利用源皮距驗(yàn)證頭部腫瘤放療擺位誤差可行性的研究

【作 者】崔恩萍，汪志，唐虹

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤放療科，合肥市，230022

隨著三維適形（3D-CRT）、調(diào)強(qiáng)（IMRT）和X刀（SRS）等技術(shù)的廣泛開(kāi)展，精確擺位的重要性日益被人們重視。擺位誤差會(huì)導(dǎo)致劑量分布的變化，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤局部控制率減少或正常組織并發(fā)癥的增加。人體是一個(gè)自然定位框架，由于頭部、四肢及胸部固定不好就會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)病變（靶點(diǎn)）位置發(fā)生變化。作者利用源皮距對(duì)應(yīng)體內(nèi)的骨性標(biāo)記可驗(yàn)證擺位[1]；為放療技師提供一種可靠、方便的放療擺位的驗(yàn)證方法。

1 材料和方法

①定位 患者在Acuity模擬機(jī)下取仰臥位，依據(jù)CT和MRI片找出腫瘤中心所對(duì)應(yīng)的體表部位，以激光定位燈為準(zhǔn)，做3個(gè)十字型參考標(biāo)記，標(biāo)記分別位于患者身體左側(cè)、病灶中心和右側(cè)。為了確保模擬機(jī)下定位體位與CT掃描、放射治療計(jì)劃和放射治療時(shí)的體位一致，模擬定位時(shí)使用熱塑型面罩（MED-TEC，USA）固定，然后到西門(mén)子螺旋CT (PLUS FOUR)上重復(fù)擺位，進(jìn)行掃描定位。掃描層距3mm，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將掃描圖片傳輸?shù)街委熡?jì)劃系統(tǒng)(TPS)工作站。

② DRR圖像收集 通過(guò)勾畫(huà)病人外輪廓和腫瘤靶區(qū)，確定出腫瘤靶區(qū)中心點(diǎn)的坐標(biāo)。在治療計(jì)劃系統(tǒng)中建立0°、90°射野的射野方向觀(BEV)視圖,并在其基礎(chǔ)上生成高清晰度的DRR 圖像。同時(shí)記錄下計(jì)劃系統(tǒng)中中心點(diǎn)上0°、45°、315°射野的源皮距（SSD）。

③ 模擬機(jī)上擺位及圖像匹配 第一次治療前，依據(jù)腫瘤靶區(qū)中心點(diǎn)與體表參考標(biāo)記點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，物理師在模擬室內(nèi)移動(dòng)模擬機(jī)治療床，使患者腫瘤中心與模擬機(jī)等中心點(diǎn)相重合。擺位完成后，記錄下機(jī)架角為0°、45°、315°時(shí)的實(shí)際源皮距。然后在模擬機(jī)上拍攝正、側(cè)位片，應(yīng)用Acuity的二維匹配功能，自動(dòng)對(duì)2張參考DDR和2張相應(yīng)位置的模擬影像圖片做出匹配。匹配前需對(duì)參考DRR圖像尺寸進(jìn)行校準(zhǔn)，以使參考DRR圖像尺寸符合實(shí)際尺寸，然后移動(dòng)DRR圖像或相應(yīng)模擬圖像中心，以便使2幅圖像等中心點(diǎn)重合。自動(dòng)匹配后，若需修改，可使用手動(dòng)匹配。匹配完成后，獲得治療床在左右（x軸）、頭腳（y）及前后（z軸）方向的偏移量，此偏移量即為治療擺位的擺位誤差。

表1 21例頭部患者的擺位相關(guān)誤差及源皮距誤差（mm）Tab.1 Setup error and source-skin distance error of 21 cases of head tumor

④ 治療擺位誤差和源皮距誤差的對(duì)應(yīng)關(guān)系 若各角度實(shí)際源皮距與計(jì)劃系統(tǒng)給出的實(shí)際源皮距誤差＜2 mm，則認(rèn)為源皮距誤差在允許范圍內(nèi)，治療擺位誤差若在3 mm之內(nèi)，則認(rèn)為擺位誤差在允許范圍內(nèi)。

⑤ 擺位偏差的分析 ∑TD2=∑SD2+σRD2，∑TD為總誤差、∑SD為系統(tǒng)誤差、σRD為隨機(jī)誤差。3維距離誤差D2=△X2+△Y2+△Z2，△X、△Y、△Z分別為患者等中心在前后(Y)、左右(X)、頭腳(Z )三個(gè)方向上的位置偏移量[2]。臨床靶區(qū)（CTV ）外擴(kuò)邊界計(jì)算[3]采用DVH 和靶區(qū)覆蓋可能性分析,指出為使90%患者CTV內(nèi)至少受到95%以上處方劑量的照射,CTV 到計(jì)劃靶區(qū)（PTV）外擴(kuò)邊界至少為 MPTV=2.5∑SD+0.7 σRD。

2 結(jié)果

頭部腫瘤擺位誤差及理論源皮距與實(shí)際源皮距誤差分析，見(jiàn)表1。

3 討論

通過(guò)多點(diǎn)擺位、G0°、G45°、G315°核對(duì)每次放療距離，能把誤差降低到允許范圍內(nèi),且重復(fù)性較好。由于影響體位一致性因素很多，這就要求每位病人從制模定位到治療應(yīng)該同一技術(shù)員全程參與，每一步都要嚴(yán)格要求。源皮距觀察角度一般放在皮膚活動(dòng)度小或呼吸幅度平穩(wěn)的位置，以盡量排除皮膚松弛、呼吸起伏等原因造成的源皮距變化。

用加速器拍攝正位、側(cè)位片與模擬機(jī)影像或TPS提供的DRR影像進(jìn)行擺位精度的驗(yàn)證，由于圖像對(duì)比度低,解剖結(jié)構(gòu)不夠清晰，因此還是有限的。床靶區(qū)(CTV)和計(jì)劃靶區(qū)(PTV)之間外放邊界的大小，應(yīng)根據(jù)每位患者的情況來(lái)定，本研究獲得的數(shù)據(jù)僅提供參考。

[1]Ranald I,Paul A,John P,et al.Patient positioning using detailed three-dimensional surface data for patients undergoing conformal radiation therapy for carcinoma of the prostate:A feasibility study[J].Int.J.Radiation Oncology Biol.Phys.2001,49: 225–230.

[2]Gilbeau L,Octave-Prignot M ,Loncol T,et al.Comparison of setup accuracy of three different thermoplastic masks for the treatment of brain and head and neck tumors[J].Radiotherapy and Oncology .2001,58: 155-162.

[3]肖鋒,孫朝陽(yáng),胡明民,等.三維適形及調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2008,25:641-642.