陳 麗 武文娟 花 威 袁一楓 陳婷婷

隨著三維適形、調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)的廣泛應(yīng)用，擺位的準(zhǔn)確性也要求更高。我院VARIAN IX直線加速器機(jī)載影像系統(tǒng)(On Board Imager，OBI)放療時(shí)可以實(shí)行錐形束CT(cone beam CT，CBCT)掃描，產(chǎn)生的容積圖像能與治療計(jì)劃的三維重建圖像進(jìn)行三維方向上的對(duì)比，得出擺位誤差，并且計(jì)算臨床靶區(qū)(CTV)～計(jì)劃靶區(qū)(PTV)外放范圍，為臨床精確治療提供依據(jù)。我們采用CBCT在線研究頭頸部腫瘤和胸部腫瘤放療時(shí)擺位誤差，為計(jì)劃靶區(qū)外放提供參考數(shù)據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2011年4月至2011年11月采用適形調(diào)強(qiáng)治療的頭頸部腫瘤患者40例，其中頸段食管癌19例，鼻咽癌14例，下咽癌3例，喉癌4例，共行CBCT掃描135次。胸部腫瘤患者52例，其中胸段食管癌47例，肺癌5例，共行CBCT掃描211次。頭頸部腫瘤患者均采用頭頸肩型熱塑模固定，胸部腫瘤患者均采用體部熱塑模固定，模擬機(jī)確定等中心，CT軸位掃描，層厚5 mm，應(yīng)用瓦里安Eclipse 8.6計(jì)劃系統(tǒng)制定帶CBCT驗(yàn)證的放射治療計(jì)劃。

1.2 擺位配準(zhǔn)

患者治療時(shí)，技師在等中心激光線的引導(dǎo)下進(jìn)行擺位，對(duì)準(zhǔn)體表十字線。擺位時(shí)，患者的著裝、體位應(yīng)與制作熱塑膜固定和CT掃描時(shí)一致。擺位完成后行CBCT掃描。掃描所得圖像與治療計(jì)劃CT圖像先用軟件自動(dòng)匹配，再由有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師參照明顯的骨性標(biāo)志手動(dòng)配準(zhǔn)，直到在水平、冠狀、矢狀面上獲得最佳重疊為止。配準(zhǔn)得出前后、頭腳、左右方向的數(shù)值，對(duì)頭頸部腫瘤任一方向大于3 mm，胸部腫瘤任一方向大于5 mm的患者接受移床，糾正擺位誤差。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS13.0計(jì)算所有CBCT配準(zhǔn)結(jié)果的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)Bijhold［1］等推薦，系統(tǒng)誤差(∑)用所有分次擺位誤差的平均值表示，隨機(jī)誤差(σ)用所有分次擺位誤差的標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

頭頸部腫瘤患者3個(gè)方向的均數(shù)差別很小，前后方向的最大偏差值高達(dá)7 mm，且向正方向即源皮距偏大方向移動(dòng)占97.15%，差異明顯。3個(gè)方向大于3 mm移動(dòng)偏差的均在10%以下。胸部腫瘤患者的頭腳方向擺位誤差最大，最大偏差值8 mm，大于5 mm的達(dá)21.74%，見(jiàn)表1。根據(jù) Stroom 等［2］研究 PTV 外放=2∑+0.7σ，其表明99%的CTV受到95%的處方劑量。計(jì)算頭頸部腫瘤CTV～PTV即Margin的前后、頭腳、左右方向分別為 4.94 mm、4.19 mm、4.43 mm，胸部腫瘤Margin的前后、頭腳、左右方向分別為4.28 mm、8.81 mm、5.15 mm。

表1 頭頸部和胸部腫瘤CBCT誤差分析

3 討論

隨著適形調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)的發(fā)展，放療質(zhì)量更加與影像診斷、靶區(qū)定位和勾畫(huà)及治療驗(yàn)證密切相關(guān)，其中治療時(shí)等中心位置的誤差仍然是影響治療精度的主要原因［3］。治療時(shí)強(qiáng)調(diào)擺位精度的目的在于重復(fù)模擬定位時(shí)的體位，以達(dá)到重復(fù)計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)確定的靶區(qū)與射野的空間關(guān)系，保證射線束與靶區(qū)的適形度?；颊叩臄[位誤差、器官運(yùn)動(dòng)和變形、機(jī)械相關(guān)誤差均阻礙著計(jì)劃的精確實(shí)施，也是考慮PTV大小的主要因素。國(guó)內(nèi)外很多專家也一直致力于減少擺位誤差，提高擺位精度［4～6］。擺位誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差具有規(guī)律性和重復(fù)性，主要因機(jī)器設(shè)備精度下降和不同技術(shù)員的擺位標(biāo)準(zhǔn)不同所致。隨機(jī)誤差具有隨機(jī)性，主要與機(jī)器設(shè)備的不穩(wěn)定、每次擺位時(shí)患者體位變動(dòng)和技術(shù)員的操作誤差有關(guān)。對(duì)于與重要危及器官緊密相鄰的靶區(qū)，擺位精度更加重要，否則會(huì)大大增加其損傷的風(fēng)險(xiǎn)。CBCT作為新型的圖像引導(dǎo)放射治療(image guided radiation therapy，IGRT)的利器，可以及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)實(shí)際擺位與治療計(jì)劃擺位之間的偏差，并能夠通過(guò)在線移床來(lái)修正等中心位置準(zhǔn)確完成治療。CBCT與電子射野影像裝置(electronic portal imaging device，EPID)相比具有圖像質(zhì)量清晰，采集配準(zhǔn)方便;患者吸收劑量較小，自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。CBCT圖像與定位CT圖像不僅可以進(jìn)行骨性標(biāo)志配準(zhǔn)，而且還可以進(jìn)行三維低密度組織(如:實(shí)體腫瘤GTV)配準(zhǔn)，為醫(yī)師實(shí)時(shí)觀察GTV變化，及時(shí)做靶區(qū)調(diào)整提供良好依據(jù)。KV級(jí)CBCT采集一次圖像致患者吸收劑量遠(yuǎn)小于EPID。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道［7］:采集一副標(biāo)準(zhǔn)模式的 CBCT圖像，頭部需9 cGy，體部需3.8 cGy，而低劑量模式吸收劑量?jī)H為標(biāo)準(zhǔn)模式的20%。因此患者每周一次CBCT位置驗(yàn)證對(duì)吸收劑量的累加影響可以忽略不計(jì)。

我們對(duì)135次頭頸部腫瘤患者CBCT掃描數(shù)據(jù)分析，Margin的前后、頭腳、左右方向分別為4.94 mm、4.19 mm、4.43 mm，與楊波等的報(bào)道數(shù)據(jù)相近［5］。而Humphreys等［8］總結(jié)出 CTV ～ PTV 外放:左右 2.9 mm、前后2.6 mm、頭腳為3.3 mm，推薦設(shè)計(jì)頭頸部腫瘤的IMRT計(jì)劃時(shí)，CTV～PTV外放為3 mm。Suzuki等［9］分析22例頭頸部腫瘤IMRT過(guò)程中放療分次內(nèi)和放療分次間運(yùn)動(dòng)，推薦CTV～PTV外放為5 mm，本研究結(jié)果與其相近。從誤差幅度發(fā)生頻率的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，大于3 mm的誤差在3個(gè)方向上的發(fā)生率分別為9.43%、5.71%、8.57%，基本相當(dāng)，而前后方向，向后偏離的占97.15%，可能與頭頸部腫瘤等中心選定的位置一般在人體表面曲面弧度較大位置有關(guān)。此外，我們還對(duì)211次胸部腫瘤瘤患者CBCT掃描數(shù)據(jù)分析，計(jì)算得到Margin的前后、頭腳、左右方向分別為4.28 mm、8.81 mm、5.15 mm，小于楊波報(bào)道的11 mm、12 mm、7 mm，與郭明芳等［10］報(bào)道的 5 mm、10 mm、5 mm相近。從表1中可見(jiàn)胸部腫瘤的擺位誤差中最大偏離值、大于5 mm百分比均是頭腳方向最大。胸部腫瘤多采用體部熱塑膜固定，需患者雙肘抱頭，且標(biāo)記十字線是畫(huà)在熱塑膜上的，體表僅有中位線標(biāo)記，患者在重復(fù)擺位時(shí)雙臂不同的伸展度容易導(dǎo)致等中心頭腳方向在CT圖像上的偏離。在做CBCT時(shí)如若出現(xiàn)較大的等中心偏差還能夠反饋出模擬機(jī)定位激光線的精度問(wèn)題，為質(zhì)量控制提供監(jiān)督機(jī)制。我們就因一患者CBCT結(jié)果等中心誤差較大發(fā)現(xiàn)模擬機(jī)的十字線板與激光線偏差大于2 mm，及時(shí)校正保證了放療質(zhì)量。

系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的來(lái)源說(shuō)明不同的放療設(shè)備、固定裝置、技師、擺位方法測(cè)量統(tǒng)計(jì)出的擺位誤差和計(jì)算的Margin的大小也不盡相同，故本研究計(jì)算的Margin大小只適用于本院的VARIAN IX型加速器，主管醫(yī)師在勾畫(huà)靶區(qū)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況而定。通過(guò)對(duì)CBCT的使用，我們認(rèn)為使用CBCT在線或離線指導(dǎo)擺位誤差的修正是非常有意義的。應(yīng)用該系統(tǒng)可以提高擺位的精度，減少擺位的不確定性，并能一定程度反饋設(shè)備質(zhì)量控制的精度。

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