高吉福，汪智勇（山東平度市人民醫(yī)院，山東平度66700；山東青島市第三人民醫(yī)院，山東青島6604）

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胸腹部腫瘤調(diào)強(qiáng)放療首次擺位誤差的分析

高吉福1，汪智勇2
（1山東平度市人民醫(yī)院，山東平度266700；2山東青島市第三人民醫(yī)院，山東青島2660421）

〔摘要〕目的：利用模擬定位機(jī)圖像配準(zhǔn)功能，測量并分析胸腹部腫瘤調(diào)強(qiáng)放療的擺位誤差，為臨床醫(yī)師從臨床靶區(qū)（CTV）到計(jì)劃靶區(qū)（PTV）的外放提供參考依據(jù)。方法：抽取100例胸腹部腫瘤患者，在模擬機(jī)下拍攝正、側(cè)位圖像共200幅圖像，將它們與治療計(jì)劃系統(tǒng)重建的DRR圖像通過骨性標(biāo)記進(jìn)行對比，測出患者在人體左右（X軸）、頭腳（Y軸）、前后（Z軸）方向的位移誤差。結(jié)果：胸腹部腫瘤在X軸、Y軸、Z軸方向上的系統(tǒng)誤差（平均值）±隨機(jī)誤差（標(biāo)準(zhǔn)差）分別為 （-0.51±2.55）mm、（0.95±2.75）mm、（1.57±2.63）mm， PTV外放邊界分別為3.06mm、4.30mm、5.76mm。結(jié)論：胸腹部腫瘤的擺位誤差以Z軸最大，Y軸次之，X軸最小；利用模擬定位機(jī)圖像匹配功能，能提高放療過程中實(shí)際擺位精度，并能為臨床工作者設(shè)定從臨床靶區(qū)（CTV）到計(jì)劃靶體積（PTV）的外放范圍提供參考數(shù)據(jù)。

〔關(guān)鍵詞〕胸腹部腫瘤；調(diào)強(qiáng)放射治療；擺位誤差

1　資料與方法

1.1一般資料

本文選取2014年3～9月在青島大學(xué)第二附院放療中心收治的胸腹腫瘤患者共100例，其中男性77例，女性23例，年齡范圍為15～86歲，中位年齡62歲，平均年齡60.2歲。所有患者均經(jīng)病理學(xué)確診為惡性腫瘤，患者基本能生活自理。

1.2主要設(shè)備及材料

Varian clinic 2lcx直線加速器； Nucletron Oncentra三維適型調(diào)強(qiáng)治療計(jì)劃系統(tǒng)；Varian Acuity模擬定位機(jī)；Simense EACTbiograph 16排 PET/CT 模擬定位機(jī)；四川瑞迪公司集成頭體定位體架、熱塑面罩、抽吸式真空體墊及RD/ DJG5 激光燈。

1.3患者體位固定及CT模擬定位

胸腹部腫瘤患者一般采用仰臥位，頭墊合適枕，體部用真空體墊固定，雙手交叉握住定位床桿，身體中軸線與床的縱軸保持一致，盡可能使患者體位舒適。在患者體表靠近病灶附近分別做四個標(biāo)記點(diǎn)以固定軀干，以保證每次治療擺位的高度重復(fù)性。CT定位掃描有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：①掃描范圍要足夠大，要包含全腫瘤及其周圍正常組織；②在掃描范圍內(nèi)要注意包全完整皮膚，避免皮膚掃描不完整影響劑量的計(jì)算；③病人在需要注射強(qiáng)化藥物時，要詢問病人有無藥物過敏史，皮試正常方可進(jìn)行正常注射。掃描完畢，將模擬CT圖像傳輸至三維治療計(jì)劃系統(tǒng)，醫(yī)師勾畫完治療靶區(qū)后，由放療物理師根據(jù)臨床要求進(jìn)行治療計(jì)劃設(shè)計(jì)與制作。

1.4圖像采集與配準(zhǔn)

本文定義以靶區(qū)中心為原點(diǎn)和由3個相互垂直的軸組成的坐標(biāo)系統(tǒng)，以人體的左右方向?yàn)閄軸，頭腳方向?yàn)閅軸，腹背方向?yàn)閆軸。分別評估在此3個方向的誤差，采用矢量表示各方向上的偏移，正負(fù)符號表方向，偏離靶中心左向、頭向、前向?yàn)檎?；反之為?fù)值。治療計(jì)劃系統(tǒng)中建立以靶區(qū)中心點(diǎn)為坐標(biāo)，面積20cm×20cm的射野方向觀（BEV）正、側(cè)位視圖，并在其基礎(chǔ)上生成數(shù)字重建放射圖像（DRR）。將DRR圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳送到模擬定位室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里作為參考圖像。首次治療前，患者的擺位和CT定位時體位要求相同，采用激光線、源皮距SSD與皮膚體模標(biāo)記點(diǎn)相符合完成擺位，擺位由一名技師、一名醫(yī)師和兩名物理師共同參與完成。依據(jù)體表標(biāo)記中心點(diǎn)和計(jì)劃上靶區(qū)中心點(diǎn)，移動模擬機(jī)治療床使靶區(qū)中心點(diǎn)和模擬機(jī)等中心點(diǎn)完全重合。在模擬機(jī)上拍攝正（機(jī)架0 °）側(cè)（機(jī)架90 °） 位片（面積20cm×20cm），分別和0 °、90 ° 的DRR圖像做出匹配，以骨性標(biāo)記為參考，獲得靶中心左右（X軸）、頭腳（Y軸）及前后（Z軸）方向的偏差值。

2　計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法

所有數(shù)據(jù)經(jīng)過SPSSl3.0軟件和EXCEL2007處理，據(jù)文獻(xiàn)[1]的定義，計(jì)量資料采用系統(tǒng)誤差（均值）±隨機(jī)誤差（標(biāo)準(zhǔn)差）即（±s）形式來表示，比較采用t檢驗(yàn)。對于腫瘤調(diào)強(qiáng)放療（IMRT），筆者參考Van Herk 臨床靶體積（CTV）到計(jì)劃靶體積（PTV）的外放邊界公式M=2.5Σ+0.7δ，其中Σ表示系統(tǒng)誤差，δ表示隨機(jī)誤差。誤差值的正負(fù)表示方向，偏離靶中心左向、頭向、前向用正值表示，反之用負(fù)值表示。除平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差其它數(shù)據(jù)均取絕對值。

3　結(jié)果與結(jié)論

本文對100例胸腹部患者的擺位誤差總結(jié)如表1所示。

由表1可見，在2mm以內(nèi)的誤差范圍占總數(shù)比例最高，約占一半左右；>6mm的比例最低，占不到總數(shù)的5%。通過對100例病人擺位誤差的分析，可以得出如下結(jié)論：胸腹部腫瘤在X、Y、Z軸三個方向都存在誤差，且以Z軸方向誤差最大。在X軸、Y軸、Z軸方向上的誤差分別為（-0.51±2.55）mm、（0. 95±2.75）mm、（1.57±2.63）mm，根據(jù)Van Herk提出的外放公式MPTV=2.5Σ+0.7δ，可以得出PTV在X、Y、Z方向上的外放范圍分別為3.06mm、4.30mm、5.76mm，從而為臨床醫(yī)師設(shè)定PTV的外擴(kuò)提供參考。

表1　擺位誤差

4　討論

放射治療過程中擺位誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差與治療設(shè)備等有關(guān)，有一定的規(guī)律性和重復(fù)性，對擺位誤差影響較大，可以通過經(jīng)常性地校準(zhǔn)設(shè)備等來降低。隨機(jī)誤差與患者體位及治療擺位有關(guān)，有不確定性。相關(guān)因素有：人體器官的移動（包括體內(nèi)和體外）、體位體形的變化、皮膚標(biāo)記點(diǎn)的不準(zhǔn)確及技術(shù)員的擺位經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)，這類誤差不能完全消除，但通過努力可將其減少。

目前，國內(nèi)對放療擺位誤差的研究較多，報(bào)道較多的是采用EPID和CBCT等放療輔助設(shè)備進(jìn)行研究，劉利彬等[2]選取60例胸腹部腫瘤患者均分兩組，放療前行CBCT掃描并在線匹配，結(jié)果顯示研究組患者左右、上下、前后方向的擺位誤差分別為（0. 32±2. 58）mm、（-0. 40±3. 89）mm、（-0. 75±2. 43）mm，PTV外放界值分別為5.60、6.08、6.32 mm；對照組的結(jié)果分別為（0. 62±3. 60）mm、（2.44±4.93）mm、（0.66±2. 85）mm和8.07、10.63、6. 90mm，結(jié)論采用體部固定底板+真空墊+熱塑成型網(wǎng)罩體位固定方式能有效固定患者，在控制誤差方面明顯優(yōu)于體部固定底板加熱塑成型網(wǎng)罩體位固定方式。王健仰等[3]選取保乳術(shù)后調(diào)強(qiáng)放療的29例乳腺癌患者，利用EPID拍攝的正交MV驗(yàn)證平片于放療計(jì)劃系統(tǒng)數(shù)字重建的DRR圖像進(jìn)行比較。結(jié)果全組患者左右、上下、前后方向擺位誤差分別為（0.9±3.1）mm、（0.74±3.0）mm、（1.24±2.1）mm，CTV到PTV邊界左右、上下、前后方向分別外放為9.6、9.8、7.7mm。兩位作者分別研究了通過不同的影像設(shè)備來獲取擺位誤差進(jìn)行對比以及采用同一種設(shè)備不同固定體位來研究其擺位誤差的差異。曹曉輝等[4]應(yīng)用kV級CBCT研究了34例胸部腫瘤行249次掃描，考慮誤差方向時，左右、上下、前后方向誤差分別為（-0.16±3.25）mm、（-1.36±5.43）mm、（-2.43±2.14）mm，只考慮誤差大小時（取絕對值），左右、上下、前后方向誤差分別為（2.41±2.18）mm、（4.27±3.60）mm、（2.71±1.77）mm，PTV在左右、上下、前后方向的外放邊界分別為2.68、7.19、7.57mm。結(jié)果劉利彬與王健仰等研究結(jié)果類似，誤差以人體頭腳方向誤差最大，左右方向最小。而曹曉輝等與本文的研究結(jié)果相類似，以人體前后方向誤差最大，左右方向最小。而國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道中誤差大小不一而足，大多以人體的頭腳方向誤差最大，考慮可能存在以下幾點(diǎn)原因：①不同單位采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不同造成的誤差；②不同單位采用固定人體的材料及固定體位不一樣，可以造成誤差；③不同單位考慮誤差的方向性或取絕對值方式不同，造成計(jì)算結(jié)果不同。

參考文獻(xiàn)

［1］ Van Herk M.Errors and real’gins in radiotherapy[J].Semin Radiat Oncol，2004，14：52-64.

［2］ 劉利彬， 吳君心， 瞿宜艷， 等. 應(yīng)用CBCT研究胸腹部腫瘤IMRT兩種體位固定技術(shù)的擺位誤差[J]. 中華放射腫瘤學(xué)雜志，2014， 1（23）: 48-52.

［3］ 王健仰，王淑蓮，黃鵬，等. 乳腺托架固定下全兆伏X 線驗(yàn)證平片乳調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差測定分析[J]. 中華放射腫瘤學(xué)雜志，2013， 5（22）: 239-242.

［4］ 曹曉輝， 劉明， 翟福山， 等.CBCT圖像引導(dǎo)下胸部腫瘤放療擺位誤差及其外放邊界[J]. 中華放射腫瘤學(xué)雜志，2014，1（6）: 53-55.

收稿日期：2015-03-10

〔中圖分類號〕TH774

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A

〔文章編號〕1002-2376（2015）09-0030-02