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偏分野与均分野在容积调强治疗和调强放疗治疗鼻腔鼻窦癌中的剂量学比较

潘建南 冯惠怡 邓永锦

潘建南, 冯惠怡, 邓永锦. 偏分野与均分野在容积调强治疗和调强放疗治疗鼻腔鼻窦癌中的剂量学比较[J]. 分子影像学杂志, 2019, 42(2): 166-171. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2019.02.05
引用本文: 潘建南, 冯惠怡, 邓永锦. 偏分野与均分野在容积调强治疗和调强放疗治疗鼻腔鼻窦癌中的剂量学比较[J]. 分子影像学杂志, 2019, 42(2): 166-171. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2019.02.05
Jiannan PAN, Huiyi FENG, Yongjin DENG. Dosimetric comparison of equispaced fields and non-equispaced fields in VMAT and IMRT for Nasal cavity and paranasal sinus cancer[J]. Journal of Molecular Imaging, 2019, 42(2): 166-171. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2019.02.05
Citation: Jiannan PAN, Huiyi FENG, Yongjin DENG. Dosimetric comparison of equispaced fields and non-equispaced fields in VMAT and IMRT for Nasal cavity and paranasal sinus cancer[J]. Journal of Molecular Imaging, 2019, 42(2): 166-171. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2019.02.05

偏分野与均分野在容积调强治疗和调强放疗治疗鼻腔鼻窦癌中的剂量学比较

doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2019.02.05
详细信息
    作者简介:

    潘建南,硕士,助理工程师,E-mail:panjn2010@163.com

    通讯作者:

    邓永锦,硕士,助理工程师,E-mail:928519112@qq.com

Dosimetric comparison of equispaced fields and non-equispaced fields in VMAT and IMRT for Nasal cavity and paranasal sinus cancer

  • 摘要: 目的比较调强放射治疗(IMRT)和容积调强治疗(VMAT)不同布野方式在鼻窦鼻腔癌放疗计划中剂量学差异,为临床治疗选择最佳方案提供参考依据。方法选取10例鼻窦鼻腔癌病例,分别进行IMRT 5野、7野偏分野、均分野和VMAT偏分弧、全弧共面计划设计,综合评估靶区的覆盖率、均匀性HI和适形性CI,危及器官受照剂量和治疗效率。结果IMRT计划和VMAT计划均能满足临床上对靶区覆盖的要求,但VMAT的靶区覆盖较IMRT略高,且较IMRT的5野差异有统计学意义(P<0.05)。对PTV1的CI,VMAT(包括偏分弧和全弧)较IMRT(包括偏分野和均分野)更好。危及器官受照剂量中,脑干:VMAT较IMRT计划Dmax和D1%都较低,偏分弧D1%较全弧低;晶体、视交叉:VMAT较IMRT有相同或更好的保护效果,Dmax和D1%大部分更低;同侧视神经:VMAT较IMRT的Dmax低;同侧腮腺:VMAT较大部分IMRT的Dmean低;差异有统计学意义(P<0.05)。VMAT的平均机器跳数为IMRT的1/3;VMAT的偏分弧要比全弧跳数略低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论IMRT的偏分野可作为鼻窦鼻腔癌放疗射野设计的考虑方案,在机器条件允许下,VAMT的偏分弧比IMRT偏分野更有优势。

     

  • 图  1  靶区的平均DVH

    A:PGTV的平均DVH;B:PTV1的平均DVH

    表  1  靶区PTVs和危及器官优化条件

    器官 剂量-体积 目标
    PGTV V100% ≥99%
    Dmax ≤72.6 Gy
    PTV1 V100% ≥99%
    V110% ≤10%
    Dmax ≤66 Gy
    Brain Stem Dmax ≤54 Gy
    Brain Stem+3 mm Dmax ≤60 Gy
    Lens Dmax ≤0.8 Gy
    Eyes Dmax ≤50 Gy
    Dmean ≤35 Gy
    Optic nerves, Chiasm Dmax ≤54 Gy
    Parotid glands V30 ≤50%
    Dmean ≤40 Gy
    V100%:超过规定剂量100%的体积百分比;Dmax:最大剂量;V110%:超过规定剂量110%的体积百分比;Dmean:平均剂量;V30:>30 Gy的体积百分比.
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    表  2  靶区的均匀性HI和适形性CI比较

    Item Field 5F-N 5F-E 7F-N 7F-E Arc-N Arc-E
    PGTV的CI比较 PGTV.CI(SD) 0.719(0.127) 0.733(0.130) 0.738(0.136) 0.750(0.151) 0.721(0.165) 0.725(0.178)
    P(Arc-N vs.) 0.974 0.852 0.795 0.665 0.947
    P(Arc-E vs.) 0.921 0.904 0.847 0.714 0.947
    PGTV的HI比较 PGTV.HI(SD) 0.088(0.014) 0.093(0.016) 0.092(0.015) 0.088(0.014) 0.088(0.014) 0.092(0.022)
    P(Arc-N vs.) 0.965 0.45 0.602 0.965 0.551
    P(Arc-E vs.) 0.58 0.874 0.94 0.58 0.551
    PTV1的CI比较 PTV1.CI(SD) 0.828(0.038) 0.834(0.026) 0.865(0.024) 0.860(0.031) 0.885(0.019) 0.888(0.020)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.000 0.049 0.041 0.799
    P(Arc-E vs.) 0.000 0.000 0.038 0.023 0.799
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    表  3  IMRT计划和VMAT计划中危及器官的剂量分布比较结果

    指标 Field 5F-N 5F-E 7F-N 7F-E Arc-N Arc-E
    脑干Dmax Dmax(SD) 4366(166) 4278(165) 4117(233) 3987(145) 3826(195) 3961(210)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.000 0.001 0.061 0.115
    P(Arc-E vs.) 0.000 0.000 0.068 0.756 0.115
    脑干D1% D1%(SD) 3856(165) 3802(135) 3564(180) 3532(132) 3416(157) 3532(165)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.000 0.039 0.104 0.008
    P(Arc-E vs.) 0.000 0.000 0.644 0.998 0.008
    Len-Ipsilateral Dmax Dmax(SD) 1123(51) 1094(50) 1088(40) 1103(40) 1066(53) 1099(53)
    P(Arc-N vs.) 0.011 0.2 0.317 0.095 0.137
    P(Arc-E vs.) 0.265 0.833 0.62 0.851 0.137
    Len-Ipsilateral D1% D1%(SD) 1066(44) 1036(42) 1038(36) 1052(36) 998(47) 1032(51)
    P(Arc-N vs.) 0.001 0.054 0.044 0.007 0.084
    P(Arc-E vs.) 0.086 0.833 0.765 0.298 0.084
    Len-Contralateral Dmax Dmax(SD) 1000(51) 957(42) 997(40) 990(39) 917(54) 926(44)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.056 0.000 0.001 0.661
    P(Arc-E vs.) 0.001 0.135 0.001 0.003 0.661
    Len-Contralateral D1% D1%(SD) 949(44) 920(40) 953(38) 949(37) 873(50) 881(42)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.015 0.000 0.000 0.665
    P(Arc-E vs.) 0.001 0.042 0.000 0.001 0.665
    Eye-Ipsilateral Dmax Dmax(SD) 4982(230) 4984(252) 4849(223) 4809(219) 4853(209) 4869(219)
    P(Arc-N vs.) 0.206 0.2 0.971 0.664 0.875
    P(Arc-E vs.) 0.266 0.259 0.847 0.555 0.875
    Eye-Ipsilateral D1% D1%(SD) 4299(231) 4291(248) 4269(227) 4209(215) 4180(188) 4174(189)
    P(Arc-N vs.) 0.228 0.262 0.366 0.768 0.945
    P(Arc-E vs.) 0.203 0.234 0.331 0.716 0.945
    Eye-Contralateral Dmax Dmax(SD) 3807(158) 3779(138) 3807(150) 3697(120) 3816(109) 3747(116)
    P(Arc-N vs.) 0.888 0.536 0.889 0.051 0.252
    P(Arc-E vs.) 0.314 0.595 0.313 0.405 0.252
    Eye-Contralateral D1% D1%(SD) 3354(171) 3277(147) 3339(168) 3236(137) 3307(130) 3217(133)
    P(Arc-N vs.) 0.477 0.661 0.625 0.291 0.182
    P(Arc-E vs.) 0.043 0.366 0.071 0.776 0.182
    Optic nerve-Ipsilateral Dmax Dmax(SD) 5739(60) 5781(66) 5528(62) 5571(69) 5440(63) 5449(60)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.000 0.003 0.000 0.73
    P(Arc-E vs.) 0.000 0.000 0.008 0.000 0.73
    Optic nerve-Ipsilateral D1% D1%(SD) 5524(78) 5554(77) 5277(81) 5364(81) 5294(64) 5296(56)
    P(Arc-N vs.) 0.000 0.000 0.624 0.038 0.94
    P(Arc-E vs.) 0.000 0.000 0.572 0.045 0.94
    Optic nerve-Contralateral Dmax Dmax(SD) 5361(82) 5447(80) 5348(74) 5309(76) 5374(107) 5243(95)
    P(Arc-N vs.) 0.75 0.064 0.508 0.099 0.001
    P(Arc-E vs.) 0.004 0.000 0.009 0.097 0.001
    Optic nerve-Contralateral D1% D1%(SD) 5184(94) 5306(88) 5155(91) 5147(91) 5139(98) 5102(104)
    P(Arc-N vs.) 0.294 0.000 0.704 0.85 0.38
    P(Arc-E vs.) 0.057 0.000 0.211 0.287 0.38
    视交叉Dmax Dmax(SD) 5751(116) 5797(103) 5700(132) 5850(82) 5614(118) 5635(127)
    P(Arc-N vs.) 0.009 0.001 0.097 0.000 0.679
    P(Arc-E vs.) 0.027 0.002 0.208 0.000 0.679
    视交叉D1% D1%(SD) 5599(141) 5638(120) 5516(156) 5811(123) 5478(139) 5494(140)
    P(Arc-N vs.) 0.053 0.012 0.537 0.000 0.791
    P(Arc-E vs.) 0.093 0.022 0.724 0.000 0.791
    同侧腮腺Dmean Dmean(SD) 1346(16) 1242(17) 1442(45) 1432(44) 1304(20) 1358(40)
    P(Arc-N vs.) 0.24 0.107 0.006 0.008 0.147
    P(Arc-E vs.) 0.729 0.012 0.043 0.067 0.147
    对侧腮腺Dmean Dmean(SD) 1289(97) 1069(24) 1246(78) 1137(47) 1058(34) 992(33)
    P(Arc-N vs.) 0.007 0.854 0.018 0.227 0.304
    P(Arc-E vs.) 0.002 0.236 0.005 0.048 0.304
    Dmax:最大剂量;D1%:DVH的1%体积对应的剂量;Dmean:平均剂量.
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    表  4  机器跳数比较

    Field 5F-N 5F-E 7F-N 7F-E Arc-N Arc-E
    MUsmean(SD) 934.8(62.8) 844.5(43.5) 940.6(46.4) 903.6(43.0) 377.1(9.7) 393.4(11.0)
    p value(Arc-N vs.) 0.000* 0.000* 0.000* 0.000* 0.003*
    p value(Arc-E vs.) 0.000* 0.000* 0.000* 0.000* 0.003*
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  • 收稿日期:  2019-01-19
  • 刊出日期:  2019-04-01

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