黃　娜　康盛偉　秦　遠(yuǎn)　馮　璽　張德康

作者單位：610041 四川省腫瘤醫(yī)院放療中心

CBCT在腹部腫瘤放療擺位誤差測(cè)量中的應(yīng)用價(jià)值

黃娜康盛偉秦遠(yuǎn)馮璽張德康

作者單位：610041 四川省腫瘤醫(yī)院放療中心

【摘要】目的探討CBCT(錐形束CT)在測(cè)量腹部腫瘤放療擺位誤差的應(yīng)用價(jià)值。方法選取接受三維適形放療的腹部腫瘤患者30例，每次放療前進(jìn)行CBCT掃描并與計(jì)劃CT圖像匹配，獲得線性方向及旋轉(zhuǎn)方向的擺位誤差，校正擺位誤差后行再次CBCT掃描，分別記錄每次糾正后的擺位誤差并進(jìn)行分析。結(jié)果30例患者總共進(jìn)行CBCT掃描674次，糾正前線性方向及旋轉(zhuǎn)方向的擺位誤差分別為(0.685±1.419)mm、(2.115±4.271)mm、(-1.5032±2.968)mm、(0.561±1.030)°、(-0.169±1.202)°、(-0.461±0.722)°，糾正后分別為(0.004±0.462)mm、(-0.328±0.957)mm、(-0.118±1.001)mm、(0.117±0.392)°、(0.128±0.025)°、(0.004±0.407)°，糾正后較糾正前擺位誤差顯著減小，且糾正前后差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論腹部腫瘤患者每次行三維適形放療前行CBCT掃描獲得擺位誤差且對(duì)其校正，可明顯提高放療部位的幾何精確度，從而提高放療療效，值得臨床推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】錐形束CT；擺位誤差；腹部腫瘤；放療

Application Value of CBCT in the Measurement of Beam Position Error of Abdominal Tumor Treated with Radiotherapy

HUANGNa，KANGShengwei，QINYuan，etal.SichuanTumourHospital，Chengdu，610041

【Abstract】ObjectiveTo study the application value of cone beam CT(CBCT)in the measurement of beam position error of abdominal tumor treated with radiotherapy.Methods30 cases of abdominal tumor treated with three-dimensional conformal radiation therapy received CBCT scan and CT image matching before every radiotherapy，with plans for the，the linear direction and the direction of rotation positioning error were recorded，they received CBCT scanning again after replacement，the positioning error were recorded and analyzed.Results30 patients received 674 times of CBCT scan，the positioning error of the linear direction and the rotation direction were respectively(0.685±1.419)mm、(2.115±4.271)mm、(-1.5032±2.968)mm、(0.421±1.320)°、(-0.169±1.202)°、(-0.461±0.722)°，after correction were respectively (0.004±0.462)mm、(-0.328±0.957)mm、(-0.118±1.001)mm、(0.127±0.492)°、(0.128±0.025)°、(0.004±0.407)°，placement error significantly reduced after correction，there had statistically significant differences(P<0.05).ConclusionBefore three dimensional conformal radiotherapy，patients with abdominal tumor receive CBCT scanning，record and adjust beam position error can obviously improve the geometric accuracy of the radiation，thus improve curative effect of chemotherapy，it is worthy of clinical application.

【Key words】Cone beam CT(CBCT)；Beam position error；Abdominal tumor；Radiation therapy

(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:0426～0428)

隨著放療技術(shù)的發(fā)展，影像引導(dǎo)下放療通過(guò)在線或離線糾正保證了患者放療部位的幾何精確度，明顯降低了周?chē)＝M織的放射劑量并實(shí)現(xiàn)了靶區(qū)處方劑量，從而達(dá)到治療增益比的最大化[1]。但在臨床實(shí)際應(yīng)用中，由于腫瘤組織因受到機(jī)體呼吸運(yùn)動(dòng)、心跳作用及皮膚牽拉等多種因素的影響，擺位的準(zhǔn)確性及重復(fù)性都較差，難以使治療靶區(qū)和計(jì)劃靶區(qū)精確吻合，從而使其實(shí)際治療效果較理論效果大大下降[2-3]。本文旨在探討CBCT(錐形束CT)在測(cè)量腹部腫瘤放療擺位誤差的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)告如下。

1資料與方法

1.1　一般資料

選取2012年12月至2014年6月期間在我院接受三維適形調(diào)強(qiáng)放療的腹部腫瘤患者30例，其中男性19例，女性11例，年齡32～75歲，平均年齡(46±3.5)歲；肝癌12例，肝癌腹膜后淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移2例；胃癌8例；胰腺癌3例；結(jié)腸癌5例。

1.2　主要設(shè)備和軟件系統(tǒng)

飛利浦大孔徑16排螺旋CT；VARIAN Eclipse 8.6治療計(jì)劃系統(tǒng)；VARIAN NTX醫(yī)用直線加速器；瓦里安OBI(KV級(jí))圖像CBCT掃描系統(tǒng)；VARIAN 4DTC系統(tǒng)；eFilm圖像處理工作站。

1.3　研究方法

1.3.1計(jì)劃CT圖像的采集患者取仰臥位，以人體化熱塑定位膜及全碳素纖維底板加真空墊固定，應(yīng)用飛利浦大孔徑 16排螺旋CT以0.3 s/每層速度對(duì)所有患者整個(gè)腹部進(jìn)行常規(guī)軸位CT 掃描，厚度為5 mm/每層，層間距約5 mm。并將定位掃描所獲得的CT圖像傳到VARIAN Eclipse 8.6治療計(jì)劃系統(tǒng)中制定出患者的個(gè)性化放療計(jì)劃。由兩名放療技師應(yīng)用模擬定位機(jī)按照腹部擺位規(guī)范進(jìn)行復(fù)位，放療計(jì)劃信息傳輸至X線容積圖像(XVI)配準(zhǔn)系統(tǒng)作為圖像匹配的參考圖像。

1.3.2CBCT圖像的采集在VARIAN NTX醫(yī)用直線加速器下應(yīng)用千伏級(jí)CBCT獲取X線容積圖像。將腹部CBCT掃描參數(shù)調(diào)至：100～120 KV，1040 mAs，M20射野準(zhǔn)直器，旋轉(zhuǎn)掃描角度為360°，采用中分辨率重建方式。

1.3.3圖像匹配及擺位誤差校正[4]所有患者治療前行首次CBCT掃描，獲取一組校正前的X線容積圖像(XVI)，將XVI與計(jì)劃CT圖像通過(guò)處理軟件進(jìn)行匹配，獲得患者X(左右)Y(頭腳)Z(前后)3個(gè)方向的線性擺位誤差和分別繞X軸、Y軸、Z軸旋轉(zhuǎn)形成的U、V、W旋轉(zhuǎn)擺位誤差。將所得到的此6維擺位誤差數(shù)據(jù)輸入6維遙控治療床自動(dòng)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行擺位誤差校正，治療結(jié)束后再行CBCT掃描，獲得另外一組校正后XVI，然后重新進(jìn)行匹配，得出腫瘤位置在糾正后的擺位誤差。

1.4　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2結(jié)果

30例患者總共進(jìn)行CBCT掃描674次，擺位誤差呈正態(tài)分布。由表1可知，患者X(左右)Y(頭腳)Z(前后)3個(gè)線性方向上糾正后的擺位誤差顯著小于糾正前，且繞X軸、Y軸、Z軸旋轉(zhuǎn)形成的U、V、W旋轉(zhuǎn)方向上糾正后的擺位誤差也明顯小于糾正前，且糾正前后差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。擺位誤差分布情況見(jiàn)表1。

表1　擺位誤差分布情況

3討論

隨著放療技術(shù)的發(fā)展，放療已成為惡性腫瘤的主要治療手段之一，其治療效果好壞主要在于每次行放療時(shí)靶區(qū)能否得到精確的定位和準(zhǔn)確的劑量分布，然而近年來(lái)大量研究表明，在每次放療時(shí)患者的擺位位置都會(huì)有所變化，這種擺位誤差導(dǎo)致部分腫瘤靶區(qū)不能得到準(zhǔn)確的照射劑量，從而影響放療療效，降低了腫瘤的控制率[5]。同時(shí)，腹部腫瘤患者放療的過(guò)程中因受到CBCT掃描分次間及分次內(nèi)的機(jī)體肺部呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟跳動(dòng)作用、治療間和治療中的器官組織的位移、胃腸道膀胱等的充盈狀態(tài)、體重的改變、肌肉不自主收縮以及皮膚牽拉等多種不確定因素的影響，常難以使治療靶區(qū)和計(jì)劃靶區(qū)精確吻合，這些器官運(yùn)動(dòng)和擺位誤差不僅僅導(dǎo)致放療副反應(yīng)的增加，而且使腫瘤組織治療增益比受到很大的影響[6-7]。

本次研究通過(guò)對(duì)30例腹部腫瘤患者每次行放療前后行CBCT掃描，將獲得的CBCT圖像與計(jì)劃CT圖像進(jìn)行匹配，分析線性方向的平移誤差及旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)誤差。擺位誤差呈正態(tài)分布。患者X(左右)Y(頭腳)Z(前后)3個(gè)線性方向上糾正后的擺位誤差顯著小于糾正前，且繞X軸、Y軸、Z軸旋轉(zhuǎn)形成的U、V、W旋轉(zhuǎn)方向上糾正后的擺位誤差也明顯小于糾正前，糾正前后擺位誤差差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這說(shuō)明了CBCT的應(yīng)用可以明顯減少腹部腫瘤放療時(shí)的擺位誤差，從而對(duì)提高放射治療的精度起到積極的作用。這與吳艷龍報(bào)道的CBCT能減少分次間的擺位誤差，配合良好的固定，正確的匹配區(qū)域與匹配方式，保證放療擺位精度的研究結(jié)果一致[8]。擺位誤差包括分次內(nèi)和分次間的擺位誤差[9]，本次研究?jī)H對(duì)分次內(nèi)的擺位誤差進(jìn)行了研究，證實(shí)了CBCT可以糾正分次內(nèi)誤差，提高精確度，這與方呈祥、許峰報(bào)道的結(jié)果一致[10-11]，但未對(duì)分次間的擺位誤差進(jìn)行分析，除此之外，如同等條件下匹配方式的不同也會(huì)影響擺位誤差，因此這些問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究分析。

綜上所述，腹部腫瘤患者每次行三維適形調(diào)強(qiáng)放療前行CBCT掃描獲得擺位誤差且對(duì)其校正后可明顯提高放療部位的幾何精確度，從而提高放療療效，降低周?chē)＝M織的放療損傷，對(duì)放療科醫(yī)師開(kāi)展個(gè)性化放療起到積極的作用，值得臨床推廣應(yīng)用。

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(編輯：吳小紅)

(收稿日期2014-09-09修回日期 2015-01-27)

中圖分類號(hào)：R73-36

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5930(2015)03-0426-03

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.03.035

通訊作者：張德康