花威,陳婷婷(通信作者),茅冬俊
江蘇省蘇北人民醫(yī)院腫瘤科(江蘇揚州 225001)
隨著三維適形放射治療及調(diào)強放射治療技術(shù)的廣泛應(yīng)用,臨床對放射治療實施時擺位精度的要求越來越高。常見的擺位驗證輔助設(shè)備有錐形束CT、電子射野影像系統(tǒng)及紅外激光引導(dǎo)系統(tǒng)等,各種驗證設(shè)備均能提供較好的臨床擺位需求。傳統(tǒng)方式是通過使用二維正交平片或模擬機透視方法驗證擺位精度[1]。目前,國內(nèi)仍有許多放射治療單位在行放射治療定位時不能完全做到CT 模擬,因此,傳統(tǒng)的通過使用X 線模擬機進行初定位并畫標(biāo)記線,然后按照標(biāo)記線擺位在CT 下掃描的方式仍被使用。醫(yī)師和物理師根據(jù)CT 圖像勾畫靶區(qū)和設(shè)計放射治療計劃,且于放射治療實施前,患者需在X 線模擬機下進行復(fù)位,復(fù)位滿意后方可行放射治療[2]。瓦里安Acuity 模擬機因具有在線數(shù)字圖像融合功能,極大地提高了復(fù)位的效率和精度?;诖?,本研究回顧性分析頭頸部、胸部及盆腔部腫瘤放射治療患者在瓦里安Acuity 模擬機下復(fù)位時的誤差,現(xiàn)報道如下。
隨機選取2019年4月至2020年1月于我院使用瓦里安Acuity 模擬機定位并復(fù)位的60例放射治療患者,其中20例為使用頭頸肩型熱塑模固定的頭頸部腫瘤患者,20例為使用體部熱塑模固定的胸部腫瘤患者,20例為使用負(fù)壓真空墊固定的盆腔部腫瘤患者。本研究已獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。
為保證體位重復(fù)性,直接在瓦里安Acuity 模擬機治療床上為患者制模;根據(jù)X 線透視定出大概腫瘤中心,并根據(jù)患者體表實際情況,取相對平坦的地方設(shè)定中心位置;根據(jù)激光線位置于體表畫紅色標(biāo)記線后,曝光并保存0°和90°定位像至計劃Plan-SV 內(nèi);患者同體位條件擺位,行CT 掃描;根據(jù)三維重建CT 圖像設(shè)計位置驗證計劃Plan-V(Plan-V 內(nèi)包含0°和90°正交射野,與Plan-SV對應(yīng),計劃中心同定位中心);放射治療實施前,患者需在X 線模擬機下進行同體位復(fù)位,待復(fù)位誤差滿足要求后方可行放射治療。
打開需要進行圖像融合的患者資料,由經(jīng)驗豐富的放射治療醫(yī)師和技術(shù)員參照明顯的骨性標(biāo)志,使用圖像在線融合并結(jié)合手動配準(zhǔn)的方式分別展開Plan-SV 和Plan-V 計劃,直至在水平、冠狀及矢狀面上獲得最佳重疊;配準(zhǔn)得出CT 掃描與模擬定位前后(X 軸)、左右(Y 軸)、頭腳(Z 軸)方向的擺位誤差。這是對CT 擺位的驗證,除此之外,患者還需在模擬機下再一次擺位透視進行重復(fù)性驗證,將曝光的0°和90°圖像和Plan-V 的射野驗證圖像進行對比,獲得二次擺位與CT 掃描圖像X、Y、Z 軸方向的擺位誤差。
利用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件進行兩次擺位誤差的組間分析,組間比較采用配對t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義;采用二次擺位誤差值,根據(jù)公式計劃靶體積(planning target volume,PTV)外放=2∑+0.7σ[3]計算PTV 外放值(式中∑表示系統(tǒng)誤差,用所有分次擺位誤差的平均值表示;σ 表示隨機誤差,用所有分次擺位誤差的標(biāo)準(zhǔn)差表示)。
頭頸部放射治療患者的擺位誤差最小,胸部次之,盆腔部最大;頭頸部和胸部腫瘤放射治療患者兩次擺位X、Y、Z 軸方向的誤差比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);盆腔部腫瘤放射治療患者兩次擺位X、Y 軸方向的誤差比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),但Z 軸方向的誤差比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。經(jīng)計算,頭頸部腫瘤X、Y、Z 軸方向的PTV 外放值分別為2.76、2.84、4.18 mm;胸部腫瘤X、Y、Z 軸方向的PTV外放值分別為5.24、5.18、4.44 mm;盆腔部腫瘤X、Y、Z 軸方向的PTV 外放值分別為6.74、4.98、9.45 mm。
表1 兩次擺位的誤差分析(mm,)
表1 兩次擺位的誤差分析(mm,)
精確放射治療計劃的驗證包括劑量驗證和位置驗證,在放射治療實施過程中,位置驗證極其重要。在行放射治療時,通過一系列設(shè)備和方法輔助擺位的目的在于提高擺位效率和精度,因此,實際擺位誤差的大小成了臨床醫(yī)師重點關(guān)注的內(nèi)容,醫(yī)師對誤差范圍的掌握可以為計劃靶區(qū)外放提供科學(xué)依據(jù)(對于與重要危及器官緊密相鄰的靶區(qū),如鼻咽癌放射治療時擺位精度的要求更高)。放射治療實施時強調(diào)擺位精度的目的在于重復(fù)模擬定位時的體位,以達到重復(fù)計劃設(shè)計時確定的靶區(qū)與射野的空間關(guān)系,保證靶區(qū)劑量分布的適形度。PTV 大小的主要影響因素有患者的擺位誤差、器官運動和變形、機械相關(guān)誤差等,由此可見擺位的重要性。國內(nèi)外很多專家一直致力于驗證擺位誤差,提高擺位精度,而良好的體位固定和擺位重復(fù)性可為精確放射治療技術(shù)達到預(yù)期效果提供重要保障[4-6]。龐廷田等[7]和林德帥等[8]的研究表明,二維正交平片、模擬機透視、錐形束CT、電子射野影像系統(tǒng)、紅外激光引導(dǎo)系統(tǒng)等常見擺位驗證輔助設(shè)備均能提供較好的臨床擺位需求。方法雖多,但各單位仍需根據(jù)實際設(shè)備情況開展。
模擬機透視驗證位置常被應(yīng)用于普通放射治療中。目前,國內(nèi)已廣泛開展CT 模擬并結(jié)合錐形束CT 在線位置驗證,但仍有許多放射治療單位在放射治療定位時不能完全做到CT 模擬,因此,傳統(tǒng)的方式仍被使用。驗證過程中強調(diào)復(fù)位滿意后方可行放射治療的目的在于:(1)驗證體位固定的重復(fù)性;(2)患者二次擺位時會稍微放松,此時再一次宣教擺位注意事項效果更好;(3)驗證擺位中心和計劃中心是否一致(此條最重要)。瓦里安Acuity 模擬機具有在線數(shù)字圖像融合功能,我們在將其應(yīng)用于大量病例的過程中發(fā)現(xiàn),多數(shù)病例完全可以通過圖像融合驗證模擬定位和CT 掃描的符合度,若通過要求,則無需再進行二次擺位驗證,過程中不再需要低效率的紙質(zhì)驗證片,但對于驗證過程中發(fā)現(xiàn)誤差較大的情況,如>3 mm,推薦仍需進行二次擺位驗證(因放射治療計劃是按照CT 圖像設(shè)計的,所以所有的擺位參考均以CT 掃描時的為準(zhǔn))。例如,本研究中盆腔部腫瘤放射治療患者兩次擺位Z 軸方向的誤差比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),即說明擺位重復(fù)性不佳,但又很難糾正,所以放射治療醫(yī)師在勾畫靶區(qū)時應(yīng)考慮此方面因素。王甜等[9]的研究表明,常見的如宮頸癌患者在擺位時最容易出現(xiàn)X、Z 軸方向的誤差,經(jīng)分析,其是由于宮頸癌患者膀胱充盈度不同、仰臥時臀部未完全放松導(dǎo)致的。若行二次擺位和CT 掃描時出現(xiàn)較大的誤差,則首先應(yīng)確認(rèn)患者體位是否正確,最重要的是臀部和腰部是否放松、舒展。通常情況下,患者經(jīng)多次訓(xùn)練后可達到很好的重復(fù)性,但若發(fā)現(xiàn)患者體位正確的情況下誤差仍較大,則建議重新行CT 掃描定位。不同放射治療設(shè)備、固定裝置、技師、擺位方法測量統(tǒng)計出的擺位誤差和計算的PTV 外放大小也不盡相同,本研究計算所得3個部位腫瘤在不同固定方式下的PTV 外放大小各不同,可為放射治療醫(yī)師勾畫靶區(qū)提供依據(jù),物理師在制定放射治療計劃時也應(yīng)予以足夠的重視。
綜上所述,瓦里安Acuity 模擬機可以提供高效的位置驗證效率和擺位誤差值,為PTV 外放的大小提供臨床依據(jù);頭頸部和胸部放射治療使用圖像融合即可完成復(fù)位,無需二次擺位驗證,顯著提高了工作效率,但盆腔部腫瘤放射治療有二次擺位驗證的必要性。