作者單位:310022 浙江省腫瘤醫(yī)院
汪文軍
我國惡性腫瘤的發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。放射治療是惡性腫瘤的主要治療手段之一,隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)與放射治療技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,放療已經(jīng)全面進(jìn)入精確放療時(shí)代[1]。調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)已經(jīng)成為主流治療手段,其靶區(qū)范圍內(nèi)的劑量遵照處方設(shè)計(jì)分布,高劑量曲線應(yīng)盡量適形靶區(qū)的形狀,劑量曲線的梯度變化較大[2-3]。擺位的誤差可因放療設(shè)備、擺位方法等因素而不同,在放療治療中為消除由擺位誤差造成的放療劑量位移需要設(shè)置適合的臨床靶壓(CTV)外擴(kuò)計(jì)劃靶區(qū)(PTV)邊界值。本文分析MV-CBCT掃描校正擺位誤差效果,并了解不同部位腫瘤、不同軸間的誤差值差異性,以為今后IMRT治療擺位提供參考。
1.1 一般資料 選擇2016年1月至2017年6月本院首次接受IMRT治療的患者98例,其中頭部腫瘤43例,男28例,女15例;年齡23~79歲,平均(61.74±8.57)歲。胸部腫瘤55例,男29例,女26例;年齡24~81歲,平均(62.67±8.61)歲。
1.2 方法 設(shè)備為醫(yī)科達(dá)Synergy直線加速器,內(nèi)置兆伏級(jí)錐形束CT非晶硅型平板探測(cè)器;飛利浦16排CT模擬機(jī);飛利浦Pinnacle 3型放療計(jì)劃系統(tǒng);新華SLIE模擬機(jī);三利熱塑膜及醫(yī)用型有機(jī)玻璃板等。治療方法:(1)CT模擬定位:頭頸部腫瘤的患者使用頭罩、頭頸肩、頸胸?zé)崴苣ぃ夭磕[瘤使用身體熱塑膜,根據(jù)患者的照射區(qū)域調(diào)整膜的上下邊緣。選取舒適的頭枕妥善固定患者頭部,幫助患者調(diào)整體位達(dá)到舒適要求,制作形成個(gè)體化的定位裝置?;颊咂脚P于CT定位儀下進(jìn)行定位,以1mm直徑的鉛點(diǎn)于前、左右側(cè)標(biāo)記體表中心,使用激光燈進(jìn)行定位線標(biāo)記,以螺旋CT模擬機(jī)進(jìn)行掃描并獲取圖像,將獲取的圖傳輸至飛利浦Pinnacle 3放療計(jì)劃系統(tǒng)中。(2)勾畫靶區(qū)設(shè)計(jì)放療方案:由患者的主治醫(yī)師勾畫放療靶區(qū)、累及范圍,確認(rèn)無誤后物理師制定IMRT方案。(3)擺位校正,于SLIE模擬機(jī)下依據(jù)患者定位的體位妥善固定,調(diào)整三維激光燈使激光線與定位線最大限度重疊,按照IMRT方案移床,標(biāo)記出校位線,對(duì)比0°、90°、270°源皮距誤差。(4)獲取MV-CBCT圖像,CT定位圖像、放療方案均傳輸至Synergy直線加速器;完成首次擺位后調(diào)整三維激光燈使燈線與校位線完全重疊,觀察照射野的形狀,以IGRT技術(shù)使用加速器的MV-CBCT完成容積成像,將其與CT定位圖像匹配。(5)圖像匹配,采取自動(dòng)、手動(dòng)聯(lián)合配準(zhǔn)方法,首先行骨性匹配,如頭部枕骨、頸胸部相關(guān)椎體等,配準(zhǔn)后將獲取的圖像與加速器中的放療方案內(nèi)CT定位圖像進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比,觀察水平面、冠狀面、矢狀面的解剖結(jié)構(gòu)的重合程度,依據(jù)腫瘤的形狀、大小及其與周圍器官、組織間的位置關(guān)系進(jìn)行手動(dòng)配準(zhǔn)以獲得最理想的重合效果。圖像配準(zhǔn)完成后,系統(tǒng)可自動(dòng)計(jì)算出X軸(左右)、Y軸(前后)、Z軸(頭腳)的平移校正數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)三維移床校正后開始IMRT治療。
1.3 數(shù)據(jù)分析 所有患者于首次IMRT治療前均行MV-CBCT掃描完成位置校正,并記錄校正前誤差與校正后誤差。比較頭頸部腫瘤患者、胸部腫瘤患者行MV-CBCT掃描前、后的擺位誤差值,觀察MV-CBCT掃描后頭部腫瘤與胸部腫瘤擺位誤差值的差異性及X軸、Y軸、Z軸間誤差值的差異性。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以(±s)表示,兩組間比較用t檢驗(yàn);多組間比較用One-Way ANOVA檢驗(yàn),進(jìn)一步兩兩對(duì)比用LSD-t分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 頭頸部腫瘤擺位誤差 見表1。
表1 頭頸部腫瘤擺位誤差MV-CBCT校正前后比較[mm,(±s)]
表1 頭頸部腫瘤擺位誤差MV-CBCT校正前后比較[mm,(±s)]
時(shí)間 X軸 Y軸 Z軸校正前 1.41±0.11 1.96±0.21 0.97±0.12校正后 0.98±0.09 1.23±0.14 0.69±0.11 t值 29.951 28.633 17.027 P值 0.000 0.000 0.000
2.2 胸部腫瘤擺位誤差 見表2。
表2 胸部腫瘤擺位誤差MV-CBCT校正前后比較[mm,(±s)]
表2 胸部腫瘤擺位誤差MV-CBCT校正前后比較[mm,(±s)]
時(shí)間 X軸 Y軸 Z軸校正前 1.62±0.23 2.14±0.36 1.21±0.28校正后 1.11±0.18 1.29±0.25 0.79±0.19 t值 17.287 19.199 12.287 P值 0.000 0.000 0.000
2.3 不同部位腫瘤IMRT首次治療MV-CBCT校正后擺位誤差比較 IMRT首次治療MV-CBCT校正后胸部腫瘤擺位誤差高于頭頸部腫瘤,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表 3。
表3 不同部位腫瘤首次IMRT治療MV-CBCT校正后擺位誤差比較[mm,(±s)]
表3 不同部位腫瘤首次IMRT治療MV-CBCT校正后擺位誤差比較[mm,(±s)]
組別 X軸 Y軸 Z軸頭頸部腫瘤 0.98±0.09 1.23±0.14 0.69±0.11胸部腫瘤 1.11±0.18 1.29±0.25 0.79±0.19 t值 6.395 2.073 4.509 P值 0.000 0.039 0.000
2.4 各軸間誤差比較 見表4、圖1。
表4 IMRT首次治療MV-CBCT校正后各軸間誤差對(duì)比[mm,(±s)]
表4 IMRT首次治療MV-CBCT校正后各軸間誤差對(duì)比[mm,(±s)]
組別 n 擺位誤差X軸 98 0.81±0.22 Y軸 98 1.10±0.11 Z軸 98 0.68±0.12 F值 10.797 P值 0.001
圖1 各軸間擺位誤差均值圖
IMRT是惡性腫瘤治療中一項(xiàng)應(yīng)用較為廣泛的精確放療技術(shù),不僅需要將放療方案的照射野形狀與三維勾畫靶區(qū)形狀保持一致,且要對(duì)每個(gè)照射野中的子野射線輸出劑量進(jìn)行調(diào)整[4]。以使靶區(qū)內(nèi)的劑量均衡,靶區(qū)與累及器官、周圍正常組織之間劑量應(yīng)形成陡峭分布,方可在放療的同時(shí)盡量減少不良反應(yīng)、放射損傷的發(fā)生或降低發(fā)生的程度[5-6]。臨床放療治療過程中放療方案以靜態(tài)CT的定位圖像作為基礎(chǔ),但實(shí)際放療時(shí),患者相對(duì)定位的體位移動(dòng)、腫瘤的相對(duì)位置變化、加速器的誤差及操作過程的擺位誤差均可使放療過程中出現(xiàn)不可避免的細(xì)微誤差。這種細(xì)微誤差在精準(zhǔn)放療過程中可以導(dǎo)致腫瘤靶區(qū)劑量的不足,也可導(dǎo)致高劑量靶區(qū)的偏移而形成周圍組織或器官的放射性損傷[7]。擺位誤差包含系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差兩方面。系統(tǒng)誤差是由IMRT設(shè)備、操作人員的技術(shù)水平及主觀標(biāo)準(zhǔn)所形成,操作人員的因素可通過標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化、技術(shù)水平的提高而縮小。系統(tǒng)誤差主要對(duì)放療方案等劑量線、靶區(qū)相對(duì)位置變化及放療方案中全部單次放療均產(chǎn)生影響,對(duì)于IMRT的精準(zhǔn)度影響較大。隨機(jī)誤差為偶發(fā)性誤差,發(fā)生于單次放療中,主要與擺位技術(shù)、患者體形及皮下脂肪等變化、腫瘤大小及形態(tài)等變化及組織器官的位移相關(guān)。通過相關(guān)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)以及維護(hù)等方法可將隨機(jī)誤差盡量縮小。
近年來,醫(yī)學(xué)影像學(xué)引導(dǎo)放療技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)前沿研究項(xiàng)目,其自帶MV-CBCT掃描是校正擺位誤差的一種主要方法,應(yīng)用MV-CBCT掃描能夠于放療開始前將誤差盡量縮小,最大程度的糾正靶區(qū)漏照與正常組織照射過量的問題。IMRT中首次擺位是后續(xù)放療的基準(zhǔn)具有極其重要的意義,不僅體現(xiàn)操作人員的技術(shù)水平,更是放療效果及放療不良反應(yīng)、放射損傷的直接影響因素。
本資料顯示,頭頸部腫瘤患者、胸部腫瘤患者首次IMRT治療前行MV-CBCT掃描校正擺位誤差后,其擺位誤差均顯著縮小,表明MV-CBCT掃描對(duì)于糾正擺位誤差具有明確作用。MV-CBCT掃描校正后,頭頸部腫瘤患者擺位誤差小于胸部腫瘤患者。MV-CBCT掃描校正后X軸、Z軸的誤差低于Y軸,而X軸誤差與Z軸誤差間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示在首次IMRT治療前擺位時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注前后向擺位的誤差。分析上述誤差發(fā)生的原因,作者認(rèn)為與以下幾點(diǎn)有關(guān):(1)頭頸部腫瘤的患者受到顱底骨的解剖結(jié)構(gòu)限制,器官的可移動(dòng)度小,每次擺位時(shí)的重復(fù)性良好,因此誤差較小。(2)胸部腫瘤的患者在擺位可受到體膜形狀的改變,心跳、呼吸等內(nèi)臟正常運(yùn)動(dòng)的影響,定位后患者因疾病造成的體形變化,皮下脂肪含量的變化,皮膚牽拉性及雙上肢固定的準(zhǔn)確度等諸多因素的影響,從而使胸部腫瘤患者的誤差較高。(3)Y軸的誤差值較高主要可與患者的呼吸運(yùn)動(dòng)、心跳運(yùn)動(dòng)等有關(guān)。
綜上所述,首次IMRT治療的擺位對(duì)于首次IMRT治療及后續(xù)治療均具有重要意義,應(yīng)用MV-CBCT掃描校正擺位能夠盡量縮小擺位誤差。胸部腫瘤患者的擺位誤差較頭頸部腫瘤患者高,可通過多次行MVCBCT掃描等方法盡量縮小擺位誤差;Y軸的誤差高于X軸、Z軸在IMRT過程中應(yīng)給予重點(diǎn)關(guān)注,可通過適度屏息等方法盡量縮小誤差。