吴继平

福建医科大学附属漳州市医院 （福建漳州 363000）

直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤疾病，该病早期无典型症状，多数患者确诊时已处在癌症中晚期，失去了彻底治愈的可能。临床主要采取手术及放化疗的方式治疗该病患者[1]。因该病患者经手术治疗后复发率较高，临床常规采取术前调强放射治疗的方式，以更好地提高局部控制率、保护盆腔内组织。调强放射治疗涉及多个环节且存在较多不确定因素，因此，治疗前必须对放射治疗计划进行剂量验证，以保证放射治疗剂量的准确性[2]。常规二维剂量验证因无法提供靶区及危及器官的剂量信息，导致实际的照射剂量误差明显。COMPASS系统作为先进的三维剂量验证工具，具备良好的错误检测能力，可提供患者解剖结构的三维剂量信息[3]。本研究选取21例直肠癌患者，探讨术前调强放射治疗使用COMPASS系统进行三维剂量验证的应用效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年8月至2019年3月福建医科大学附属漳州市医院收治的直肠癌患者21例作为研究对象，患者均经病理检查确诊，其中男14例，女7例；年龄41～63岁，平均（48.8±1.6）岁；肿瘤危及膀胱及左右股骨头，术前调强放射治疗的剂量至少95%的计划靶区体积接收45 Gy剂量，且最大剂量不可超过110%的处方剂量。

1.2 调强放射治疗方案

使用美国瓦里安IX型直线加速器，能量选用6 MV X线。该加速器包括60对MLC叶片，等中心层叶片宽度为0.5 cm，最大射野面积为40 cm×40 cm，放射治疗剂量率为400 Gy/min。放射治疗计划使用Pinnacle9.8 TPS计划系统，选择静态调强模式，射野选择扇形，扇形射野包含70°、100°、140°、180°、220°、260°、290°7个角度，网格的面积为5 mm2，最大子野数量20，应用直接机器优化算法，放射治疗网络采用瓦里安Varis系统。

1.3 COMPASS验证系统

COMPASS 验证系统（IBA Dosimetry）是由悬挂于加速器机头的Matrixx Eviolution电离室探测器阵列和一套基于CT图像进行体内三维剂量重建的软件系统组成。Matrixx Eviolution 电离室探测器阵列包含1 020 个电离室探测器，灵敏体积0.07 cm3，测量面积24.4 cm×24.4 cm，可进行二维和三维的剂量验证。软件系统具有独立的加速器剂量模型，根据原治疗计划系统（treatment planning system，TPS）导入的计划参数无须实际机下测量数据就可直接进行剂量计算，从而得出三维剂量结果，即剂量计算（computed dose distribution，CDD），与第三方TPS 类似，可对原TPS计算结果进行独立验证；也可根据Matrixx Eviolution阵列机下测量数据获得放射剂量信息，并结合原始CT图像重建三维剂量分布计算评估出患者体内实际接受到的剂量，即剂量重建（reconstructed dose distribution，RDD），从而对原TPS计算结果和加速器实际计划执行情况进行联合验证[4]。

调强放射治疗的三维剂量验证方法：应用COMPASS系统前，借助三维水箱采集加速器不同深度部位剂量分布、profile曲线，结合集合参数构建虚拟加速器剂量模型。具体验证操作：首先，以Dicom RT格式保存部分计算数据，将其导入系统；其次，在加速器机头固定Matrixx Eviolution及角度传感器，依次测量冷本底、预照射及热本底的剂量；执行调强放射治疗计划，Matrixx Eviolution电离室阵列测出中心分辨力为1 cm的通量图；最后，结合通量图及CT图像计算患者的三维剂量分布。COMPASS系统可分析照射区域整体信息，比较各参数CDD-TPS、RDD-TPS剂量偏差。各器官剂量γ通过率及剂量偏差公式为：

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析，计量资料以x-±s表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 γ通过率

CDD-TPS各区域的通过率均＞98.0%，RDD-TPS通过率＜99.0%但均＞96.0%，CDD-TPS的通过率均高于RDD-TPS，在计划靶区、膀胱通过率上差异有统计学意义（P＜0.05），而左右侧股骨头通过率差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 调强放射治疗计划中γ通过率比较（%，x-±s）

2.2 剂量体积偏差

两种方法验证的计划靶区D2%、膀胱与右侧股骨头Dmean剂量偏差比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 调强放射治疗剂量体积偏差比较（%，x-±s）

3 讨论

现代放射治疗技术的复杂度不断增加且精确性要求更加严格，因此需要精确有效的剂量验证方法。与传统二维的调强适形放射治疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT） 剂量验证相比，三维剂量验证不仅可以探测剂量传递中或者 TPS 计算中的错误，还可以在患者图像中立体显示偏差分布[5-6]。

COMPASS系统可重建患者的三维解剖结构，直观展示患者体内真实的剂量分布状况，首次实现了剂量体积直方图（dose volume histogram，DVH）及三维剂量评估伽马分析，全面控制和提升了放射治疗质量，已广泛应用于临床。本研究结果显示，在γ通过率上，CDD-TPS与RDD-TPS的通过率均＞96.0%，但CDD-TPS通过率更高，说明计划靶区独立计算及剂量重建同计算结果吻合度高，但两种验证方法还存在一定偏差；剂量体积偏差上，两组数据计划靶区D95%、D50%、D2%偏差均＜1%，但CDD-TPS与RDD-TPS结果一致，且D2%偏差数据差异显著，这说明在高剂量区域，独立计算及剂量重建两种方法结果差异较大，需要引起注意。

综上所述，COMPASS剂量验证系统作为一种三维剂量验证系统，可为直肠癌术前调强放射治疗治疗剂量的合理选择提供有力参考。