大孔徑螺旋CT在放療模擬定位中的應(yīng)用研究

李雪南 修 霞* 李高峰

隨著大孔徑多排螺旋CT在放療模擬定位中的應(yīng)用，使得放療定位更加方便快捷，患者的體位更加舒適耐受，特別體現(xiàn)在對(duì)患者上肢需要外展的定位方案。通過(guò)對(duì)乳腺癌保乳術(shù)后根治性放療乳腺切線野的CT模擬定位技術(shù)的研究，對(duì)CT模擬定位技術(shù)與傳統(tǒng)X射線模擬定位技術(shù)的比較分析，將16排螺旋CT與單排螺旋CT的圖像進(jìn)行比較，探討大孔徑多排螺旋CT的原理、特性以及在放療模擬定位中的應(yīng)用價(jià)值和放射治療中的作用。

1 材料與方法

1.1 材料設(shè)備

(1)負(fù)壓真空氣墊。直徑為0.5 mm的鉛絲，Philips Brilliance CT Big Bore 16排螺旋CT掃描機(jī)，Philips Tumor LOC模擬定位工作站，LAP Dovado3激光定位系統(tǒng)。

(2)CT掃描條件。胸部螺旋掃描方式，全野照射；圖像野：450 mm；掃描層厚5 mm、層間隔5 mm、管電流為300 mA、管電壓為120 kv、螺距為1.0[1]。

(3)CT掃描范圍。下頜骨水平到切線野下界標(biāo)記線下2 cm。

1.2 方法

(1)患者體位?；颊哐雠P位，雙上肢上舉外展，雙手抱頭；患側(cè)上肢不能舉過(guò)頭頂?shù)幕颊?，采取患?cè)上肢上舉外展，手抓同側(cè)耳，健側(cè)上肢上舉外展，手抱頭。

(2)體表參考標(biāo)記方法。乳腺切線野的CT模擬定位于掃描之前需要在患者的體表利用鉛絲做參考標(biāo)記，利用模擬定位系統(tǒng)外部激光燈，先移動(dòng)CT掃描床，將激光線調(diào)整到所需標(biāo)記的位置，并在患者體表畫上所需標(biāo)記，再將鉛絲貼于標(biāo)記線上。參考標(biāo)記線一般需要做4條：上界標(biāo)記線于平胸骨切跡；下界標(biāo)記線于患側(cè)乳房皺褶下2 cm；內(nèi)側(cè)界標(biāo)記線于鎖骨頭下胸部體中線；外側(cè)界標(biāo)記線于患側(cè)腋中線。此外需要做2個(gè)標(biāo)記點(diǎn)：手術(shù)切緣做一標(biāo)記點(diǎn)，淋巴引流管區(qū)做一標(biāo)記點(diǎn)[2]。

(3)乳腺切線野CT模擬定位方法。完成體表標(biāo)記后進(jìn)行CT掃描，在模擬定位工作站建立中心層面。選擇上屆標(biāo)記線所在的CT層面，勾畫上界輪廓border；選擇下屆標(biāo)記線所在的CT層面，勾畫下界輪廓border，等中心管理系統(tǒng)自動(dòng)找到border的中心層面。保留顯示的中心層面并在中心層面建立等中心，連接內(nèi)屆標(biāo)記線和外屆標(biāo)記線在此CT層面上的兩點(diǎn)，形成一條線段為setup，測(cè)量setup與肺組織邊沿的最大距離，＞1.8～2.2 cm則需要調(diào)整setup，等中心管理系統(tǒng)自動(dòng)找到setup的中心，即為乳腺切線野的等中心。確認(rèn)后將信息傳輸至LAP Dorad3激光定位系統(tǒng)，CT技師只需移動(dòng)CT掃描床的一個(gè)方向，即調(diào)整患者的頭腳(SI)方向至等中心位置，患者左右(RL)方向和前后(AP)方向均由激光燈的移動(dòng)得到等中心坐標(biāo)位置。按照激光線作切線野等中心體表標(biāo)記[3]。

(4)乳腺切線野傳統(tǒng)X射線模擬機(jī)定位方法?；颊哐雠P位，雙手抱頭或患側(cè)上肢上舉外展手抓同側(cè)耳。①在皮膚上測(cè)量出胸壁射野長(zhǎng)度和內(nèi)、外切線野的等中心位置，內(nèi)切野界限設(shè)定為體中線對(duì)側(cè)旁開(kāi)2～3 cm，外切野界限設(shè)定為患側(cè)腋窩后線，把鉛絲貼在內(nèi)、外切線野外界的皮膚上作為標(biāo)記，使兩者走形完全吻合；②轉(zhuǎn)動(dòng)X射線模擬機(jī)架，調(diào)整床的左右和升降位置，使X射線模擬機(jī)燈光野的底邊與內(nèi)、外野重疊，X射線模擬機(jī)燈光野的射野寬度為超出乳腺輪廓1～2 cm，并且射野內(nèi)肺組織厚度≤1～1.5 cm，此時(shí)X射線模擬機(jī)的機(jī)架角度為內(nèi)切野的入射角。外切野的定位和上述相同。

2 結(jié)果

大孔徑16排螺旋CT模擬定位機(jī)在乳腺癌保乳術(shù)后根治性放療乳腺切線野的定位中的應(yīng)用，使得患者的掃描體位更加舒適耐受，體位固定更加牢固并且重復(fù)性好，在定位和治療過(guò)程中體位更容易保持，避免了因身體受限而造成的體位位移以及傳統(tǒng)X射線模擬定位機(jī)需要手工測(cè)量皮膚表面并移動(dòng)床時(shí)所造成的誤差[4]。

大孔徑16排螺旋CT模擬機(jī)的定位驗(yàn)證誤差均優(yōu)于傳統(tǒng)X射線模擬機(jī)(見(jiàn)表1)，圖像有較高的時(shí)間、空間和密度分辨率，質(zhì)量?jī)?yōu)于單排螺旋CT(如圖1所示)。

表1 大孔徑16排螺旋CT模擬定位機(jī)與傳統(tǒng)X射線模擬定位機(jī)的定位比較

圖1 大孔徑16排螺旋CT與單排螺旋CT的定位圖像比較

3 討論

大孔徑多排螺旋CT在放療模擬定位中的應(yīng)用，極大方便了放療模擬定位的需求，使定位更加精確，并為精確計(jì)劃和治療提供保證。

近年來(lái)，中國(guó)乳腺癌發(fā)病率在逐年上升，目前乳腺癌的早期治療方法為保留乳房手術(shù)加根治性放射治療[5]。文獻(xiàn)報(bào)道，保乳術(shù)后放射治療能顯著降低乳腺癌局部區(qū)域復(fù)發(fā)率，降低幅度為三分之二，并能提高總生存率[6]。乳腺癌保乳術(shù)后根治性放射治療的作用體現(xiàn)在對(duì)腫瘤局部控制和遠(yuǎn)期生存的影響上，通常采用常規(guī)切線野照射全乳腺，即可取得較高的腫瘤控制率、較低的心肺并發(fā)癥發(fā)生率和較好的美容效果[7-9]。早期乳腺癌接受保乳術(shù)后放射治療可達(dá)到和改良根治術(shù)相仿的長(zhǎng)期局部控制率和總生存率，其中6項(xiàng)大型前瞻性臨床研究已得到證實(shí)，保乳術(shù)后放射治療在乳腺癌治療中起到了至關(guān)重要的作用[10-15]。而乳腺癌保乳術(shù)后根治性放療乳腺切線野的定位是放射治療中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，乳腺切線野定位的準(zhǔn)確性，直接影響射野設(shè)計(jì)及治療的精確度，其中模擬定位的設(shè)備是基礎(chǔ)。

常規(guī)CT的孔徑為70 cm，難以滿足乳腺切線野設(shè)計(jì)將患者上肢外展的體位需求，85 cm大孔徑多排螺旋CT不僅解決了這一難題，還使掃描的速度及圖像重建質(zhì)量極大提高。而CT的基本原理主要是圖像重建，根據(jù)人體組織對(duì)X射線吸收能力不等的特性，用旋轉(zhuǎn)發(fā)射的X射線對(duì)人體各個(gè)部位一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接受穿透過(guò)該層面的衰減的X射線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后，由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和圖像重建，即得到該層面的不同密度組織的黑白影像[16]。

螺旋CT的特點(diǎn)是利用滑環(huán)技術(shù)，使得X線球管的供電系統(tǒng)經(jīng)電刷和滑環(huán)而不需用普通CT機(jī)的電纜，探測(cè)器和球管不受電纜長(zhǎng)度的限制，沿著人體長(zhǎng)軸的方向連續(xù)而勻速地旋轉(zhuǎn)。掃描床則同步勻速遞進(jìn)，掃描的軌跡呈螺旋狀前進(jìn)，可快速地不間斷地完成容積掃描。多排螺旋CT的特點(diǎn)是探測(cè)器多層排列，高速完成較大范圍的容積掃描，其圖像質(zhì)量好，成像速度快，具有很高的空間、時(shí)間和密度分辨率，拓寬了CT的應(yīng)用范圍，患者所接受的射線劑量明顯減少，X線球管的使用壽命明顯延長(zhǎng)。

臨床上大孔徑多排螺旋CT機(jī)的質(zhì)量控制和機(jī)器維護(hù)是精確放療模擬定位的質(zhì)量保證，在使用過(guò)程中必須嚴(yán)格按照國(guó)際質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，做好設(shè)備的質(zhì)量控制及日檢、周檢和月檢[17-18]。根據(jù)國(guó)家對(duì)大型醫(yī)療設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，必須嚴(yán)格落實(shí)崗位責(zé)任制，做到專人保管和專人使用，以確保臨床應(yīng)用的質(zhì)量和安全[19]。

4 結(jié)語(yǔ)

大孔徑16排螺旋CT在放療模擬定位中的應(yīng)用極大提高了放療定位的精度，為放療的精確計(jì)劃和治療提供了必要保證。為調(diào)強(qiáng)放療(intensity modulated radiation therapy，IMRT)以及圖像引導(dǎo)放療(image guided radiation therapy，IGRT)等新技術(shù)的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。

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