丁立濤 付敬國 吳 冰 余 璇

(武漢大學人民醫(yī)院放療科，湖北省武漢市 430060，電子郵箱：296787193@qq.com)

精確放療被認為是21世紀初放射腫瘤學的發(fā)展方向，是放療技術發(fā)展的主流[1]。提高放療精度不僅可以提高腫瘤治療的準確性，還可以減少放療對正常組織的影響[2]。近年出現了不少可提高放療精度的新技術，其中機載錐形束CT引導放療作為一種逐漸成熟的影像引導放療技術，改變了傳統(tǒng)放療技術的實施方式，大大地提高了放療的精度，因此在臨床應用上受到極高的重視[3]。但是，機載錐形束CT同樣給患者帶來了不小的經濟負擔，因此大部分患者無法承受；同時，機載錐形束CT可視為一種千伏級的X射線源，患者每次放療前需行機載錐形束CT圖像引導，無形中增加了患者的受照射劑量及照射次數[4-5]。本研究旨在分析使用機載錐形束CT前3次配準數據對胸部放療患者治療坐標進行重新移位的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2019年1～3月在本院行胸部放療的27例患者，其中胸椎腫瘤、食管癌、肺癌患者各9例。納入標準：患者Karnofsky體能評分>60分，溝通正常，無嚴重精神類疾病。排除標準：患有嚴重呼吸障礙、平躺時喘息的患者?；颊吣挲g50～76歲，中位年齡63歲，其中男性16例，女性11例；放療部位為胸椎、食管、肺部，各9例。 所選患者均知情研究目的，并簽署知情同意書。

1.2 體位固定與CT掃描 患者均取仰臥位，采用真空墊進行體位固定，應用弓形尺擺位技術保證患者每次治療體位一致。所有患者均采用增強CT(GE公司HiSpeed 螺旋CT)模擬定位，掃描范圍上至環(huán)狀軟骨，下至腎上腺，使用3～5 mm斷層，掃描前對患者進行呼吸運動幅度訓練，使其呼吸幅度均勻。CT圖像采集完成后，在電腦上完成患者二維斷層圖像到三維圖像的重建。重建之后將圖像傳送至Varian Eclipse治療計劃系統(tǒng)醫(yī)生工作站進行靶區(qū)及危及器官的勾畫。

1.3 靶區(qū)和危及器官的勾畫以及放療計劃設計 根據CT斷層圖像所示，由臨床醫(yī)生在Varian Eclipse治療計劃系統(tǒng)內勾畫靶區(qū)和周圍危及器官，從而確定靶區(qū)與周圍危及器官的關系。物理師設計放療計劃，與醫(yī)生確認后，再將放療計劃上傳至Varian Eclipse治療計劃系統(tǒng)，使用Varian Clinac EX醫(yī)用直線加速器實施治療。

1.4 放療計劃執(zhí)行及圖像引導放療 首次的放療計劃由醫(yī)生、物理師、技師共同參與執(zhí)行。擺位完成后，運用機載OBI系統(tǒng)行圖像引導掃描，掃描重建完成后得到橫斷面、矢狀面及冠狀面圖像；行自動配準后，根據配準效果可手動調節(jié)得到最終配準結果，移位后實施放療，全部過程由技師執(zhí)行，醫(yī)士及物理師指導完成。27例胸部放療患者在行前3次圖像引導放療后，記錄3次匹配結果，其中匹配結果在X軸(左右方向)、Y軸(頭腳方向)、Z軸(前后方向)任一方向上的誤差大于5 mm時需重新擺位；計算前3次擺位誤差均值[(X1+X2+X3)/3，(Y1+Y2+Y3)/3，(Z1+Z2+Z3)/3]，以所得誤差均值對原坐標進行相應位移，以獲得新坐標。以新坐標進行擺位，連續(xù)再做3次圖像引導放療，記錄匹配結果，計算擺位誤差均值。將每例患者每次放療擺位誤差均值作為1次數據統(tǒng)計。

1.5 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。不符合正態(tài)分布的計量資料以[M(Q)]表示，比較采用Wilcoxon符號秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

胸椎與食管放療患者重新移位前的三軸擺位誤差均大于重新移位后(均P<0.05)；而肺部放療患者重新移位前X軸、Z軸方向上的擺位誤差均大于重新移位后(均P<0.05)，但在Y軸方向上重新移位前后的擺位誤差差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 重新移位前后擺位誤差比較[M(Q),mm)]

3 討 論

放療誤差可分為系統(tǒng)誤差及隨機誤差。系統(tǒng)誤差主要與設備本身精度等有關，而隨機誤差主要與患者本身及技術員對患者的定位與擺位相關。減少系統(tǒng)誤差的主要措施包括物理師日常質量保證和質量控制工作的實行，以及對相關機器參數的校準等。通過減少隨機誤差，提高放療精度的主要措施有：(1)精確的體位固定技術。(2)提高技術員的擺位質量[6-7]，即準確對好坐標參數、患者體部標記點等。通過提高擺位精度，可以有效地控制隨機誤差的產生[8]。因此，本研究中重新移位時，如患者出現某一方向上數據偏差過大(>5 mm)則需重新擺位。(3)減少因患者本身原因所產生的誤差，包括呼吸運動幅度(肺部及乳腺疾病患者常見)、標記點異位(肥胖患者常見)[9]、器官充盈度不同(盆腔及胃部等疾病患者常見)等所產生的誤差因素，需做好相應準備工作。因此，在本研究中我們非常重視肺部放療患者的呼吸運動幅度訓練[10]，經過訓練可以減小因患者呼吸幅度太大而導致脫靶的概率，同時在定位及復位時均保證患者與真空袋的貼合度、患者體位舒適度、體部標記點的準確度等，以排除重新移位時因操作不精確或患者移位而出現的誤差[11]，從而使本研究的后期數據分析更具可靠性。

本研究主要分析X、Y、Z三軸方向上的誤差改進，進行圖像配準時不勾選旋轉誤差。關于圖像引導配準的標準，對于胸椎與食管放療患者，主要考慮骨性結構位置的一致性，采用骨性結構自動配準法將靶區(qū)段相應椎體部位匹配好即可；而對于肺部放療患者，考慮到呼吸幅度的影響，不能將骨性結構作為唯一配準標準，應以腫瘤+椎體作為配準標準[12]。 本研究結果顯示，對于胸椎及食管放療患者，在X、Y、Z三軸方向上重新移位后的擺位誤差小于重新移位前(P<0.05)；對于肺部放療患者，Y軸方向上重新移位前后的擺位誤差差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，但由于呼吸幅度的影響，此類患者在Y軸方向上的誤差并未明顯減??；而由于X、Z軸方向受呼吸影響較Y軸方向小，且患者重新移位時體位未進行旋轉，在準確對好體部標記點的情況下，重新移位后X、Z軸方向上的擺位誤差較重新移位前減小(均P<0.05)。因此，對于胸椎及食管放療患者，圖像引導配準主要考慮骨性結構的一致性時，可考慮根據其前3次圖像配準結果進行重新移位，在提高放療精確度的同時，避免了每次放療前行圖像引導的劑量累計，也減輕了患者的經濟負擔；對于肺部放療患者，由于受到呼吸運動的影響，Y軸方向上的誤差較大，而呼吸門控技術可以較好地解決運動靶區(qū)的問題[13]，根據前3次圖像配準結果進行重新移位或依然可行。

綜上所述，在對部分胸部放療患者實施放療計劃時，可以根據錐形束CT的前3次配準數據進行移位，從而減小治療誤差，并可減輕患者的經濟負擔，也避免了每次行錐形束CT造成的額外照射。