薛冰 周業(yè)春 李亮

（徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院放療科 江蘇 徐州 221000）

在對(duì)復(fù)發(fā)的腫瘤進(jìn)行治療的過程中，脈沖式低劑量率放射治療有著顯著的療效[1,2]，但是其也有一些需要注意的問題，尤其是治療時(shí)間過長(zhǎng)的問題，長(zhǎng)時(shí)間保持體位的固定不動(dòng)對(duì)患者的身體控制能力要求較高，即使患者能堅(jiān)持下來，但是其無意識(shí)不自主的一些細(xì)微移動(dòng)也是很難避免的，而對(duì)于這些微小的位移放療技師是很難從外部的監(jiān)控視頻系統(tǒng)中察覺，這就會(huì)不可避免的導(dǎo)致放療的精確性下降，從而影響放療的療效并且增加正常組織的受照劑量。而瓦里安直線加速器安配備的光學(xué)表面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則能夠很好的解決這個(gè)問題。2017 年11 月，本中心新引進(jìn)的美國(guó)瓦里安公司Vital-beam 直線加速器配備了光學(xué)表面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Optical Surface Monitoring System，OSMS）。為了更好地使用該系統(tǒng)，本中心開展了OSMS 在體部脈沖式低劑量率放療的應(yīng)用研究，探討該系統(tǒng)對(duì)脈沖式低劑量率放療質(zhì)控有無提高作用以及對(duì)常規(guī)脈沖式低劑量率放射治療方式有無改進(jìn)。

1.資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 患者資料 隨機(jī)選取從2018 年1 月—2019 年12 月兩年間在我科接受脈沖式低劑量率放射治療的患者30 例，其中女性10 例，男性20 例，年齡為48 ～80 歲。

1.1.2 設(shè)備介紹 OSMS 是基于光學(xué)原理的腫瘤運(yùn)動(dòng)管理新興技術(shù)，用于獲取病人在放療前及放療中身體表面圖像。該系統(tǒng)在治療床周圍天花板上安裝了3 臺(tái)攝像機(jī)，共計(jì)6 個(gè)攝像頭，投影裝置向病人投照紅光斑，投影裝置兩邊的2 個(gè)圖像傳感器獲得病人及其身上的光斑圖像。利用光學(xué)成像技術(shù)和上萬個(gè)幾何結(jié)點(diǎn)重建出感興趣區(qū)附近的3D 體表圖像，體表每個(gè)點(diǎn)都有相對(duì)于治療等中心點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)獲取治療中的體表圖像并與CT 模擬生成的參考體表圖像進(jìn)行比較，從而獲得實(shí)時(shí)位置誤差信息。此系統(tǒng)不需要身體表面標(biāo)記點(diǎn)，并且成像過程不產(chǎn)生輻射。

1.1.3 設(shè)備校準(zhǔn) OSMS 以加速器坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，被校準(zhǔn)到直線加速器坐標(biāo)，系統(tǒng)每月由物理師進(jìn)行月檢，而每日則由治療師進(jìn)行日檢，從而保證攝像頭正確校準(zhǔn)到治療等中心，校準(zhǔn)時(shí)使用的是一塊專用的白色帶點(diǎn)陣校準(zhǔn)板面。

1.1.4 體位固定方式 考慮到病人的舒適型以及OSMS 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要暴露感興趣區(qū)，本實(shí)驗(yàn)采用orfit 一體板加真空墊的固定方式，將真空墊放在一體板上，病人根據(jù)病情仰臥或俯臥于真空墊上，然后一邊抽真空一邊塑形。因?yàn)橐惑w板上加裝了專門用于真空墊固定的方框型配適器，所以在真空墊塑形成功后其背部會(huì)有一個(gè)和一體板配適器相對(duì)應(yīng)的方型凹槽，每次治療擺位時(shí)只需將真空墊放在一體板上確保凹槽與配適器相吻合即可，從而能夠更好的保證擺位的重復(fù)性以及減少擺位的時(shí)間。

1.2 方法

1.2.1 分組 將所有患者隨機(jī)分為兩個(gè)組，A 組使用OSMS全程監(jiān)控，治療師在各治療野之間不進(jìn)入機(jī)房查看，若OSMS 提示患者位移超過閥值（根據(jù)部位不同，閥值也有所變化，大概是3 ～5mm）則治療師需要進(jìn)入機(jī)房查看并重新擺位。B 組使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)肉眼監(jiān)控患者，治療師在各治療野之間不進(jìn)入機(jī)房查看，若發(fā)現(xiàn)患者有位移則治療師需要進(jìn)入機(jī)房查看并重新擺位。

1.2.2 位置驗(yàn)證與配準(zhǔn) 位置驗(yàn)證利用機(jī)載影像系統(tǒng)進(jìn)行千伏級(jí)錐形束CT（kilo-voltage cone beam computed tomography,KV-CBCT）掃描從而獲取數(shù)據(jù)，而配準(zhǔn)的方式為灰度平移誤差配準(zhǔn)（GreyT）。首先按照體表標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行常規(guī)擺位，然后進(jìn)行CBCT 掃描獲得放療區(qū)域三維圖像并對(duì)其進(jìn)行重建，將重建后的三維圖像（如圖2 所示）與計(jì)劃CT 圖像（如圖1 所示）進(jìn)行配準(zhǔn)（如圖3 所示），獲得兩圖像間在X 軸（左右方向）、Y 軸（頭腳方向）、Z 軸（腹背方向）三個(gè)空間方向上的誤差值并通過治療床的自動(dòng)移動(dòng)來校正誤差值。最后在治療結(jié)束后再次進(jìn)行CBCT 的位置驗(yàn)證，獲得配準(zhǔn)后X、Y、Z 三個(gè)空間方向上的誤差值并記錄。所有患者均采用治療的前5 次每天治療前、后各一次CBCT 驗(yàn)證體位，在治療療程的第6 次開始才用每周一次治療前、后各一次CBCT 驗(yàn)證體位。

圖1 計(jì)劃CT 圖像

圖2 KV-CBCT 圖像

圖3 圖像配準(zhǔn)

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料采用（±s）來表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)，以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 兩組治療后各個(gè)方向的位置誤差

A 組患者共15 例，共進(jìn)行110 次治療前、后的CBCT 掃描，B 組患者共15 例，共進(jìn)行110 次的治療前、后的CBCT 掃描，見表1。

表1 兩組治療后的體位誤差（±s，mm)）

表1 兩組治療后的體位誤差（±s，mm)）

組別nXYZ A 組152.359±1.7989 2.704±2.0078 2.497±1.9354 B 組153.087±2.5462 2.994±2.2683 2.596±1.8042 P-0.0150.0090.666

A 組與B 組在X 軸方向和Y 軸方向的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在Z 軸方向的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是在X 軸、Y 軸、Z 軸三個(gè)方向上A 組數(shù)據(jù)均比B 組小，

3.討論

當(dāng)癌癥患者的惡性腫瘤復(fù)發(fā)時(shí)，所要面對(duì)的問題往往比原發(fā)癌治療時(shí)的問題要棘手的多，患者身體可能無法進(jìn)行再次手術(shù)，而化療藥物產(chǎn)生耐藥性的概率也會(huì)大大增加，并且若是再次進(jìn)行放療則可能會(huì)出現(xiàn)劑量超量及周圍正常組織受損較重的問題[3]。通過近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，脈沖式低劑量率放射治療對(duì)治療復(fù)發(fā)腫瘤有著顯著的效果，其不僅延長(zhǎng)了患者的生存時(shí)間，還提高了患者的生存質(zhì)量。在放射生物學(xué)領(lǐng)域，對(duì)低劑量率效應(yīng)的研究已經(jīng)有很多年了，發(fā)現(xiàn)當(dāng)用小于0.5Gy 的劑量對(duì)腫瘤進(jìn)行照射時(shí)，腫瘤細(xì)胞會(huì)對(duì)放射線發(fā)生超敏反應(yīng)[4,5]。黎杰等則通過對(duì)復(fù)發(fā)胰腺癌和前列腺癌再放療的研究不光證實(shí)了脈沖式低劑量率放射治療的可行性，還表明了其在胰腺癌和前列腺癌放療中療效的優(yōu)越性[6]。因脈沖式低劑量率放療一般每次治療需照射5～8 個(gè)野，而每2 個(gè)射野照射時(shí)間間隔一般為3 ～5min，所以每一次治療的時(shí)間大約在20 ～30min 左右，這就需要患者在較長(zhǎng)的時(shí)間里一直保持固定的姿勢(shì)不動(dòng)，而治療師為了確保治療和等待過程中病人沒有位置的細(xì)微移動(dòng) ，則需要用到OSMS系統(tǒng)。因?yàn)镺SMS 系統(tǒng)是無輻射對(duì)患者沒有傷害，且對(duì)患者的運(yùn)動(dòng)監(jiān)控具有較高的的精確性和穩(wěn)定性[7-9]。

在使用OSMS 系統(tǒng)后，其在X 軸、Y 軸、Z 軸三個(gè)方向上的體位誤差相對(duì)于未使用OSMS 系統(tǒng)有了顯著的減小，這說明即使病人在相對(duì)較長(zhǎng)的治療和等待時(shí)間里，也能夠保證體位的準(zhǔn)確性。即使病人在整個(gè)療程期間有極細(xì)微的移動(dòng)也能夠被系統(tǒng)監(jiān)測(cè)并反饋給放療技師，大大提高了整個(gè)治療期間位置的準(zhǔn)確性。而且還避免了為了防止肉眼監(jiān)測(cè)的誤差，放療技師需要在每個(gè)子野間隙重復(fù)進(jìn)入機(jī)房校對(duì)和擺位，從而減輕了放療技師的工作強(qiáng)度和職業(yè)照射劑量。但本研究在對(duì)體位誤差進(jìn)行分析時(shí)只分析了X 軸、Y 軸和Z 軸三個(gè)方向上的距離誤差，而沒有包含旋轉(zhuǎn)、自旋和俯仰三個(gè)方向上的角度誤差，而后者也是影響體位的重要因素，需要在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

綜上所述，在使用光學(xué)表面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，對(duì)病人在治療期間的位移得到了有效的監(jiān)測(cè)和糾正，大大提高了整個(gè)治療期間位置的準(zhǔn)確性，值得臨床應(yīng)用。