鼻咽癌调强放射治疗计划中两种规格多叶准直器的应用研究

刘聪，李可孚，杨永新，成龙

(湖南省永州市中心医院肿瘤科，湖南永州425000)

鼻咽癌是恶性肿瘤，放射治疗是首选的治疗方法，其位置的解剖结构相对复杂，靶区周围有许多重要器官，靶区的形状复杂[1-2]。调强放射治疗(intensity-modulated radiation therapy，IMRT)技术是鼻咽癌放疗的一个主要技术，多叶准直器(multi-leaf collimator，MLC)属于医用直线加速器的主要组成部分，是完成三维适形、三维调强放疗的主要设备[3-4]。目前，用于放疗的医用直线加速器所使用的MLC宽度(等中心投影)有1.0 cm、0.5 cm，0.5 cm MLC是一种新产品，正在放疗中心进行推广。本研究对我院接诊的鼻咽癌患者给予两种规格MLC进行IMRT计划，比较其应用效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择我院2020年5月至2021年5月接诊的60例鼻咽癌患者作为研究对象。纳入标准：①临床确诊为鼻咽癌[5-6]；②首次接受放疗；③病理学诊断为低分化癌；④患者和家属均知情并签署同意书。排除标准：①治疗依从性差；②患有其他恶性肿瘤；③远处转移者。A组30例，男女比22∶8，年龄31～70岁，平均(48.26±6.91)岁；临床分期：T1期3例，T2期6例，T3期12例，T4期9例。B组30例，男女比20∶10，年龄29～72岁，平均(49.06±6.87)岁；临床分期：T1期5例，T2期7例，T3期11例，T4期7例。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 设备大口径模拟定位CT：荷兰飞利浦Brilliance Big Bore，计划系统：美国瓦里安Eclipse10.0，直线加速器：A组用美国瓦里安CX(40对MLC，叶片宽度1 cm)，B组用美国瓦里安VitalBeam(60对MLC，中间40对叶片宽度0.5 cm，边缘10对叶片宽度1 cm)。

1.2.2 CT扫描、图像传输两组患者均选择仰卧位，上肢自然放在体侧，用热塑面膜将头、颈、肩固定，扫描层厚：2.5 cm，扫描范围：头顶到锁骨头下2 cm，CT图像传至计划系统。

1.2.3 勾画靶区、危及器官两组患者均参考ICRU50、62号，由医师勾画患者的肿瘤靶区(gross tumor volume，GTV)、临床靶区(clinical tumor volume，cTV)，有鼻咽肿瘤靶区GTV-颈部淋巴结GTV小亚临床病灶、高危淋巴引流区的临床靶区CTV1、预防照射的临床靶区CTV2。按照定位误差，在各靶区的基础上，在各方向上均匀外放3 mm，即计划靶区(planning target volume，PTV)，定义为PGTVnx、PGTVnd、PCTV1、PCTV2。勾画危及器官：视神经、脑干、腮腺、晶体和脊髓器官等。

1.2.4 靶区、危及器官剂量要求两组各靶区处方剂量依次为PGTVnx是70．06 Gy，PGTVnd是66～68.20 Gy，PCTV1是62 Gy，PCTV2是55.80 Gy。5次/W， 2 Gy/次，同期分31次完成照射。危及器官限量：视神经Dmax≤54 Gy，脑干Dmax≤60 Gy，腮腺D50≤30 Gy，晶体Dmax≤7 Gy，脊髓Dmax≤40 Gy。Dmean是平均剂量，Dmax是最大剂量，Dmin是最小剂量，D50是50%腮腺体积的受量。

1.2.5 IMRT计划在计划系统上选择瓦里安CX、VitalBeam进行调强计划，两组均选择等中心照射技术，用6 MV光子线进行照射，布野选择共面9野均分360°，优化选择直接子野优化算法。最大子野数70个，最小子野面积9 cm2，最小子野跳数5 MU，迭代总次数80。两组患者按照靶区、危及器官的受量要求，设置一致的目标函数、各自权重，以进行优化。

1.3 观察指标按照剂量体积直方图和等剂量曲线图评价IMRT计划，根据ICRU62号的报告要求，95%剂量覆盖的PGTVnx体积(VT.ref)用作评价指标，注意PTV外危及器官的Dmax不能超过处方剂量，然后评价处方剂量的靶区范围，分析靶区、危及器官的受量。靶区评价[7-8]：比较两组PGTVnx的CI、HI、Dmean、Dmax和Dmin。CI=(VT.ref/VT)×(VT.ref/Vref)，CI值范围0～1，值越大，靶区适形性越好。VT是PGTVnx总体积，Vref是95%处方剂量覆盖的全部体积。HI=D5/D95，D5、D95分别是5%、95%的PGTVnx体积的受量，HI值越大，即超过的处方剂量越大，表示靶区的剂量分布越不均匀。危及器官：视神经、脑干、腮腺、晶体和脊髓器官等。

2 结 果

2.1 两组CI、HI、Dmean、Dmax及Dmin的比较两组的Dmean比较差异无统计学意义(P>0.05)，B组CI、Dmin高于A组，HI、Dmax低于A组(P<0.05)。见表1。

表1 两组CI、HI、Dmean、Dmax及Dmin的比较

2.2 两组危及器官受量比较两组的视神经、脑干、腮腺、晶体和脊髓器官的受量相比，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组危及器官受量比较

3 讨 论

IMRT是临床主要治疗鼻咽癌的方法，它利用MLC技术调整射线束的强度、形状，在三维方向上实现与肿瘤靶区形状一致的高剂量曲线，同时增加靶区的平均照射剂量，降低重要器官的受量，提高患者局部区域的控制率、总生存率，提高其生活质量[9-11]。放疗技术发展的方向是增加靶区剂量(适形度、均匀性)、减少正常组织剂量，MLC相应的发展方向是更低、更薄的漏射、穿射，射野、靶区适形度取决于叶片的宽度，越薄适形度越好，而半影宽度受漏射、穿射的影响，同时靶区边缘的剂量受半影影响[12-14]。

MLC即多叶光栅，是直线加速器的执行设备，目前，大多数医院都有至少2台直线加速器，而加速器的MLC不同，有0.5 cm MLC和1.0 cm MLC两种规格，究竟哪种规格的MLC对鼻咽癌的IMRT更加有利仍存在争议[15-17]。本研究对我院接诊的鼻咽癌患者给予两种规格MLC(1.0 cm、0.5 cm)进行IMRT计划，结果显示，两种规格MLC的Dmean差别不大，0.5 cm MLC的Dmin高于1.0 cm MLC，Dmax低于1.0 cm MLC。这说明0.5 cm MLC在IMRT计划中，DVH中靶区和正常周边组织器官的剂量梯度相对陡峭。本研究中，0.5 cm MLC的CI高于1.0 cm MLC，HI低于1.0 cm MLC，这是因为鼻咽部的结构比较复杂，肿瘤形态多呈不规则形，MLC的照射野边缘为锯齿状，叶片宽度影响MLC形成Ⅲ形状几何适合度、不规则射野，叶片的宽度越薄，其适合度就越好[18-20]，同时说明0.5 cm MLC的适形度更好，剂量均匀性更好。

鼻咽癌放疗中，视神经、脑干、腮腺、晶体和脊髓是正常的重要组织器官，尤其是晶体的体积小、受量低，影响患者放疗后的生存质量，IMRT计划需具有照射野多、小的特点，在放疗时，选择小叶片结构的加速器，可以改善靶区适形度、剂量均匀性[21-23]。本研究中，两种规格MLC的视神经、脑干、腮腺、晶体和脊髓器官的受量差别不大，说明鼻咽癌IMRT时，选择0.5 cm MLC可以获得较好的靶区剂量均匀分布、靶区适形度，同时危及器官的受量差别不大[24-25]。

综上所述，0.5 cm MLC在鼻咽癌IMRT计划中可以有效改善靶区适形度、均匀性，建议临床使用并推广。