李 列,繆煒烈,劉興文,劉 宵,殷 茜,張 瓊,陳 敏,周 航,曾繼澤
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院放療室,貴州 遵義 563099)
80例盆腔腫瘤調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差分析
李 列,繆煒烈,劉興文,劉 宵,殷 茜,張 瓊,陳 敏,周 航,曾繼澤
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院放療室,貴州 遵義 563099)
目的分析盆腔腫瘤調(diào)強(qiáng)放療實(shí)施過程中引起重復(fù)性擺位誤差范圍及原因,以提高放療準(zhǔn)確性。方法80例盆腔腫瘤患者使用真空墊固定體位,螺旋CT模擬定位掃描,Pinnacle③計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)放療計(jì)劃,數(shù)字化模擬機(jī)靶區(qū)復(fù)位,直線加速器治療前靶區(qū)位置驗(yàn)證,共攝取320張靶區(qū)位置確認(rèn)片(復(fù)位片+驗(yàn)證片)與計(jì)劃靶區(qū)(DRR)影像圖以骨性標(biāo)志配準(zhǔn)比較,測(cè)量誤差數(shù)據(jù)。結(jié)果將所測(cè)數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)得出,設(shè)備及輔助裝置等引起系統(tǒng)誤差;X、Y、Z軸分別為2.55±0.85 mm、3.00±1.00 mm、2.35±0.70 mm,擺位引起隨機(jī)誤差;X、Y、Z軸分別為1.50 mm,2.00 mm,1.25 mm。根據(jù)van-Herk等提出的CTV~PTV擴(kuò)邊公式MPTV=2.5Σ+0.78δ計(jì)算80例盆腔腫瘤調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差CTV~PTV外擴(kuò)邊界估計(jì)值X、Y、Z軸分別為7.16±1.50mm, 8.28±2.00 mm, 6.65±1.25 mm。結(jié)論通過對(duì)擺位誤差數(shù)據(jù)分析,原因與患者自身因素、設(shè)備精度因素、放療擺位技師責(zé)任心等有關(guān),做好放療質(zhì)控能有效提高放療準(zhǔn)確性。
盆腔腫瘤;放療技術(shù);射野驗(yàn)證片;擺位誤差
隨著放療技術(shù)的快速發(fā)展,適形調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)已成為盆腔惡性腫瘤治療的主要方式,放療期間重復(fù)性擺位誤差對(duì)腫瘤治療效果有著重要的影響。分析擺位誤差產(chǎn)生原因及誤差范圍,能有效提高放療準(zhǔn)確性。對(duì)80例盆腔腫瘤放療患者治療前重復(fù)性擺位攝取模擬機(jī)復(fù)位片及靶區(qū)位置驗(yàn)證片,將所獲模擬機(jī)復(fù)位片、加速器驗(yàn)證片與計(jì)劃靶區(qū)(DRR)影像圖進(jìn)行對(duì)比測(cè)量誤差數(shù)據(jù),結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 臨床資料 2012年8月至2013年2月我院收治的80例盆腔腫瘤患者,其中宮頸癌50例(女性)、中位年齡48±5歲,直腸癌30例(男性17例、女性13例),中位年齡50±5歲,病例均由病理學(xué)確診,固定方式及患者體重情況(見表1)。
表1 80例盆腔腫瘤患者臨床資料分布情況
病例分類性別(例)男 女 中位年齡(歲)固定方式仰臥/俯臥體重指數(shù)(x±s,kg/m2)宮頸癌 - 50 48±5真空墊(仰臥)22.58±4.25直腸癌 17 13 50±5真空墊(俯臥)21.90±3.60
注:體重指數(shù)=體量/身高2
1.2 設(shè)備資料 西門子螺旋CT,Nucletron SIMULIX-HQ數(shù)字化模擬定位機(jī),Elekta Presise直線加速器,Philips pinnacle③放療計(jì)劃系統(tǒng),負(fù)壓真空墊,電動(dòng)抽吸真空泵,激光定位系統(tǒng),驗(yàn)證片拍攝架及膠片,自動(dòng)洗片機(jī)等,設(shè)備精度質(zhì)控均定期檢測(cè)。
1.3 實(shí)施方法 按醫(yī)囑先在模擬定位機(jī)下制作患者固定裝置,制作時(shí)囑患者脫去衣物并暴露病變區(qū)域,先把負(fù)壓真空袋放在模擬機(jī)床上擺正,讓患者身體平臥于松軟負(fù)壓真空袋上并躺正躺直,根據(jù)病變掃描需要調(diào)整患者上下、左右位置,雙手上舉交叉抱頭,感體位舒適為宜,整理負(fù)壓真空袋上下及左右,與患者身體緊密接觸,囑患者并保持體位不變化,用真空泵抽吸負(fù)壓真空袋內(nèi)氣體,使其變硬至成型即可。打開激光燈,在模擬定位機(jī)透視下調(diào)整患者體位,使患者正中線與激光中軸線重合,然后在體表及負(fù)壓真空袋上做好標(biāo)記。CT模擬掃描時(shí)體位與制作固定器時(shí)一致,并在患者掃描范圍的體表貼上3個(gè)金屬標(biāo)記點(diǎn),最后將掃描圖像傳入放療Pinnacle③計(jì)劃系統(tǒng)行腫瘤靶區(qū)勾畫及治療計(jì)劃設(shè)計(jì)。
1.4 放療靶區(qū)復(fù)位 將放療計(jì)劃傳入數(shù)字化模擬定位機(jī),患者按醫(yī)囑要求體位固定仰臥或俯臥在模擬定位機(jī)床上,充分暴露病變區(qū)域,體位與CT模擬定位掃描時(shí)保持一致。用激光燈對(duì)準(zhǔn)患者在CT模擬掃描時(shí)所作的體表標(biāo)記線,根據(jù)計(jì)劃靶區(qū)位置移位數(shù)據(jù),調(diào)整X(左右)、Y(頭腳)、Z(前后)三個(gè)方向數(shù)據(jù),在模擬機(jī)透視下0°或180°初步確定照射野大小,旋轉(zhuǎn)機(jī)架到90°或270°透視下調(diào)整床高度,即確定放療靶區(qū)治療等中心旋轉(zhuǎn)軸。利用模擬機(jī)透視功能將采集射野影像圖保存與計(jì)劃靶區(qū)(DRR)影像進(jìn)行比較。記錄誤差范圍后適當(dāng)移動(dòng)治療中心與計(jì)劃靶區(qū)中心保持一致,并在患者體表及固定器上作好擺位標(biāo)記。
1.5 放療靶區(qū)驗(yàn)證 治療前采用與模擬機(jī)復(fù)位時(shí)相同的體位固定方式及參考標(biāo)記進(jìn)行擺位,在Elekta Precise直線加速器治療機(jī)下進(jìn)行驗(yàn)證片拍攝,每次拍攝等中心處機(jī)架角度為0°或180°及90°或270°驗(yàn)證片各一張。驗(yàn)證片拍攝條件根據(jù)患者體厚及沖洗膠片藥水衰變情況而定,常規(guī)參數(shù)設(shè)為6~9MU(machine monitor unit),分兩檔照射;先照光野、后照射野[1]。
1.6 誤差數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 所統(tǒng)計(jì)的誤差數(shù)據(jù)由系統(tǒng)誤差、治療中每次擺位誤差及隨機(jī)誤差組成[2]。系統(tǒng)誤差;由治療前患者CT模擬定位掃描誤差、模擬定位機(jī)機(jī)械誤差,治療加速器機(jī)械誤差及擺位激光燈誤差等因素引起。這些誤差在治療過程中對(duì)每位患者都是恒定值,本文用Σ表示引起系統(tǒng)誤差標(biāo)準(zhǔn)差值。隨機(jī)誤差;放療期間患者每次治療時(shí)體位重復(fù)性存在差異,具有隨機(jī)性,每次擺位測(cè)量的誤差值都不一樣,用δ表示引起隨機(jī)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差值。根據(jù)van-Herk等[3-5]提出的放療靶區(qū)CTV~PTV擴(kuò)邊公式MPTV=2.5Σ+0.78δ計(jì)算X、Y、Z軸的MPTV值范圍。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 用SPSS 13.0軟件對(duì)患者放療情況及擺位誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)重復(fù)性擺位誤差與患者體重(體重指數(shù)=體重/身高2)、性別、年齡等因素相關(guān)性,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 80例盆腔腫瘤放療患者,重復(fù)性擺位共攝取320張靶區(qū)位置確認(rèn)片(復(fù)位片+驗(yàn)證片)與原計(jì)劃靶區(qū)(DRR)影像圖以骨性標(biāo)志配準(zhǔn)比較,測(cè)量出X(左右)、Y(頭腳)、Z(前后)軸擺位誤差數(shù)值,設(shè)備及輔助裝置引起系統(tǒng)誤差為;X軸為(2.55±0.85)mm、Y軸為(3.00±1.00)mm、Z軸為(2.35±0.70)mm,擺位引起隨機(jī)誤差;X、Y、Z軸分別為1.50 mm,2.00 mm,1.25 mm。參照van-Herk等提出的放療靶區(qū)CTV~PTV擴(kuò)邊公式MPTV=2.5Σ+0.78δ計(jì)算出80例盆腔腫瘤調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)(Intensity-Modulated Radiation Therapy,IMRT)總體擺位誤差CTV~PTV外擴(kuò)邊界數(shù)據(jù)估計(jì)值X、Y、Z軸分別為(7.16±1.50) mm,(8.28±2.00) mm,(6.65±1.25) mm(見表2)。
表2系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差與放療總擺位靶區(qū)CTV~PTV外擴(kuò)邊界誤差估計(jì)值情況(單位mm)
軸位系統(tǒng)誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差(Σ)均值(μ)隨機(jī)誤差標(biāo)準(zhǔn)差(δ)擺位外擴(kuò)估計(jì)值(MPTV)X軸2.550.851.507.16±1.50Y軸3.001.002.008.28±2.00Z軸2.350.701.256.65±1.25
注:X軸表示患者左右方向,Y軸表示患者頭腳方向,Z軸表示患者前后方向。
2.2 患者體重指數(shù)、性別、年齡等與擺位誤差的關(guān)系;通過實(shí)際病例分析盆腔腫瘤IMRT放療患者重復(fù)性擺位誤差值X、Y、Z軸三個(gè)方向與患者性別、年齡無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。根據(jù)WHO公布的亞洲人體重指數(shù)正常水平(18.5~23.0),體重指數(shù)>23、≤23的患者對(duì)擺位誤差值具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(見表3)。
表3患者性別、年齡、體重指數(shù)與擺位誤差數(shù)值分布情況(單位mm)
項(xiàng)目 性 別男女年齡(歲)>50≤50體重指數(shù)(x±s,kg/m2) >23≤23誤差總值 7.508.109.759.00 13.5010.50平均誤差值2.502.703.253.00 4.503.50誤差波動(dòng)值1.251.351.651.50 2.251.75P 0.7280.6350.007
調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)技術(shù)現(xiàn)已成為盆腔腫瘤放療的主流技術(shù),它可通過計(jì)劃設(shè)計(jì)調(diào)整多角度照射野內(nèi)的劑量強(qiáng)度分布,在三維方向上使靶區(qū)內(nèi)劑量分布均勻,增加靶區(qū)內(nèi)受照射劑量,減少周圍正常組織受照劑量,以提高治療增益比。ICRU24號(hào)報(bào)告[6]指出;腫瘤放療靶區(qū)劑量偏離最佳劑量±5%時(shí)就有可能使原發(fā)灶腫瘤失控,加大局部復(fù)發(fā)率。在放射治療期間,每次擺位時(shí)位置都會(huì)有不同程度的變化,如果變化超出允許誤差范圍就有可能使放療靶區(qū)漏照或少照,使高劑量區(qū)域移到危險(xiǎn)器官上,引起嚴(yán)重并發(fā)癥或后遺癥[7-9]。因此,能否降低放射治療中的擺位誤差是精確放療成敗的關(guān)鍵。
在放療計(jì)劃制定及實(shí)施過程中,諸多因素可引起擺位誤差增大,包括患者自身因素、設(shè)備精度因素、放療擺位技師責(zé)任心等均能直接影響放療精度。筆者通過對(duì)80例盆腔腫瘤患者重復(fù)性擺位誤差分析,發(fā)現(xiàn)引起誤差增大主要有以下幾個(gè)方面;①患者呼吸運(yùn)動(dòng)及器官移動(dòng):所有腹式呼吸都可引起患者體表標(biāo)記上下移動(dòng)。②關(guān)節(jié)活動(dòng):對(duì)于盆腔腫瘤來說,髖關(guān)節(jié)及骶髂關(guān)節(jié)的左右擺動(dòng)或內(nèi)、外側(cè)旋轉(zhuǎn)均可造成每次擺位不一致。③性別、年齡及體重指數(shù):在臨床工作中發(fā)現(xiàn)中青年人的擺位誤差比老年人的小,體重指數(shù)參照WHO公布的亞洲人體重指數(shù)正常水平值(18.5~23.0)[10],偏胖的體型擺位誤差較大。④膀胱及直腸的充盈情況:每次治療時(shí)由于膀胱充盈或排空對(duì)其他器官造成誤差,放療時(shí)對(duì)膀胱及直腸的要求應(yīng)與定位時(shí)要求一致。⑤擺位標(biāo)記:患者的體表標(biāo)記線要隨時(shí)保持清晰,稍有模糊一定要嚴(yán)格按照擺位所要求的姿勢(shì)描線,準(zhǔn)確性必須與定位時(shí)所作的標(biāo)記一致。⑥體位固定器:治療時(shí)應(yīng)經(jīng)常留意固定器的穩(wěn)定性及固定情況,是否有漏氣、變軟及變形現(xiàn)象。⑦設(shè)備精度:應(yīng)定期檢測(cè)設(shè)備精度,保證放療設(shè)備性能安全穩(wěn)定,三維擺位激光燈要嚴(yán)格控制誤差范圍。⑧放療技師的責(zé)任心:由于每天放療技師進(jìn)出機(jī)房的次數(shù)較多,工作性質(zhì)相對(duì)單調(diào),容易放松思想或警惕,甚至降低擺位標(biāo)準(zhǔn)。因此;加強(qiáng)放療技師工作責(zé)任心,嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行,加強(qiáng)技能培訓(xùn)及業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),加強(qiáng)質(zhì)控管理,嚴(yán)格按照有關(guān)要求檢測(cè)放療設(shè)備的機(jī)械精度及性能,對(duì)提高放療準(zhǔn)確性非常重要。隨著醫(yī)院等級(jí)和各個(gè)城市發(fā)展的差異,每個(gè)醫(yī)院的放療技術(shù)也存在差異,主要是設(shè)備條件、工作人員業(yè)務(wù)水平及素質(zhì)等存在差異,擺位誤差大小也各不相同。各醫(yī)院應(yīng)根據(jù)本單位的實(shí)際情況,通過實(shí)際病例擺位誤差數(shù)據(jù)測(cè)量,建立本院放療患者擺位誤差數(shù)據(jù),為計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)靶區(qū)CTV~PTV外擴(kuò)邊界提供數(shù)據(jù)支持,以減少放療并發(fā)癥及正常組織不必要照射,提高放療準(zhǔn)確性。
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[收稿2013-03-01;修回2013-03-20]
(編輯:王福軍)
R739.93
B
1000-2715(2013)02-0158-03