基于电子射野影像装置的EDose5.0系统在鼻咽癌ⅤMAT计划三维剂量验证的可行性

黄建，王志

1.郴州市第一人民医院院前急救科，湖南郴州423000；2.湘南学院附属医院全科医疗科，湖南郴州423000

前言

鼻咽癌治疗中肿瘤病灶的放射剂量精准度必须达到一定标准，否则直接影响最终治疗效果，同时也容易发生肿瘤原发灶局部复发或放射性并发症等情况，由此可能影响肿瘤治疗效果［1］。有文献报道照射剂量的精准度是如何直接影响放疗治疗效果的［2］。与一般调强放射治疗比较，容积旋转调强放疗（ⅤMAT）方案应用期间，剂量控制情况与速度等可实现动态调整，而此种操作对于放疗的精准度具有较高要求［3］。基于此，ⅤMAT 计划前，应该在加速器上对治疗计划做实际三维剂量验证，确保治疗计划的精准度。本研究以15例鼻咽癌患者为例，经由一系列验证对比，分析EDose5.0 系统在鼻咽癌患者ⅤMAT计划三维剂量验证中的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年3月～2019年3月期间在郴州市第一人民医院接受治疗的15例鼻咽癌患者作为观察对象。其中，男9例，女6例；年龄36～57 岁，平均年龄（45.26±3.14）岁。纳入标准：所有患者均已行ⅤMAT。本研究获得医院伦理委员会同意。

1.2 方法

1.2.1 ⅤMAT 计划15例鼻咽癌患者均采用头颈肩热塑模固定，行CT 定位，将图像传输至计划系统，放疗医生勾画靶区及危及器官，填写治疗计划申请单，物理师制作计划。ⅤMAT计划在Pinnacle9.10放疗计划系统（TPS）设计完成，应用到的技术主要为同步加量双弧照射技术，治疗床角度调整为0°。

1.2.2 设备和系统主要应用的设备为Ⅴarian 公司生产的基于EPID 的EDose5.0 系统、瑞典ScandiDos 公司生产的P 型半导体三维剂量验证系统（Delta4）、美国Sun Nuclear 公司生产的N 型半导体三维剂量验证系统（ArcCHECK）。

1.2.3 方法（1）基于EPID的EDose5.0系统三维剂量验证测量：开始测量之前对平板进行校准，避免探测器中的暗电流造成影响。在无模体基础上采集ⅤMAT放疗计划中射野剂量图像，结合获取到的图像在软件系统应用翻卷机与卷积算法在CT 定位图像中重建体内三维剂量分布，与TPS核算的三维剂量分布作出对比，最终明确验证通过率。（2）Delta4 与ArcCHECK 三维剂量验证测量：本组15例患者计划移植到Delta4 与ArcCHECK 的CT 扫描模体中。选择2 mm 网络分辨率核算出相应模体三维剂量的分布情况，验证测量期间将两种探测器分别放置到加速器治疗床上。在相应测量软件中收集患者计划验证数据，与TPS 核算的三维模体剂量分别对比，获取不同γ分析标准下的验证通过率。

1.3 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计软件处理和分析数据，计量资料用均数±标准差表示，采用配对t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同三维验证系统通过率

分析标准为3%/3 mm、最小阈值为10%，ⅤMAT计划的通过情况较为理想，通过率达到95%之上，符合临床治疗过程的需要。标准提升下，不同三维剂量验证系统通过率不断减少，两者之间存在负相关关系。见表1。

表1 3种三维剂量验证系统在不同γ分析标准下的通过率（%）Tab.1 Passing rates measured by different three-dimensional dose verification systems under different γ analysis standards(%)

2.2 3种三维验证系统在不同γ通过率下比较

如表2所示，分析标准为3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm、2%/1 mm 时，EDose5.0 与Delta4 或ArcCHECK 对比无显著差异（P＞0.05），而分析标准为3%/1 mm时，有统计学差异（P＜0.05）。分析标准为2%/3 mm、1%/3 mm、1%/2 mm、1%/1 mm时，EDose5.0对比Delta4有统计学差异（P＜0.05），但EDose5.0对比ArcCHECK无显著差异（P＞0.05）。

3 讨论

鼻咽癌属于发生在鼻咽腔顶部与侧壁上的恶性肿瘤，患者可出现闭塞、听力下降、头痛等临床表现。鼻咽癌引发原因众多，包括遗传因素与病毒感染及环境因素等［4］。在环境因素方面，有关统计结果显示，到国外生活的中国人鼻咽癌死亡率在遗传代数下逐渐下降，提示环境因素可能会影响鼻咽癌的发生率［5］。流行病学调查结果显示，长期食用腌制食物会在一定程度上增加鼻咽癌的发生风险［6］。在鼻咽癌诊断中，需要做前鼻镜检查、鼻咽镜检查、病理检查、CT 扫描等［7］。关于鼻咽癌的治疗以放射治疗为主，若条件不允许则可采用化学药物治疗与手术治疗方案［8］。外科手术属于非主要治疗方案，在特殊情况下选择，适应征为鼻咽部局部性病变经放疗后不消退或是复发［9］。针对局部晚期鼻咽癌，有学者在研究中指出，若单纯给予放疗干预，则复发率及远处转移率均无法控制，进而影响到此类患者的生存率［10］。多年来临床医学水平的不断提升，推动着影像技术和放疗技术的持续完善，在肿瘤局部控制率上得到显著提升，但是远处转移依然属于治疗失败的主要因素［11］。从多年临床病例统计情况进行分析，有超过90%的鼻咽癌患者属于低分化鳞癌，属于恶性肿瘤，但对于化疗的敏感性较强，为此，化疗属于此类患者的优先选择全身性治疗方案，能够有效杀灭肿瘤，同时解决亚临床转移灶［12］。多年来有大量学者针对鼻咽癌的有效治疗方案进行了不同方向的研究，其中，有部分学者认为，针对疾病不同阶段的患者需要选择差异化的治疗方案，早期鼻咽癌患者可采用单纯放疗方案，中晚期鼻咽癌患者则需要采用放化疗联合方案［13］。针对局部晚期鼻咽癌患者的治疗方案选择，有多数学者认为，同期放化疗联合辅助化疗的治疗效果较为全面，且安全性较高，有助于提升患者10年生存率，同时也有助于控制局部复发率［14］。辅助化疗是在肿瘤做手术治疗或放疗前后，进行化疗，达到辅助治疗的效果［15］。

表2 EDose5.0、Delta4、ArcCHECK互相配对t检验结果Tab.2 Results of paired t-test on EDose5.0,Delta4 and ArcCHECK

EPID 是应用探测器矩阵在射野出束方向获取图像的成像系统，在其早期出现时主要应用在X线放射治疗射野验证上，后期在相关技术的不断完善下，其应用范围也得到进一步延伸［16］。现代被应用到临床医学中的EPID具有着可重复检测、长期稳定性、使用便捷等优势，为此被广泛应用［17］。基于以上众多优势，促使EPID 在剂量验证中得到广泛应用。有学者指出，在基于EPID 的ⅤMAT 二维剂量验证中，在3%/3 mm 与2%/2 mm分析标准下，EPID与德国PTW 公司的验证系统结果对比，EPID 在调强放疗二维剂量验证中具有一定可行性［18］。分析标准为3%/3 mm、最小阈值为10%，鼻咽癌患者ⅤMAT计划的通过情况较为理想，通过率达到95%之上，符合临床治疗过程的需要。而在标准提升下，不同三维剂量验证系统通过率不断减少，两者之间存在着负相关关系［19］。选择存在差异的调强计划验证γ 通过率标准能够检测治疗计划的误差来源与其影响。有报道显示分析标准为3%/3 mm 与10%最小阈值，验证通过率比较符合临床所需，而88%的通过率属于最低标准，此项标准设定也比较适合应用到其他研究中［10］。本次研究还发现，EDose5.0与Delta4系统在各分析标准下，验证系统结果之间不存在明显差异，EDose5.0与ArcCHECK 只有在3%/1 mm 标准下验证结果之间存在着明显差异。本研究验证系统建立在EPID基础上，射野剂量图像反投影掌握入射通量，参考患者CT解剖图像重建了机体内剂量分布情况。随着γ 分析标准的改变，相应的验证系统结果也会呈现出一定差异，而3%/3 mm 与3%/2 mm 标准被认为是比较理想的设定。

综上所述，基于EPID 的EDose5.0 系统在鼻咽癌患者ⅤMAT 计划三维剂量验证中具有可行性，有助于保障验证精准度。