Eclipse計劃系統(tǒng)中固定野動態(tài)調(diào)強放療技術(shù)減少治療野總MU數(shù)的可行方法

張思杏

（柳州市人民醫(yī)院，廣西 柳州，545006）

放射治療作為腫瘤治療重要方式之一，實施過程中主要分為以下四個環(huán)節(jié)：體模定位、計劃設計、計劃確認以及計劃執(zhí)行。而計劃設計階段中所涉及到劑量參數(shù)，均是由手工計算發(fā)展至計算機放射治療計劃系統(tǒng)自動計算[1]。調(diào)強放射治療的計劃設計過程中，靶區(qū)往往與其他臟器器官相連接，期間會損傷正常組織引起不必要的照射，部分表現(xiàn)程度嚴重者，甚至會中斷治療，不利于患者機體健康。在靶區(qū)與危及器官位置關系較為復雜的病例中，計劃系統(tǒng)在優(yōu)化過程中也相對比較困難，在一定程度上得到的計劃治療野加速器總跳數(shù)（MU）會明顯增加。當處于相同劑量率條件下，總MU 數(shù)的增加會延長治療時間，射線束的粒子利用率顯著降低，會對加速器運行效率造成影響，漏射線、散射線輻射風險性顯著增加，同時靶區(qū)移動不確定度增加[2]。因此，如何滿足計劃劑量分布前提下，計劃設計中減少總MU 數(shù)顯得尤為重要。本文就依據(jù)Eclipse 計劃系統(tǒng)中固定野動態(tài)調(diào)強技術(shù)減少治療野總MU 數(shù)的可行方法如下分析，現(xiàn)報道如下。

1.Eclipse 計劃放射系統(tǒng)應用

Eclipse 計劃系統(tǒng)為當前主流的計劃系統(tǒng)之一，在固定野動態(tài)調(diào)強計劃設計過程中，所設置參數(shù)較多，如靶區(qū)、OAR 劑量目標值及優(yōu)選度、等效均勻劑量值、網(wǎng)絡分辨率，通量平滑值等，參數(shù)設置會影響放射劑量質(zhì)量。而如何在特定病例選擇最優(yōu)優(yōu)化參數(shù)，對臨床疾病治療尤為重要，需要臨床劑量學評估作為依據(jù)。為達到相同劑量要求調(diào)強放射計劃，如何減少總MU 數(shù)，縮短計劃執(zhí)行時間，可有效縮短患者輻射防護，實現(xiàn)高效及安全治療。對于放射治療計劃，不同醫(yī)療加速器廠商并推出一些功能插件，可減少總MU 數(shù)，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，上述功能插件購置費用較高，需要強化系統(tǒng)平臺支持，臨床難以推廣及劑量。研究指出[3]，在前列腺容積調(diào)強放療（VMAT）計劃中，設計Eclipse TPS 的MU Object 功能，結(jié)果得出，MU Object 功能可顯著減少VMAT 過程中總MU 數(shù)，但并不適用于IMRT 計劃。

2.Eclipse 計劃系統(tǒng)中減少治療野總MU 數(shù)的可行方法

如何優(yōu)化參數(shù)、優(yōu)化流程，減少總MU 數(shù)對維持患者治療療效，減少調(diào)強放療所致?lián)p傷尤為重要。相比較優(yōu)化流程，優(yōu)化參數(shù)設置對MU 數(shù)的影響更為復雜。通量平滑作為影響放射治療計劃質(zhì)量的參數(shù)之一，國外學者報道顯示[4]，Eclipse 系統(tǒng)通量平滑對前列腺癌、頭頸部腫瘤放射治療計劃的影響，發(fā)現(xiàn)平滑值對MU 因子、葉片對展寬、總MU 數(shù)等參數(shù)均存在不同影響。研究報道顯示[5]，通量平滑可以降低正常組織劑量和MU 跳數(shù)。研究指出[6]，選擇滑窗技術(shù)的放療治療中，MU 數(shù)與劑量率呈現(xiàn)正比，與葉片推進速度呈現(xiàn)反比。為此，Eclipse 計劃系統(tǒng)中有關放射療法中選擇滑窗技術(shù)，公式（圖1）為[7]：CBSF 為開野下的準直器反向散射因子，OFref 為參考野的輸出因子，OF（X,Y）為射野的輸出因子，D′（X,Y）為忽略反散射后相應射野參考點計算劑量，D′ref 為參考野下的計算劑量，MUcalib為在校準深度用戶定義MU 值的參考劑量，Dcalib 為在校準深度用戶定義Gy 值的參考劑量，Dref 為絕對劑量比例因子，Dnorm（X,Y）為根據(jù)射野歸一方法計算的劑量，WCF（X,Y）為固態(tài)楔形野的楔形因子。子野數(shù)目和大小對MU 數(shù)有影響，調(diào)整優(yōu)化參數(shù)可對子野數(shù)目及大小控制，進而影響總MU 數(shù)。李亮,王俠,解昕,等[8]研究指出，對收入5 例宮頸癌患者基于Eclipse系統(tǒng)中改變不同的X、Y 通量平滑值，計算靶區(qū)劑量學參數(shù)以及MU，發(fā)現(xiàn)隨著通量平滑值增加，總的MU 減少，計劃質(zhì)量則相對降低。通量平滑默認值基礎上，隨著通量平滑值增加，MU 逐漸降低，HI、CI 逐漸變差，計劃質(zhì)量降低[9]。對其結(jié)果分析得出，通量平滑值降低下，MU 增加但降低治療效果，臨床實際應用過程中，仍需考慮需求及治療效率平衡，合理選擇最佳通量平滑值。

圖1

3.小結(jié)

調(diào)強放射治療成為控制腫瘤重要治療方式，而目前為降低周圍正常組織損傷，逆向優(yōu)化算法被廣泛用于各類腫瘤治療。通過調(diào)整優(yōu)化參數(shù)一定程度降低總MU 數(shù)，但尋找最佳、合理參數(shù)過程相對復雜，不僅僅取決于計劃設計者經(jīng)驗，同時依賴于計劃本身難易程度。因此，后續(xù)基于Eclipse 計劃系統(tǒng)固定野動態(tài)調(diào)強放射治療中，調(diào)整優(yōu)化流程成為主要放療計劃干預趨勢。但目前有關相關研究較少，為印證上述結(jié)論，仍需進一步深入分析及探討。