李建明 紹興第二醫(yī)院醫(yī)共體總院腫瘤放療中心 （浙江 紹興 312000）

內(nèi)容提要： 目的：分析新型圖像引導(dǎo)放療定位系統(tǒng)IGPS-O聯(lián)合計(jì)算機(jī)體層成像（CT）重建對(duì)頭頸部腫瘤患者精準(zhǔn)放療的影響。方法：納入2020年1月～2022年8月紹興第二醫(yī)院醫(yī)共體總院診治且進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放療的患者60例為觀察對(duì)象，在放療中均應(yīng)用IGPS-O定位系統(tǒng)及CT重建技術(shù)檢查，分析其精準(zhǔn)放療效果。結(jié)果：聯(lián)合技術(shù)在8、10、12、16mm時(shí)的擺位偏移配準(zhǔn)誤差率明顯低于CT重建技術(shù)，校準(zhǔn)效率時(shí)間短于CT重建技術(shù)，且聯(lián)合技術(shù)配準(zhǔn)校正后左右、頭腳、腹背方向的腫瘤區(qū)-計(jì)劃靶區(qū)（PTV）外放間距低于未校正前（P＜0.05）。結(jié)論：IGPS-O聯(lián)合CT重建可實(shí)現(xiàn)頭頸部腫瘤患者精準(zhǔn)放療的目的，降低配準(zhǔn)誤差率。

放射治療是頭頸部腫瘤患者的主要方法，計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)影像等處理技術(shù)在放射治療過(guò)程中的應(yīng)用大大提高了腫瘤患者放射治療的高選擇性及適應(yīng)性[1]。精確放療是腫瘤放療的新型技術(shù)，即為精確計(jì)劃、定位及治療，增加病灶靶區(qū)放射程度，保護(hù)周?chē)＝M織及健康器官[2]。目前，現(xiàn)有的定位技術(shù)仍由操作者手動(dòng)定位，確定患者治療中心，并手動(dòng)移動(dòng)到治療床，采用匹配醫(yī)用直線加速器，使其中心坐標(biāo)與治療中心相吻合。但其操作時(shí)間延長(zhǎng)，難以獲得理想的位置精準(zhǔn)度。新型圖像引導(dǎo)放療定位系統(tǒng)（Image-Guided Radiation Therapy Positioning System，IGPS）-O是一種新型的放療引導(dǎo)技術(shù)，其應(yīng)用能夠降低引導(dǎo)定位掃描時(shí)的輻射劑量，安全性更高[3]。計(jì)算機(jī)體層成像（Computed Tomography，CT）重建技術(shù)已在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在疾病診斷、放療計(jì)劃等獲得較高的應(yīng)用效果[4]。現(xiàn)本文對(duì)頭頸部腫瘤患者采用IGPS-O圖像結(jié)合CT重建，探討對(duì)患者精準(zhǔn)放療的影響，報(bào)道如下。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

紹興第二醫(yī)院醫(yī)共體總院于2020年1月～2022年8月診治且進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放療的頭頸部腫瘤患者60例，男26例，女34例；年齡30～68歲，平均（52.38±4.18）歲；甲狀腺癌30例，鼻咽癌18例，喉癌8例，舌癌2例，牙齦癌1例，頰癌1例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①入組患者有完整的病理診斷結(jié)果，且被確診；②患者均為首程放療；③完善常規(guī)檢查：三大常規(guī)、超聲、胸部正位片等；④患者治療前的Karnofsky功能狀況評(píng)分≥70分；⑤患者對(duì)臨床試驗(yàn)研究知情，并簽署了同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①正在參與其他試驗(yàn)的研究對(duì)象；②合并基礎(chǔ)疾病多，即有可能發(fā)生意外事件者；③對(duì)放療有禁忌證者；④研究期間退出者。

1.2 方法

IGPS-O圖像引導(dǎo)放療定位系統(tǒng)（生產(chǎn)企業(yè)：江蘇瑞爾醫(yī)療科技有限公司），碳纖維頭頸肩固定架、透明頭枕以及熱塑膜固定（生產(chǎn)企業(yè)：美國(guó)CIVCORadiotherapy責(zé)任有限公司）；CT模擬定位機(jī)（生產(chǎn)企業(yè)：荷蘭皇家飛利浦公司），相關(guān)參數(shù)：電壓為120kV，探測(cè)器準(zhǔn)直器為0.75mm，層厚、層間距各為2mm，視野為500mm，矩陣為512×512。

所有患者均每周進(jìn)行1次圖像引導(dǎo)放療：采用仰臥位，依據(jù)患者體型、病情，選擇合適型號(hào)的頭枕，適當(dāng)墊高，使頭部后仰。兩耳孔連線要與床面維持平行狀態(tài)，手掌貼緊軀體兩側(cè)。使用面罩及頭頸肩固定架準(zhǔn)確固定體位，期間面罩緊密貼合面部，保持通暢呼吸。CT模擬定位：掃描范圍：掃描起點(diǎn)：頭顱頂部；掃描終點(diǎn)：胸鎖關(guān)節(jié)下3.0cm，掃描層厚：覆蓋腫瘤區(qū)：參數(shù)為2～3mm，除腫瘤區(qū)的掃描區(qū)域?qū)雍駷?mm。掃描結(jié)束后，經(jīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將CT圖像數(shù)據(jù)傳到放射治療計(jì)劃系統(tǒng)，實(shí)施腫瘤靶區(qū)勾畫(huà)，設(shè)計(jì)調(diào)強(qiáng)治療計(jì)劃。

IGPS-O圖像引導(dǎo)放療定位系統(tǒng)：患者取仰臥位，操作時(shí)：無(wú)須對(duì)球管進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，掃描照射一次性曝光，獲得正交位置的圖像，掃描獲取2幅。無(wú)須手動(dòng)勾畫(huà)感興趣區(qū)，圖像系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)，以腫瘤病灶區(qū)周?chē)^為顯著的骨性標(biāo)志。掃描后圖像與CT重建共同配準(zhǔn)誤差，確定擺位誤差。由診斷或操作醫(yī)師核對(duì)圖像，手動(dòng)微調(diào)，使圖像間的結(jié)果配備完全，計(jì)算誤差值。圖像方向包括左右、頭腳、腹背方向，若有一個(gè)診斷圖像中的方向誤差值在3mm以上，可進(jìn)行校正，即移動(dòng)床體位置。校正完成后，再次利用IGPS-O掃描后，將獲取圖像繼續(xù)CT重建圖像匹配，即能獲取校正誤差（分次內(nèi)誤差）。當(dāng)體位旋轉(zhuǎn)誤差超過(guò)3°，需要重新擺位，再次圖像掃描采集。

放療設(shè)計(jì)：放療前需要準(zhǔn)確勾畫(huà)放療靶區(qū)，包括腫瘤區(qū)，臨床靶區(qū)，臨床靶區(qū)為腫瘤區(qū)的基礎(chǔ)上腫瘤亞臨床病灶可能侵犯的范圍，一般程度上外擴(kuò)5mm，若病區(qū)臨近腦干，外擴(kuò)范圍降低1mm；計(jì)劃靶區(qū)：臨床靶區(qū)外擴(kuò)形成計(jì)劃靶區(qū)，通常為臨床靶區(qū)邊緣外看外擴(kuò)3mm，若臨近腦干，則外擴(kuò)降低1mm；危及器官：于CT重建圖像上需勾畫(huà)出危及器官的體積，比如雙側(cè)腮腺、腦干、眼球、視神經(jīng)等。

1.3 觀察指標(biāo)

①比較不同配準(zhǔn)技術(shù)模擬擺位偏移時(shí)的配準(zhǔn)誤差，即在左右、頭腳、腹背方向分別設(shè)2～16mm時(shí)的模擬偏移量，計(jì)算其配準(zhǔn)誤差值；②比較不同配準(zhǔn)技術(shù)的配準(zhǔn)效率；③比較不同配準(zhǔn)技術(shù)的腫瘤區(qū)-計(jì)劃靶區(qū)（Planning Target Volume，PTV）的外放間距：即放射治療95%處方劑量覆蓋90%的臨床靶區(qū)靶區(qū)，并適當(dāng)外擴(kuò)得到計(jì)劃靶區(qū)，臨床靶區(qū)到計(jì)劃靶區(qū)的外放間距應(yīng)＜3mm。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2.結(jié)果

2.1 比較不同配準(zhǔn)技術(shù)模擬擺位偏移時(shí)的配準(zhǔn)誤差

IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)在8、10、12、16mm時(shí)的擺位偏移配準(zhǔn)誤差率明顯低于CT重建技術(shù)（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1.比較不同配準(zhǔn)技術(shù)模擬擺位偏移時(shí)的配準(zhǔn)誤差(n=60,±s,mm)

組別8mm 10mm 12mm 16mm聯(lián)合技術(shù)0.86±0.27 0.92±0.30 0.90±0.27 1.00±0.31 CT重建技術(shù)1.30±0.31 1.28±0.41 1.26±0.31 1.34±0.35 t 8.291 5.489 6.783 5.633 P＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.2 比較不同配準(zhǔn)技術(shù)的配準(zhǔn)效率

IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)的配準(zhǔn)時(shí)間為（95.31±3.15）s，低于CT重建技術(shù)的（182.71±6.48）s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=93.961，P=0.000）。

2.3 比較不同配準(zhǔn)技術(shù)的腫瘤區(qū)-PTV的外放間距

在未校正前：左右、頭腳、腹背方向的腫瘤區(qū)-PTV外放間距均高于IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)配準(zhǔn)校正后（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2.比較不同配準(zhǔn)技術(shù)的腫瘤區(qū)-PTV的外放間距(n=60,±s,mm)

表2.比較不同配準(zhǔn)技術(shù)的腫瘤區(qū)-PTV的外放間距(n=60,±s,mm)

時(shí)間左右頭腳腹背校正前2.60±0.52 2.04±0.12 4.28±0.26配準(zhǔn)校正后1.00±0.18 1.12±0.31 1.25±0.36 t 22.523 10.594 9.203 P＜0.001＜0.001＜0.001

3.討論

頭頸部腫瘤是臨床常見(jiàn)的惡性腫瘤，其中放射治療是其重要的治療手段，且是鼻咽癌、早期喉癌等腫瘤患者的根治性方法[5]。隨著現(xiàn)代醫(yī)療與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使放療技術(shù)進(jìn)入三精時(shí)代，即精確計(jì)劃、精確定位及精確治療，減少不必要正常組織放射治療損傷，提高腫瘤靶區(qū)放射治療效率[6]。影像引導(dǎo)放療技術(shù)是將腫瘤照射從常規(guī)放療引導(dǎo)至精準(zhǔn)放療，即直線加速器結(jié)合影像引導(dǎo)放療技術(shù)，先進(jìn)行腫瘤靶區(qū)掃描，獲取腫瘤靶區(qū)及周?chē)M織的解剖信息，勾畫(huà)放射的靶區(qū)、位置，從而再制定合理的放療計(jì)劃，并進(jìn)行實(shí)時(shí)在線校正，從而實(shí)現(xiàn)精確放療的目的[7]。錐形束CT是常用的圖像引導(dǎo)技術(shù)，可獲取豐富的三維解剖結(jié)構(gòu)，軟組織分辨率高。但其應(yīng)用時(shí)，患者需要較高的成像輻射照射劑量，圖像采集時(shí)間長(zhǎng)，在一定程度上影響患者治療安全性[8]。因此，需要臨床探索一種更為合理、高效的圖像校準(zhǔn)技術(shù)。

本研究發(fā)現(xiàn)，IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)的校準(zhǔn)效率時(shí)間短于CT重建技術(shù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明采用IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的腫瘤靶區(qū)校準(zhǔn)目的。原因分析CT重建技術(shù)對(duì)二維kV級(jí)影像的依賴程度較低，掃描重建能獲得腫瘤靶區(qū)的三維空間信息，清晰、全面顯示周?chē)M織結(jié)構(gòu)，進(jìn)而能提高腫瘤精準(zhǔn)放療效果；同時(shí)采用IGPS-O圖像系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用kV級(jí)X射線成像技術(shù)，能直觀、清晰、精準(zhǔn)測(cè)量體位誤差情況，提高腫瘤靶區(qū)定位的精準(zhǔn)度，且掃描時(shí)間快，減少反復(fù)校正配準(zhǔn)耗費(fèi)的時(shí)間，降低圖像掃描時(shí)的輻射劑量，獲取較高的圖像質(zhì)量，從而采用IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)，能提高定位精準(zhǔn)度，縮短定位時(shí)間，并能降低體位校準(zhǔn)誤差率，減少反復(fù)體位校準(zhǔn)次數(shù)，以此縮短校準(zhǔn)時(shí)間[9]。

在頭頸部腫瘤患者精準(zhǔn)放療過(guò)程中，腫瘤靶區(qū)及靶器官的位置、形態(tài)變動(dòng)，擺位與系統(tǒng)誤差，呼吸、心跳等因素也會(huì)影響患者實(shí)際放療劑量及強(qiáng)調(diào)治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的放療劑量[10]。但對(duì)于頭頸部腫瘤，心跳、呼吸、胃腸蠕動(dòng)等因素對(duì)其影響較低，故擺位、系統(tǒng)誤差是影響放療的主要原因。因此降低腫瘤放療過(guò)程出現(xiàn)的擺位誤差，可降低治療偏差，提高腫瘤放療精確度。本研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合技術(shù)在8、10、12、16mm時(shí)的擺位偏移配準(zhǔn)誤差率明顯低于CT重建技術(shù)，IGPS-O聯(lián)合CT重建技術(shù)配準(zhǔn)校正后左右、頭腳、腹背方向的腫瘤區(qū)-PTV外放間距低于未校正前（P＜0.05）。梁廣立等[11]研究也指出聯(lián)合技術(shù)進(jìn)行在線校正后，左右、頭腳、腹背的方向均低于3mm，且校正移床后的誤差顯著降低。原因分析：采用圖像引導(dǎo)熱塑膜面罩進(jìn)行腫瘤定位，雖然能修正擺位誤差，但仍有殘差。圖像引導(dǎo)定位系統(tǒng)是影響精準(zhǔn)放療的不確定主因。采用CT重建技術(shù)能清晰顯示空間結(jié)構(gòu)及解剖信息，對(duì)腫瘤靶區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確勾畫(huà)，控制局部放療劑量及放射副反應(yīng)；同時(shí)采用IGPS-O圖像引導(dǎo)系統(tǒng)，采用交角立體平面成像技術(shù)，通過(guò)kV級(jí)X射線管組件、平板探測(cè)器等成像硬件系統(tǒng)，對(duì)解剖結(jié)構(gòu)及透視攝影，在獲取投影圖像后，采用CT重建技術(shù)進(jìn)行校正、配準(zhǔn)，從而能精準(zhǔn)測(cè)定放療儀器上腫瘤靶區(qū)勾畫(huà)時(shí)存在的誤差值，并隨時(shí)校正患者擺位，實(shí)現(xiàn)放療定位的精準(zhǔn)性；另外采用IGPS-O圖像，實(shí)現(xiàn)在線校正，降低化療時(shí)的平移誤差率，若其誤差值在2mm以上，可在線立體校準(zhǔn)，若誤差低于1mm不建議在線校正[12]。

綜上所述，IGPS-O聯(lián)合CT重建用于頭頸部腫瘤的放療當(dāng)中，能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)放療的目的，提高校準(zhǔn)效率，降低配準(zhǔn)誤差率，而且IGPS-0圖像系統(tǒng)照射劑量低，體位校正時(shí)間短，故可作為理想的放療引導(dǎo)技術(shù)，值得臨床進(jìn)一步探討。