時飛躍，王敏，秦偉，趙環(huán)宇，金洵

1. 南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院） 腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006；2. 南京醫(yī)科大學 醫(yī)學物理研究中心，江蘇 南京 210029；3. 南京中醫(yī)藥大學 第二臨床醫(yī)學院，江蘇 南京 210023

引言

宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤之一，在全球女性惡性腫瘤中的發(fā)病率僅次于乳腺癌，放射治療是宮頸癌最主要的治療方法之一，近年來調(diào)強放療（IMRT）在宮頸癌放射治療中的應用越來越廣泛[1-3]。宮頸癌的腫瘤靶區(qū)體積較大，形狀不規(guī)則，因此其照射野較大，采用的調(diào)強計劃照射野數(shù)目一般為7～9野[4-6]。隨著放療技術復雜程度的增加，對調(diào)強和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療計劃的劑量驗證越來越重要，以確?；颊叩玫綔蚀_的劑量分布[7-10]?；诜蔷Ч桦娮由湟坝跋裱b置（a-Si EPID）的瓦里安Portal Dosimetry（PD）系統(tǒng)，由于其眾多優(yōu)點，近年來越來越多地被用于固定野調(diào)強和容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療計劃的劑量驗證中[11-14]。由于aSl000探測器在Y方向的有效探測長度為30 cm，因此PD驗證計劃射野在Y1或Y2方向的長度均不得大于15 cm，否則射線將照射到探測器外的線路板上，對a-Si EPID造成損傷。在實際工作中，遇到治療計劃射野Y1或Y2值大于或接近15 cm的情況，在制作PD驗證計劃時，常把準直器角度設置為90°，使長Y方向的射野照射到探測器的X方向上來，可以有效避免射線照射到探測器外。針對實際工作中的上述情況，本工作通過比較0°和90°兩種準直器角度的PD劑量驗證數(shù)據(jù)，探討準直器角度對宮頸癌計劃PD劑量驗證結果的影響，為評估PD劑量驗證結果提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年1月至2016年9月，我中心收治的24例宮頸癌患者的固定野IMRT治療計劃進行研究。

1.2 驗證計劃設計

使用瓦里安Eclipse 8.6治療計劃系統(tǒng)，選取每例宮頸癌IMRT治療計劃的機架角度為180°的射野（記為G180），制作兩個PD劑量驗證計劃，由PDIP算法計算得到計算（預測）劑量圖像。每例宮頸癌IMRT治療計劃，計算網(wǎng)格大小為2.5 mm，均采用7個射野，機架角度分別為 300°、260°、220°、180°、140°、100°和 60°。由于宮頸癌計劃的射野尺寸較大，因此G180射野在生成PD驗證計劃時自動分成兩個分野，分別記為G180_0和G180_1。兩個PD計劃射野的準直器（Collimator）角度分別為0°和90°，因此兩個PD驗證計劃的四個分射野分別記為：G180_0-C0、G180_1-C0、G180_0-C90 和 G180_1-C90。

1.3 驗證實施及Gamma分析

使用Clinac iX直線加速器及其aS1000型電子射野影像裝置（EPID），機架角度歸一至0°，操作加速器出束，執(zhí)行48個PD驗證計劃，得到射野的測量劑量分布。執(zhí)行結束后，使用PD軟件模塊分析劑量驗證結果，使用Gamma分析工具進行分析。根據(jù)Gamma分析的原理及放療劑量驗證中常用的Gamma分析參數(shù)設置[11-16]，分析參數(shù)設定為：距離符合度3 mm，標準劑量差異3%，劑量閾值10%。對射野的Gamma通過率值和平均Gamma值進行分析比較。

1.4 總射野的Gamma分析

對每個PD驗證計劃，導出分野G180_0和G180_1的DXF文件，考慮每個射野的MU值后，將每個射野的計算值和測量值的數(shù)據(jù)矩陣分別相加，得到總射野G180的計算值和測量值的DXF文件，再將兩類文件導入PD軟件模塊，從而對總射野G180進行Gamma分析，得到Gamma通過率值和平均Gamma值[13]。0°和90°準直器角度的總射野分別記為：G180-C0和G180-C90。

1.5 統(tǒng)計學分析

使用WPS表格進行統(tǒng)計學處理。采用配對t檢驗對兩種準直器角度的數(shù)據(jù)進行比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

兩個分野（G180_0、G180_1）和一個總射野（G180），兩種準直器角度（0°和90°），搭配組合共計得到有六組射野的劑量分布，每組有24個。圖1所示為某患者六組射野的劑量分布示意圖。

圖1 六組射野劑量分布示意圖

表1所示為六組射野Gamma通過率和平均Gamma值的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。圖2所示為G180_0、G180_1和G180三種射野在0°和90°兩種準直器角度時的Gamma通過率值。圖3所示為三種射野在兩種準直器角度時的平均Gamma值。

使用配對t檢驗，對兩種準直器角度的Gamma通過率值和平均Gamma值進行比較，P＜0.05為有統(tǒng)計學差異。結果顯示，對Gamma通過率值，G180_0-C0和G180_0-C90的兩組數(shù)據(jù)有統(tǒng)計學差異；G180_1-C0和G180_1-C90兩組數(shù)據(jù)有統(tǒng)計學差異，且差異比較明顯；G180-C0和G180-C90沒有統(tǒng)計學差異（P=0.1593）。對平均 Gamma值，G180_0-C0和 G180_0-C90，G180_1-C0和G180_1-C90，G180-C0和G180-C90，兩兩比較均有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。

表1 Gamma通過率和平均Gamma值的統(tǒng)計數(shù)據(jù)（±s）

表1 Gamma通過率和平均Gamma值的統(tǒng)計數(shù)據(jù)（±s）

Gamma通過率 (%) 平均Gamma值G180_0-C0 99.06±0.68 0.37±0.03 G180_0-C90 98.61±0.68 0.41±0.03 G180_1-C0 98.51±0.94 0.30±0.02 G180_1-C90 99.88±0.09 0.23±0.02 G180-C0 96.28±1.66 0.39±0.03 G180-C90 96.58±1.37 0.37±0.02

圖2 兩種準直器角度的Gamma通過率的比較

圖3 兩種準直器角度的平均Gamma值的比較

3 討論

由圖1可見，根據(jù)象限來劃分，G180_0-C0的劑量主要分布在第二和第三象限，G180_1-C0的劑量主要分布在第一和第四象限，G180_0-C90的劑量主要分布在第三和第四象限，G180_1-C90的劑量主要分布在第一和第二象限。瓦里安EPID的aSl000型非晶硅平板探測器的有效探測范圍是30 cm×40 cm，像素矩陣768×1024，像素大小為0.39 mm×0.39 mm[14]。不同的象限對應了aS1000型探測器的不同部位。圖1所示的左右和上下方向分別為探測器的X和Y方向。本研究中，24個治療計劃中G180射野的X值和Y值（X方向和Y方向的鉛門大?。┓謩e為：（19.3±1.4）cm和（20.4±1.5）cm；Y1和Y2值中，有7個值大于12.0 cm，有2個值大于13.0 cm（分別為13.3 cm和13.8 cm）。

由圖2及表1可見，對G180_0射野，準直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，Gamma通過率值變小，但幅度不大，平均變化值在0.45%左右；對G180_1射野，準直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，Gamma通過率值明顯變大，平均變化值在1.37%左右；對總射野G180，準直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，Gamma通過率值雖有變化，但是沒有統(tǒng)計學差異。由圖3及表1可見，準直器角度從0°旋轉(zhuǎn)到90°后，G180_0、G180_1和G180三組射野的平均Gamma值，總體上分別變大、變小和變小，變化前后的兩組數(shù)據(jù)均有統(tǒng)計學差異，G180_1射野的變化最為明顯。比較兩種準直器角度情況下三種射野的Gamma通過率和平均Gamma值的數(shù)據(jù)可見，對宮頸癌計劃的PD劑量驗證，準直器角度對分射野的Gamma通過率和平均Gamma值的影響有統(tǒng)計學意義；準直器角度對總射野的Gamma通過率的影響沒有統(tǒng)計學意義，對總射野平均Gamma值的影響有統(tǒng)計學意義。比較G180_0和G180_1射野的數(shù)據(jù)可見，準直器角度對Gamma通過率的影響程度，與射野劑量分布的位置相關，這可能與EPID板下的支撐臂導致的非晶硅探測器的背散射有關（圖4）。

圖4 瓦里安a-Si EPID的探測器及支撐臂的位置

陳亞正等[17]研究了準直器角度對宮頸癌術后VMAT計劃的影響，提示應充分考慮準直器角度的因素來尋求更優(yōu)質(zhì)更有執(zhí)行效率的治療計劃。孟慧鵬等[18]研究了準直器角度對二維電離室矩陣（OCTAVIUS Detector 729）調(diào)強驗證Gamma通過率的影響，結果表明不同的準直器角度對二維電離室矩陣調(diào)強驗證Gamma通過率有明顯的影響。上述研究表明，準直器角度對治療計劃的制作和計劃的劑量驗證都有一定的影響。本工作與孟慧鵬等[18]的研究有相似之處。本研究的數(shù)據(jù)，為物理師評估非零準直器角度射野的PD劑量驗證結果，提供了有益的參考。本研究也有不足之處，僅研究了本單位一臺加速器的情況，下一步應當對多個單位的多臺加速器及小射野的數(shù)據(jù)進行匯總分析比較，這樣得到的數(shù)據(jù)和結論更具有普遍參考意義。