VarianEclipse改变不同优化参数对鼻咽癌动态放疗的剂量学影响

VarianEclipse改变不同优化参数对鼻咽癌动态放疗的剂量学影响

伍海彪李文军张帆童琴蔡曼波肖爱农艾小

南华大学附属第一医院放疗科湖南衡阳421001

【摘要】目的：比较Eclipse放射治疗计划系统（TPS）不同优化参数对鼻咽癌调强放射治疗（IMRT）计划的剂量学差异。方法：选择16例行调强放疗的鼻咽癌患者，每例患者给予相同的处方剂量与危及器官（OAR）剂量要求制定三套逆向调强计划：计划A为先选择合适Collimator然后锁定Jaws并给予靶区两个Lower限制值；计划B为不锁定Jaws，给与靶区两个Lower限制值；计划C为锁定Jaws并给予靶区一个Lower限制值，其他优化条件完全一致。比较3组计划靶区与危及器官的剂量分布、剂量体积直方图（DVH）、靶区最大剂量、平均剂量Dmean、最小剂量等参数。结果：靶区剂量分布计划A与计划B基本相同，计划C中最小剂量、Dmean与最大剂量都低于前两者。对于脑干、脊髓所受D1剂量均在耐受范围之内，计划A与计划C稍低于计划B。对于晶体所受剂量，计划B明显高于计划A与计划C。对于腮腺、颞颌关节所受D50剂量，计划A与计划C均优于计划B。结论：对于优化鼻咽癌调强计划时，选择合适的Collimator角度后FixedJaws然后给予靶区两个Lower值进行优化可以获得更好的靶区剂量分布同时降低危及器官特别是晶体受量。

【关键词】鼻咽癌；放射治疗计划系统；优化参数；剂量分布

1材料与方法

1.1临床资料

收集2016年5月至12月在本医院接受调强放疗的鼻咽癌患者16例，男性12例，女性4例，患者年龄（32-65岁），中位年龄45。所有患者均为全程根治性调强放疗。根据我国鼻咽癌2008分期标准：其中I期2例，II期5例，III期7例，IV期2例。

1.2CT扫描与靶区勾画及定义

患者均采用头颈肩体位热塑膜固定，在GE16排、80cm大孔径CT下扫描，扫描条件为120Kv、120mA，扫描层厚为2.5mm，扫描范围为头顶至锁骨下3cm。扫描图像通过Aria网络传至Eclipse10.0TPS系统。放疗医师参考磁共振影像学资料及临床表现勾画鼻咽部肿瘤区，GTVnx为临床检查和影像学检查可见的原发肿瘤部位及侵犯范围，GTVnd为所有的颈部转移淋巴结，CTV1为GTVnx加上GTVnd后外扩5mm至10mm形成的区域以及相应的鼻咽黏腔膜及黏膜下5mm区域，CTV2为包含CTV1、鼻腔后部、椎前肌肉、上颌窦后部、咽后间隙、咽旁间隙、冀腭窝、部分颈椎和颅底，具体范围如下：前界：鼻腔后部以及上颌窦后壁前5mm；后界：斜坡和前1/3椎体；上界：包括部分后组筛窦和颅底区；下界：包括整个鼻咽腔的第二颈椎椎体上缘；侧界：咽旁间隙、冀突区，颅底层面包括卵圆孔外侧缘。PTV为在上述CTV基础上外扩一定范围所形成的靶区，本院鼻咽癌PTV外扩大小为5mm，并根据周围邻近器官进行适当调整。鼻咽部周围危及器官的勾画包括：脑干、脊髓、双侧晶体、双侧腮腺、双侧眼球、下颌骨、颞颌关节、视交叉和视神经等。

1.3计划设计

所有计划均从0度角开始采用9野均分调强放射治疗，治疗次数为31次。PGTVnx、PGTVnd、PCTV1、PCTV2靶区剂量分别为7000、6800、6200、5400cGy。剂量-体积约束条件为PGTVnx≥101%处方剂量且≤107%的处方剂量；危及器官限制值分别为晶体最大剂量（Dmax）＜900cGy，脑干1%体积受照剂量D01＜5000cGy，脊髓D01＜4000cGy，腮腺D50＜3000cGy，颞颌关节D50＜4000cGy。放疗物理师依据以上限制值给量分别设计3组计划。分组A：优化时先调整好合适的小机头角度然后固定Jaws且使铅门X1与X2绝对值相加＜14cm，同时给予靶区两个Lower限制值分别为100%体积≥101%处方剂量，98%体积≥101.5%处方剂量；分组B：优化时先调整好合适小机头角度后不固定Jaws，其他条件与分组A相同；分组C：只给予靶区一个Lower限制值100%体积≥101%处方剂量，其他条件与分组A相同。所有计划均选用AAA算法动态调强，剂量率选用500MU/M。

1.4计划评估

评估3套计划方案对靶区以及危及器官剂量体积直方图（DVH）、最大剂量、最小剂量、平均剂量等。PGTVnx、PGTVnd分析其Dmax、Dmin和平均剂量Dmean。将1%（D1）体积受照剂量为最大剂量，98%体积受照剂量（D98）为最小剂量；PCTV1与PCTV2评价其Dmean，定义95%体积受照剂量（D95）为最小剂量]。脑干、脊髓分析D01；晶体、视神经分析Dmax；腮腺、颞颌关节分析D50。

2靶区剂量学比较

计划C靶区剂量PGTVnx与PGTVnd的D98与Dmean明显劣于计划A和计划B。计划A靶区剂量PGTVnx与PGTVnd的D98稍微低于计划B，Dmeam与Dmax几乎无差异。在3组计划中，PCTV1与PCTV2剂量的D95无明显差异。3组计划所设计出来的DVH图分别如图1所示。

图13组计划DVH图比较AˉBˉCˉ

3组计划的DVH图与剂量学指标表结果显示，脑干、脊髓所受剂量都在耐受范围之内，计划A、C中脑干、脊髓所受剂量D1稍低于计划B。图1所示，计划A与C中的晶体受量明显低于计划B，且计划A也稍低于计划C中晶体受量，3组计划中视神经受量几乎无差异。腮腺、颞颌关节受量D50，计划A与C稍低于计划B。

3讨论

在使用EclipseTPS优化鼻咽癌计划时，可以先选择合适的Collimator角度，调整X、Y方向两铅门对靶区适形，使X方向上铅门打开范围不超过14cm，然后FixedJaws，同时给与靶区两个Lower值，这样优化结果不仅可以降低危及器官的受量还可以提高靶区剂量，同时缩短治疗时间、降低加速器MU数。此外，对于是否让所有机架角度都使用铅门固定且X方向打开范围不超过14cm还需进一步研究讨论。当然，设计个体最优调强放疗计划，还应考虑肿瘤大小与危及器官的相对位置，合适的射野等，并且在实施过程中要加强质量保证与质量控制。

参考文献：

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[2]莫小眯，肖爱农，杨立，等.研究鼻咽癌调强放疗中头颈部轮廓变化对摆位误差的影响[J].中国医学物理学杂志，2016，33（5）：468-472.

[3]高黎，易俊林，黄晓东，等.鼻咽癌根治性放疗10年经验总结[J].中华放射肿瘤学杂志，2006，15（4）：249-256.