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        影像驗證系統(tǒng)在鼻咽癌調(diào)強放療中的應(yīng)用

        2015-02-27 02:30:32黃焱秋周春駿余忠全周元波
        實用癌癥雜志 2015年12期
        關(guān)鍵詞:重復(fù)性靶區(qū)放射治療

        黃焱秋 周春駿 余忠全 周元波

        鼻咽癌的治療以放射治療為首選,其局部控制率與處方劑量以及給予靶區(qū)劑量的精確性有直接關(guān)系[1]。鼻咽部周邊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大量的重要器官毗鄰鼻咽原發(fā)灶靶區(qū)而需要得到保護。IMRT可使腫瘤靶區(qū)得到準確的劑量,同時周圍正常組織和危險器官可得到充分保護[2]。但是調(diào)強放療對擺位的精確度提出了極高的要求,而且鼻咽癌IMRT是一個漫長的過程,所以保證每次擺位的重復(fù)性對鼻咽癌調(diào)強放療來說有著至關(guān)重要的作用。EPID是測量擺位誤差的一個重要手段,但在EPID圖像之間進行擺位重復(fù)性誤差測量的研究鮮有報道。

        1 材料與方法

        1.1 資料與設(shè)備

        1.1.1 一般資料 80例經(jīng)過病理學(xué)檢查診斷為鼻咽癌患者,均為采用調(diào)強放療技術(shù)入列的患者。排除依從性差的患者。

        1.1.2 設(shè)備材料 醫(yī)科達(Elakta)precise直線加速器,電子射野影像驗證系統(tǒng)(iView-GT EPID),西門子16排CT(SOMATOM sensation16),核通數(shù)字化模擬機(Nucletron SIMULIX HQ),三維治療計劃系統(tǒng)(Pinnacle-RTP System 8.0m),全碳素纖維頭頸肩架和9個固定點的頭頸肩熱塑面罩,恒溫水箱等。

        1.2 方法

        1.2.1 體位固定 根據(jù)治療需要和患者的舒適程度選擇好合適的頭枕,使用頭頸肩熱塑面罩對患者進行個體化固定。

        1.2.2 定位方法 選取3 mm層厚,范圍由顱底線上10 cm至鎖骨下3 cm進行CT掃描。掃描圖像傳輸至Pinnacle治療計劃系統(tǒng),在三維治療計劃系統(tǒng)上進行靜態(tài)野調(diào)強計劃設(shè)計。方案為7-9野IMRT技術(shù),30次,每周5次。治療計劃通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紼lakta-precise直線加速器,DRR圖像及適時野MLC圖像傳輸至iView-GT。

        1.2.3 圖像的獲取與比較 每位患者第一次開始治療前,利用EPID采用雙曝光技術(shù),拍攝0°、80°和280°適時野圖像,以后每周拍攝相同適時野圖像。所有EPID圖像保存在iView-GT內(nèi)。第一次的EPID圖像與TPS的DRR圖像進行融合比較,以確定第一次的EPID圖像的準確性。將每周拍攝的EPID適時野圖像通過骨性標志和氣管腔室與第一次的EPID圖像進行融合配準比較,即可測量出兩幅圖像在前后、左右及頭腳方向的重復(fù)性偏差。

        1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

        1125個誤差測定值均以各個方向的最大偏差作為該方向的擺位重復(fù)性偏差。各方向偏差之間的差異采用卡方檢驗。

        2 結(jié)果

        80例患者共拍攝1125幅圖像,測得前后、左右和頭腳三個方向共1125個誤差測定值。最大誤差范圍在 -3.5~4.0 mm,在前后、左右、頭腳三個方向誤差≤1 mm 的分別占 83.7%、91.7%、76.0%,1 mm < 誤差≤2 mm 的分別占 13.9%、6.4%、19.2%,誤差 >2 mm 的分別占 2.4%、1.9%、4.8%,各方向間的重復(fù)性誤差經(jīng)卡方檢驗具有顯著差異性,數(shù)據(jù)結(jié)果見表1。

        表1 各方向的重復(fù)性誤差測量數(shù)據(jù)表(例,%)

        3 討論

        放射治療的目標是努力提高放射治療的增益比[3],使靶體積得到足夠的劑量而周圍正常組織和器官得到充分的保護。鼻咽癌的臨床靶體積一般為凹形分布,中間是脊髓、腦干,周圍有腮腺、視神經(jīng)等諸多需要保護的危險器官,因此被認為最適合運用調(diào)強放射治療[4]。也是基于以上鼻咽部及頸部的復(fù)雜結(jié)構(gòu),因而實施放射治療時擺位的精確度對正常組織的保護,對腫瘤治療質(zhì)量的保證有重要意義[5]。在整個調(diào)強放療過程中,影響治療的誤差主要有系統(tǒng)誤差和隨機誤差,系統(tǒng)誤差對于某一患者來說幾乎是恒定不變的[6],而隨機誤差的產(chǎn)生有很多不確定性。每次治療時患者的擺位位置會有所變化,而這種擺位的不精確性可能造成靶區(qū)漏照,也可能使高劑量區(qū)移到危險器官的區(qū)域內(nèi),造成嚴重并發(fā)癥和后遺癥。ICRU第24號報告指出[7]:靶區(qū)劑量偏離最佳位置±5%時,就有可能使原發(fā)腫瘤失控,加大局部失控的幾率或引起放射并發(fā)癥增加,而擺位誤差很可能會改變計劃設(shè)計所規(guī)定的靶區(qū)劑量的大小及劑量的分布。有學(xué)者研究指出若誤差>1.5 mm,擺位誤差明顯降低了靶區(qū)劑量,98%大體腫瘤體積所接受的劑量平均減少3.8 Gy,原發(fā)灶靶體積平均減少4.8 Gy[8]。調(diào)強放療是一個漫長的過程,需要幾十次的重復(fù)擺位,在設(shè)計放射治療計劃的過程中,擺位誤差是設(shè)定PTV外放邊界的主要因素[9-10],因此對擺位誤差的測量用于糾正擺位偏差,提高每次擺位的重復(fù)性就顯得尤為重要。目前國內(nèi)外常用于擺位檢測和驗證的圖像方式主要有以下幾種:由電子射野成像裝置(EPID)獲得的兆伏級X線片(MVDR),附加的加速器機載X射線成像裝置獲得的千伏級X線片(KVDR)和錐形束電子計算機斷層圖像(CBCT)[11-12],使用EPID的MVDR圖像配準比CBCT具有更高的效率[13]。鼻咽癌調(diào)強放療過程中存在的擺位誤差,可以在EPID系統(tǒng)下進行實時擺位誤差糾正[14]。通過好的體位固定方式和分次擺位適時野的重復(fù)性驗證,可以調(diào)整、減少和糾正重復(fù)性誤差的出現(xiàn),使其控制在可接受的范圍之內(nèi)。據(jù)Hurkmans等[9]總結(jié)了頭頸部腫瘤放射治療時的擺位誤差,理想的頭頸部腫瘤放療擺位誤差應(yīng)在2 mm以下,而每次擺位的的重復(fù)性誤差也是影響誤差控制在該范圍之內(nèi)的重要因素。運用EPID圖像與TPS的DRR圖像之間進行誤差比較有諸多報道,但因EPID圖像與DRR圖像在骨性標志方面很難顯示一致,誤差的測定準確性很難如人意。該研究運用EPID圖像之間進行擺位重復(fù)性誤差測量比較,因同為EPID圖像,故骨性標志或氣管、腔室的勾畫更清晰,兩幅圖像具有更好的融合性和可比性,測量的誤差更準確。有學(xué)者研究指出兩種不同的影像模式(CBCT與EPID)進行擺位誤差的比對沒有差異性[15],電子射野影像系統(tǒng)(EPID)能較好地測量鼻咽癌調(diào)強放療過程中的擺位重復(fù)性誤差,控制、縮小和減少擺位重復(fù)性誤差的出現(xiàn),可降低系統(tǒng)誤差和隨機誤差,提高擺位精度[16]。

        通過該研究可以確定影像驗證系統(tǒng)(EPID)不僅在擺位誤差測量和適時野驗證方面有著重要的作用和獨特的優(yōu)勢,在及時測定鼻咽癌調(diào)強放療的擺位重復(fù)性誤差,對確定靶區(qū)的外擴范圍中也具有十分重要的意義。

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