Eclipse计划系统中固定野动态调强放疗技术减少治疗野总MU数的可行方法

张思杏

（柳州市人民医院，广西 柳州，545006）

放射治疗作为肿瘤治疗重要方式之一，实施过程中主要分为以下四个环节：体模定位、计划设计、计划确认以及计划执行。而计划设计阶段中所涉及到剂量参数，均是由手工计算发展至计算机放射治疗计划系统自动计算[1]。调强放射治疗的计划设计过程中，靶区往往与其他脏器器官相连接，期间会损伤正常组织引起不必要的照射，部分表现程度严重者，甚至会中断治疗，不利于患者机体健康。在靶区与危及器官位置关系较为复杂的病例中，计划系统在优化过程中也相对比较困难，在一定程度上得到的计划治疗野加速器总跳数（MU）会明显增加。当处于相同剂量率条件下，总MU 数的增加会延长治疗时间，射线束的粒子利用率显著降低，会对加速器运行效率造成影响，漏射线、散射线辐射风险性显著增加，同时靶区移动不确定度增加[2]。因此，如何满足计划剂量分布前提下，计划设计中减少总MU 数显得尤为重要。本文就依据Eclipse 计划系统中固定野动态调强技术减少治疗野总MU 数的可行方法如下分析，现报道如下。

1.Eclipse 计划放射系统应用

Eclipse 计划系统为当前主流的计划系统之一，在固定野动态调强计划设计过程中，所设置参数较多，如靶区、OAR 剂量目标值及优选度、等效均匀剂量值、网络分辨率，通量平滑值等，参数设置会影响放射剂量质量。而如何在特定病例选择最优优化参数，对临床疾病治疗尤为重要，需要临床剂量学评估作为依据。为达到相同剂量要求调强放射计划，如何减少总MU 数，缩短计划执行时间，可有效缩短患者辐射防护，实现高效及安全治疗。对于放射治疗计划，不同医疗加速器厂商并推出一些功能插件，可减少总MU 数，如Pinnacle TPS 7.6 以上版本的DMPO 功能、Eclipse TPS 13.6 以上版本的MU Object功能。然而，上述功能插件购置费用较高，需要强化系统平台支持，临床难以推广及剂量。研究指出[3]，在前列腺容积调强放疗（VMAT）计划中，设计Eclipse TPS 的MU Object 功能，结果得出，MU Object 功能可显著减少VMAT 过程中总MU 数，但并不适用于IMRT 计划。

2.Eclipse 计划系统中减少治疗野总MU 数的可行方法

如何优化参数、优化流程，减少总MU 数对维持患者治疗疗效，减少调强放疗所致损伤尤为重要。相比较优化流程，优化参数设置对MU 数的影响更为复杂。通量平滑作为影响放射治疗计划质量的参数之一，国外学者报道显示[4]，Eclipse 系统通量平滑对前列腺癌、头颈部肿瘤放射治疗计划的影响，发现平滑值对MU 因子、叶片对展宽、总MU 数等参数均存在不同影响。研究报道显示[5]，通量平滑可以降低正常组织剂量和MU 跳数。研究指出[6]，选择滑窗技术的放疗治疗中，MU 数与剂量率呈现正比，与叶片推进速度呈现反比。为此，Eclipse 计划系统中有关放射疗法中选择滑窗技术，公式（图1）为[7]：CBSF 为开野下的准直器反向散射因子，OFref 为参考野的输出因子，OF（X,Y）为射野的输出因子，D′（X,Y）为忽略反散射后相应射野参考点计算剂量，D′ref 为参考野下的计算剂量，MUcalib为在校准深度用户定义MU 值的参考剂量，Dcalib 为在校准深度用户定义Gy 值的参考剂量，Dref 为绝对剂量比例因子，Dnorm（X,Y）为根据射野归一方法计算的剂量，WCF（X,Y）为固态楔形野的楔形因子。子野数目和大小对MU 数有影响，调整优化参数可对子野数目及大小控制，进而影响总MU 数。李亮,王侠,解昕,等[8]研究指出，对收入5 例宫颈癌患者基于Eclipse系统中改变不同的X、Y 通量平滑值，计算靶区剂量学参数以及MU，发现随着通量平滑值增加，总的MU 减少，计划质量则相对降低。通量平滑默认值基础上，随着通量平滑值增加，MU 逐渐降低，HI、CI 逐渐变差，计划质量降低[9]。对其结果分析得出，通量平滑值降低下，MU 增加但降低治疗效果，临床实际应用过程中，仍需考虑需求及治疗效率平衡，合理选择最佳通量平滑值。

图1

3.小结

调强放射治疗成为控制肿瘤重要治疗方式，而目前为降低周围正常组织损伤，逆向优化算法被广泛用于各类肿瘤治疗。通过调整优化参数一定程度降低总MU 数，但寻找最佳、合理参数过程相对复杂，不仅仅取决于计划设计者经验，同时依赖于计划本身难易程度。因此，后续基于Eclipse 计划系统固定野动态调强放射治疗中，调整优化流程成为主要放疗计划干预趋势。但目前有关相关研究较少，为印证上述结论，仍需进一步深入分析及探讨。