目的放射治療已成為鼻咽癌最主要的治療方法,選擇何種放射治療技術(shù)以及如何提高放射治療計劃的質(zhì)量是現(xiàn)在研究的重點。本研究探討早期鼻咽癌手動容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療（manual volumetric modulated arc therapy,mVMAT）計劃和自動調(diào)強放射治療（automatic modulated radiation therapy,aIMRT）計劃之間的劑量學(xué)差異,評估2種計劃質(zhì)量。方法選取2017-01-01—2018-12-31廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院收治的15例早期鼻咽癌患者。采用Pinnacle3計劃系統(tǒng)對每位患者分別進(jìn)行aIMRT計劃和mVMAT計劃的設(shè)計,統(tǒng)一給予計劃腫瘤靶區(qū)（planning gross target volume,PGTV）處方劑量70Gy/32次,采用配對t檢驗和非參數(shù)秩和檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析。分別對腫瘤靶區(qū)劑量分布、均勻性指數(shù)（homogeneity index,HI）、適形性指數(shù)（conformal index,CI）、危及器官的受照劑量、機器跳數(shù)和計劃設(shè)計時間進(jìn)行評估。結(jié)果 2種計劃均能滿足臨床處方劑量要求。2種計劃PGTV的HI（t=... 

【文章來源】：中華腫瘤防治雜志. 2020,27(05)北大核心

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1例早期鼻咽癌癌患者2種計劃劑量分布

本研究選取了15例早期鼻咽癌患者，通過對比手動VMAT計劃與自動IMRT計劃的劑量學(xué)差異發(fā)現(xiàn)，2種計劃具有相似的腫瘤靶區(qū)HI值和CI值，即具有同等或相似的靶區(qū)劑量覆蓋率及劑量分布均勻性。自動IMRT計劃對危及器官的劑量限制略優(yōu)于手動VMAT計劃，如脊髓的平均受照劑量減少了約8.00%，腦干、視神經(jīng)、視交叉等受照劑量均有所降低。本研究認(rèn)為自動計劃利用Auto-planning自動計劃模塊，基于漸進(jìn)式自動優(yōu)化算法，將以往的先驗經(jīng)驗融入到計劃優(yōu)化中，由計劃系統(tǒng)自動生成劑量成形結(jié)構(gòu)，并根據(jù)目標(biāo)限量條件反復(fù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，使其無限接近最優(yōu)解。例如，基于Auto-planning技術(shù)的自動計劃將創(chuàng)建許多特殊的輔助結(jié)構(gòu)，輔助結(jié)構(gòu)的建立實際上是細(xì)分空間，更多把空間分布的因素考慮進(jìn)去，以確保靶區(qū)和危及器官的高質(zhì)量劑量分布[12]。但是，如果在手動計劃中手動創(chuàng)建此類特殊輔助結(jié)構(gòu)，則很難甚至無法實現(xiàn)，尤其是取決于放療物理師的知識儲備和經(jīng)驗。自動計劃有利于實現(xiàn)計劃的最優(yōu)化。此外，VMAT技術(shù)由于大量參數(shù)的引入，相比IMRT技術(shù)，VMAT計劃優(yōu)化難度大大增大，且工作量大，再加上計劃的人工試錯性優(yōu)化，這無疑大大增加了計劃設(shè)計時間。與手動VMAT計劃相比，自動IMRT計劃的平均計劃設(shè)計時間減少了約68.06%。Krayenbuehl等[13]應(yīng)用Pinnacle3計劃系統(tǒng)的Auto-Planning技術(shù)研究了50例頭頸部腫瘤患者，與Eclipse VMAT技術(shù)設(shè)計的治療計劃進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，PTV的劑量覆蓋和劑量均勻性在自動計劃中有顯著改善或相似，危及器官的平均劑量和脊髓的最大劑量顯著降低，且自動計劃大大降低了有效工作時間。本研究結(jié)果與此結(jié)果相同。放射治療手動計劃質(zhì)量主要取決于放療物理師的知識儲備和經(jīng)驗，以及在計劃設(shè)計上所耗費的時間和精力，如何在靶區(qū)劑量和正常器官劑量間取得較好的平衡值，受放療物理師主觀能動性的影響。國內(nèi)放療物理師的計劃設(shè)計水平參差不齊，所獲取的鼻咽癌放療計劃質(zhì)量也存在著顯著差異性。自動計劃通過使用Auto-planning技術(shù)極大地降低了對物理師工作經(jīng)驗的依賴性，避免人工試錯性優(yōu)化，提升計劃設(shè)計效率，而且自動計劃質(zhì)量與手動計劃質(zhì)量相似或更優(yōu)[14-16]。這使得自動計劃可以減小不同放療物理師的差距，保證高質(zhì)量計劃的一致性。另一方面，本研究認(rèn)為這可能也是因為自動計劃和手動計劃在計劃設(shè)計的思路上存在著一定的差異。自動計劃在優(yōu)化中不斷增加和修改目標(biāo)函數(shù)，使得運行中的目標(biāo)函數(shù)成為不可控因素，最優(yōu)解不斷改變，最終找到計劃靶區(qū)和危及器官達(dá)到最優(yōu)解數(shù)值的平衡。手動計劃，由于開始優(yōu)化時要保證靶區(qū)劑量，對危及器官的限制相對寬松，更著重于危及器官在耐受范圍內(nèi)得到更優(yōu)的計劃靶區(qū)，而且由于耗時長，在有限的時間內(nèi)放療物理師不能保證將每個危及器官的劑量限制到最低。

【參考文獻(xiàn)】：
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