量率实现连续变化。使用弧形野许多个角度,对于瘤体开展聚焦照射[1]。就理论上而言,其可令靶区取得更科学的剂量分布继而降低四周组织照射剂量。本文对鼻咽癌VMAT与IMRT计划的剂量学进行分析探究,现将具体结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2017年7月至2018年12月期间经穿刺活检确诊的鼻咽癌放疗患者42例为研究对象,男性30例,女性12例。中位年龄为53.5岁。
1.2 方法
(1)受试者仰卧位,头枕加头颈肩热塑面膜完成固定,开展体位标记,开展螺旋CT扫描,具体范围为头顶至隆突位置,层厚为3 mm的CT图像传送到Pinnacle3 10.0计划系统。
(2)靶区以及危险区域勾画
在计划系统中将CT图像与MRI图像融合,从融合图像中逐层勾画出鼻咽部以及颈部转移的淋巴结肿瘤区域、亚临床靶区与高危淋巴引流区和预防性照射的淋巴结引流区域及其他正常器官。按照相关要求外扩计划靶区,将其定义成为PGTVnx、GTVrpn、GTVnd、PTV1及PTV2。
(3)治疗计划和具体设计
本实验病患均使用6MV-X同步加量强调照射技术,计划靶体积处方剂量设定为PGTVnx:73.92Gy/2.24Gy/33F、GTVrpn:73.92Gy/2.24Gy/33F、GTVnd:69.96Gy/2.12Gy/33F、PTV1: 60.06Gy/1.82Gy/33F、低危区PTV2:50.96Gy/1.82Gy/28F。
针对42名患者设计出9个固定野IMRT(SIEMENSPRIMUS_M与ELEKTA-Infinity加速器均有)以及双全弧VMAT(ELEKTA-Infinity加速器)计划,IMRT采用9野均分(CW200°起始),IMRT计划准直器和治疗床的角度都是0°,VMAT计划治疗床为0°,先逆时针准直器350°一圈,后顺时针准直器10°一圈,以上两种计划设计方式的剂量约束条件以及优化参数相同,后使用靶区平均剂量相等归一的方法,要求95%的靶区体积应当不低于相应的处方剂量要求。
1.3 统计学方法
本实验使用SPSS21.0软件包,对计量资料使用T值计算,计数资料使用x2计算,当P<0.05.视为存在统计学差异。
2 结 果
2.1 DVH图和等剂量线分布详情
42例受试者两类计划剂量分布、正常组织受量均符合临床处方剂量要求,经DVH图证实,VMAT计划比IMRT计划靶区剂量(冷点、热点、平均剂量)适形度好。
2.2 计划靶区剂量学参数对比详情
IMRT及VMAT计划相关区域最高以及最低剂量和HI相差并不高,但值得说明的是,VMAT计划的PGTVnx、GTVrpn、GTVnd、PTV1及PTV2平均剂量明显较低,计划靶中的靶区CI明显更高,P<0.05。
2.3 靶区外部正常化组织照受剂量
VMAT计靶区外正常组织B-P剂量受照剂量V5以及V10明显比IMRT计划值高,P>0.05.而V20、V30、V40、V50、Dmean(此几项为腮腺甲状腺等器官)及Dmax、Mu明显比IMRT计划相关剂量的差异有统计学意义,P<0.05.详细情况见表1.
2.4 MU与治疗时间对比情况
IMRT 和VMAT计划平均Mu差异明显,其值分别是741±92以及636±63,VMAT平均Mu降低15.3%。VMAT双弧平均时长为2.0~3.0 min,IMRT(最多65子野)平均治疗时长为7.0~9.0 min,VMAT明显比IMRT平均治疗时间降低68.9%。
表1 两种计划正常组织剂量学比较情况(±s)
表1 两种计划正常组织剂量学比较情况(±s)
参数情况 I M R T V M A T t P V 5 5 8.5 2±1 4.2 5 5 7.5 1±1 5.2 4 -1.2 5 4 >0.0 5 V 1 0 4 8.5 2±1 5.2 6 5 0.2 6±1 5.2 4 -1.5 5 2 >0.0 5 V 2 0 3 7.5 2±1 2.5 2 3 8.5 2±1 2.6 2 4.0 0 2 <0.0 5 V 3 0 2 7.5 2±1 0.3 6 2 5.2 6±8.5 2 5.4 4 8 <0.0 5 V 4 0 1 5.2 9±7.3 6 1 3.2 4±5.1 4 4.2 6 4 <0.0 5 V 5 0 6.0 5±2.8 5 4.8 1±1.7 7 4.8 5 5 <0.0 5 D m a x晶体(G y) 7.8 5±0.4 7 6.9 3±0.3 5 3.8 7 9 <0.0 5 D m a x脊髓(G y) 3 8.8 7±1.5 5 3 6.2 5±1.7 8 4.3 6 2 <0.0 5 D m a x脑干(G y) 5 2.8 4±1.9 5 5 1.0 3±1.6 2 4.0 8 1 <0.0 5 D m a x视神经(G y) 5 3.1 2±1.0 8 5 1.4 8±0.9 4 4.6 1 3 <0.0 5 D m e a n(G y) 1 7.5 6±5.1 7 1 6.2 8±4.2 8 5.2 9 1 <0.0 5 M u值 7 4 1±9 2 6 3 3±6 3 6.2 5 1 <0.0 5
3 讨 论
有文献证实[2],对于头颈部肿瘤者,VMAT与7~9野IMRT计划结果对比分析,计划靶区剂量范畴及适形性相似,VMAT比IMRT计划的OAR体积剂量、平均剂量明显降低,OAR最大点剂量显著下降。
本实验结果证实:42例鼻咽癌IMRT和VMAT计划结果比较证实:靶区剂量分布能够全面满足临床治疗要求,但值得说明的是,VMAT剂量的适形度比IMRT计划靶区剂量分布更满足用于临床治疗的要求[3]。值得注意的是,VMAT计划靶区剂量的适应度明显比IMRT要好,在VMAT计划中大幅降低晶体、视神经、视交叉、脊髓及脑干高剂量点,针对上述重要的OAR有更好保护效果。和常规IMRT 相比较来讲,VMAT的优点还能提升工作效率,其具体表现在总Mu和总治疗时间方面降低。