雷海紅，陳善鳳，金偉端（.肇慶市第二人民醫(yī)院放療科，廣東56060；.中山大學附屬第五醫(yī)院，廣東珠海59000）

腫瘤放療中電子射野影響系統(tǒng)對擺位誤差的分析

雷海紅1，陳善鳳1，金偉端2
（1.肇慶市第二人民醫(yī)院放療科，廣東526060；2.中山大學附屬第五醫(yī)院，廣東珠海519000）

目的探討腫瘤放療過程中電子射野影響系統(tǒng)（EPID）對擺位誤差的分析。方法選取該院2013年12月至2014年8月收治的放療患者115例為研究對象，將其放療時實際的照射圖像與計劃生產(chǎn)的數(shù)字化重建X線片技術(shù)圖像進行比較，分別測定X軸（左右方向）、Y軸（前后方向）和Z軸（頭腳方向）的擺位誤差。結(jié)果頭頸部的X軸（左右方向）在校正前后的差值比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；胸部和腹盆部的Y軸（前后方向）在校正前后的差值比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結(jié)論使用EPID能有效地對體部腫瘤放療期間的擺位誤差進行分析，為放療外擴計劃靶體積提供參考依據(jù)。

數(shù)學計算； 質(zhì)量控制； 放射療法； EPID； 腫瘤放療； 擺位誤差

放療是治療不可手術(shù)切除腫瘤的重要手段，而精確的體外放療能提高腫瘤控制率、降低放射誘發(fā)的疾病的發(fā)生率，是一種行之有效的治療方式[1-2]。但是，在治療過程中存在著擺位的不確定性，造成腫瘤邊緣區(qū)域未得到充分照射或正常組織的過量照射，導(dǎo)致對腫瘤區(qū)域的控制力減弱或正常組織受到損傷。因此，減小擺位誤差確?；颊吣[瘤靶區(qū)得到精準照射就更為重要[3]。電子射野影響系統(tǒng)（EPID）對比模擬定位時構(gòu)建的計劃照射靶區(qū)與實際治療過程中的照射靶區(qū)，驗證患者在治療前后的擺位問題，從而達到最好的治療效果[4]。近期，本院對EPID在體部腫瘤放射治療中的擺位誤差進行了分析，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2013年12月至2014年8月收治的行放療的患者115例為研究對象，其中男63例，女52例；年齡25～76歲，平均（60.5±3.5）歲。其中頭頸部腫瘤25例，其中鼻咽癌23例，肺癌腦轉(zhuǎn)移2例；胸部腫瘤39例，其中肺癌23例，食管癌16例；腹盆部腫瘤51例，其中腹腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌10例，宮頸癌12例，子宮內(nèi)膜癌12例，前列腺癌8例，直腸癌9例。所有患者均為病理確診為腫瘤，且無放療禁忌證。

1.2 方法

1.2.1 CT定位和治療計劃 所有患者在行放療前均用飛利浦64排螺旋CT進行定位掃描。參數(shù)設(shè)置為120kV，250 mA，層厚3 mm，將所得數(shù)據(jù)使用數(shù)字重建圖傳送至治療計劃系統(tǒng)，由醫(yī)生勾畫正常組織輪廓和治療靶區(qū)，物理師制訂放射治療計劃，計劃完成后由主治醫(yī)生確認。采用瓦里安CX加速器治療，由2位技師對患者進行擺位，體位以患者感覺舒適，且有利于放療的位置為最佳，并使用抽吸式真空袋或體架體模固定。在身體兩側(cè)及等中心平面按激光十字線以Mark金屬球作為參照。使用加速器對患者靶區(qū)進行放療。驗證方案根據(jù)患者軀體的輪廓、靶區(qū)敏感器官等設(shè)置驗證計劃（胸部以氣管、隆突、胸椎、棘突為參照；腹部以腰椎、棘突為參照；盆腔以恥骨聯(lián)合為參照）。采用垂直、水平兩野，建立各射野內(nèi)的線束軸向視圖（BEV），并以此為依據(jù)生成數(shù)字化重建X線片技術(shù)（DRR）并上傳至系統(tǒng)為參考圖像。

1.2.2 圖像采集和誤差分析 使用瓦里安CX加速器治療，治療時保持患者體位與定位相同，通過激光、源皮距（SSD）與皮膚標記的符合情況進行擺位調(diào)整，調(diào)出驗證野圖像及電子射野影響系統(tǒng)，參數(shù)為：跳數(shù)2 MU，劑量率100 MU/S。使用20 Gy獲得實際照射位置，115例患者共拍攝690張圖片。將實際圖片與數(shù)字圖像DRR建立的圖片比較，使用專業(yè)軟件對匹配，分析圖片邊緣，通過放大、縮小及灰度值掃描等方法對擺位誤差進行測量。分別測定左右、前后及頭腳方向的誤差，以測量值為0時為擺位正確。以正位射野確定左右方向誤差（正數(shù)為左，負數(shù)為右）；以側(cè)位射野圖像確定前后方向誤差（正數(shù)為腹側(cè)，負數(shù)為背側(cè)）；以正側(cè)位射野圖像的均值為頭腳方向誤差（正數(shù)為頭側(cè)，負數(shù)為腳側(cè)）。經(jīng)EPID系統(tǒng)確定的治療靶區(qū)與模擬定位時確定的計劃靶區(qū)在3個方向上存在著擺位誤差，分別用X（左右方向）、Y（前后方向）和Z（頭腳方向）代表，然后通過對治療床的移動來校正擺位誤差，再一次通過EPID系統(tǒng)進行掃描，從而確定腫瘤靶區(qū)位置校正前后的擺位誤差。校正后3個方向分別用X/（左右方向）、Y/（前后方向）、Z/（頭腳方向）代表。

1.3 統(tǒng)計學處理 應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，借鑒Bijhold[5]的研究，采用均值代表系統(tǒng)誤差，標準差代表隨機誤差，以正值表示偏左，以負值表示偏右，計量資料采用t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 體部腫瘤EPID匹配結(jié)果 本研究分別統(tǒng)計了頭頸部、胸部腫瘤、腹部腫瘤和盆腔腫瘤患者EPID匹配結(jié)果，計算平均值與標準差，見表1～3。

表1 頭頸部腫瘤EPID結(jié)果誤差分析（cm）

表2 胸部腫瘤EPID結(jié)果誤差分析（cm）

表3 腹盆部腫瘤EPID結(jié)果誤差分析（cm）

2.2 校正前后擺位匹配結(jié)果 擺位校正后的放療精確度明顯優(yōu)于擺位校正前。頭頸部的X軸（左右方向）在校正前后的差值比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；胸部和腹盆部的Y軸（前后方向）在校正前后的差值比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；而各部的Z軸（頭腳方向）在校正前后的差值比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表4。

表4 校正前后擺位匹配結(jié)果（±s，cm）

表4 校正前后擺位匹配結(jié)果（±s，cm）

注：與校正前比較，aP＜0.05。

部位 時間X Y Z精確度 t 精確度 t 精確度 t頭頸部0.01±0.20 -0.01±0.13 -0.03±0.14 -0.02±0.07 -0.17±0.27 -0.14±0.34校正前校正后校正前校正后校正前校正后0.05±0.32 0.10±0.20 0.01±0.20 -0.02±0.17 0.02±0.14 0.01±0.10 4.486a0.7831.027胸部1.7486.080a0.977腹盆部0.017 -0.02±0.14 -0.01±0.07 0.05±0.32 -0.10±0.20 -0.09±0.13 -0.03±0.11 6.163a1.209

3 討 論

放療過程中因儀器設(shè)備造成的誤差、患者生理周期產(chǎn)生的誤差及多次治療過程中產(chǎn)生的誤差都會影響患者計劃照射靶區(qū)的重現(xiàn)性，皮膚的不同張力程度則會影響患者在治療床上的位置，同時，調(diào)整體位時固定板之間也會出現(xiàn)相互移位，這些都會造成腫瘤區(qū)域得不到充分照射或正常組織受到過度照射，從而嚴重影響患者的治療進程。在臨床實際放療過程中，偏差位置若在5 mm以上，不僅不能對腫瘤組織進行充分照射，還會造成正常組織的嚴重損失，降低療效的同時還帶來了嚴重的不良反應(yīng)。因此，精確定位、精確計劃、精確治療是放療的關(guān)鍵，這就對機械精度、靶定位精度及擺位準確提出極高要求[6]。

EPID是迅速發(fā)展的可用于進行射野定位的技術(shù)，可通過模擬機定位和DRR圖像輸出與加速器治療的實際圖像匹配對比，能夠?qū)[位誤差進行驗證[7]。本研究對EPID在體部腫瘤放療的擺位誤差進行分析，結(jié)果顯示，擺位校正后的放療精確度明顯優(yōu)于擺位校正前，在X軸（左右方向）和Y軸（前后方向）的差異有顯著性。

綜上所述，使用EPID能夠有效地對體部腫瘤放療期間的擺位誤差進行測定，為放療提供初步的參考依據(jù)。雖然EPID的應(yīng)用可以明顯提高放療精確度，但仍有其不足之處，利用EPID技術(shù)進行體位的校正，僅僅是其應(yīng)用的一方面。EPID的應(yīng)用很可能在以下幾個方面取得良好效果：通過計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能，來集成模擬定位系統(tǒng)、計劃系統(tǒng)和實時影像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，從而得到最佳的治療方案[8-9]?，F(xiàn)在應(yīng)用MV級X射線的EPID系統(tǒng)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的成像設(shè)備，其同時還具有劑量檢測設(shè)備的作用，已顯示出劑量引導(dǎo)放療設(shè)備的雛形[10]。通過實時指導(dǎo)放療過程中照射野的移動，以不斷地移動來吻合患者隨呼吸和心搏等生理活動帶來的體位變換，從而保證腫瘤靶區(qū)在動態(tài)變換過程中也能得到精準照射，進一步減少治療時的擺位誤差，提高治療效果。作者期待著EPID系統(tǒng)的不斷完善，在腫瘤放療過程中能更精準地分析患者出現(xiàn)的擺位誤差，達到精確放療的目的。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.06.036

：B

：1009-5519（2015）06-0892-03

2014-10-23）

雷海紅（1978-），男，廣東肇慶人，主管技師，主要從事腫瘤放射治療物理與技術(shù)研究；E-mail：leiharyun@163.com。