錐形束CT引導(dǎo)的鼻咽癌VMAT放射治療擺位誤差分析和邊界研究

閻華偉+金獻(xiàn)測+楊桂強(qiáng)+吳志勤+周永強(qiáng)+易金玲+謝聰穎

[摘要]目的 利用千伏級(jí)錐形束CT（CBCT）量化分析鼻咽癌VMAT治療分次內(nèi)和分次間的擺位誤差，研究臨床靶區(qū)到計(jì)劃靶區(qū)的外放邊界。方法 選取VMAT鼻咽癌患者20例，首次放療前、在線校正后、治療結(jié)束后分別行CBCT，獲取三組分次內(nèi)誤差；每周一次CBCT，獲取分次間的誤差。結(jié)果 利用Van Herk等提供的擴(kuò)邊公式MPTV=2.5Σ+0.7δ，計(jì)算X、Y、Z方向外放邊界：校正前3.31 mm，3.13 mm，3.42 mm；校正后1.85 mm，1.67 mm，2.03 mm；治療后2.17 mm，1.99 mm，2.17 mm；分次間2.49 mm，2.31 mm，2.56 mm。結(jié)論 CBCT可以在線校正鼻咽癌VMAT治療中的擺位誤差，通過分次內(nèi)和分次間誤差的離線分析，使鼻咽癌VMAT患者的CTV到PTV的外放間距縮小到2 mm左右，實(shí)現(xiàn)了精確放療。

[關(guān)鍵詞] 鼻咽癌；容積調(diào)強(qiáng)弧形放療；錐形束CT；靶區(qū)邊界

[中圖分類號(hào)] R739.63 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2014）28-0029-03

容積調(diào)強(qiáng)弧形治療（volumetric modulated arc ther-apy，VMAT）是目前最先進(jìn)的放療技術(shù)之一，可對(duì)機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度、劑量率、多葉光柵移動(dòng)速度進(jìn)行連續(xù)調(diào)整，任意角度用容積技術(shù)對(duì)患者進(jìn)行治療.治療時(shí)間比傳統(tǒng)的調(diào)強(qiáng)減少3～4倍，用最短的時(shí)間和最少的機(jī)器跳數(shù)，更加適形的劑量分布對(duì)患者進(jìn)行治療[1，2]。圖像引導(dǎo)放射治療（image guided radiation therapy，IGRT）利用各種成像設(shè)備，治療前對(duì)擺位誤差進(jìn)行校準(zhǔn)，確保處方劑量的準(zhǔn)確傳輸。錐形束斷層掃描（cone-beam computed tomography， CBCT）是IGRT的重要組成部分，實(shí)時(shí)采集圖像、在線校正和離線分析，為靶區(qū)制定提供依據(jù)[3]。本研究就是用CBCT分析鼻咽癌VMAT治療時(shí)分次內(nèi)和分次間的擺位誤差，探討鼻咽癌VMAT治療時(shí)CTV-PTV的外放邊界。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2013年1～6月在我中心接受VMAT治療的NPC患者20例，男14例，女6例，最大年齡71歲，最小年齡39歲，中位年齡58歲。

1.2 定位

用Gray頭頸肩面罩和頭頸肩一體板給患者制作面罩，用Brilliance 16排CT采用3 mm層厚，從顱底到鎖骨下3 cm增強(qiáng)CT掃描，把CT圖像傳到Pinnacle計(jì)劃系統(tǒng)上，同時(shí)做鼻咽部的3 mm層厚MR掃描，并與CT圖像進(jìn)行融合。

1.3計(jì)劃設(shè)計(jì)與傳輸

Pinnacle計(jì)劃系統(tǒng)，用逆向優(yōu)化算法，均用雙弧VMAT，由臨床醫(yī)生和物理師完成計(jì)劃的設(shè)計(jì)與評(píng)估；把計(jì)劃傳到加速器的XVI驗(yàn)證系統(tǒng)和MOSAIQ工作站上。

1.4 CBCT掃描與誤差獲取

將患者按定位中心擺位在加速器治療床上，在XVI上設(shè)好配準(zhǔn)框，用head and neck M20-cw序列，CBCT參數(shù)如下：M20準(zhǔn)直器，F(xiàn)1慮線器，探測板Medium位置，機(jī)架角從181°到180°，進(jìn)行CBCT掃描，采用3個(gè)層厚、骨配準(zhǔn)將容積圖像和計(jì)劃圖像自動(dòng)配準(zhǔn)，配準(zhǔn)圖像上顯示出三個(gè)方向校準(zhǔn)前誤差，把誤差導(dǎo)入圖像引導(dǎo)系統(tǒng)，用Hexapod六維床在線校正，行第二次CBCT得到校正后誤差.如果誤差在允許范圍（3 mm）內(nèi)執(zhí)行放療，反之重新調(diào)整擺位再行CBCT掃描，治療結(jié)束后行第三次CBCT得到治療后誤差，以后每周一次CBCT，得到分次間誤差。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析及邊界獲取

用SPSS17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別計(jì)算每位病例的平均誤差和標(biāo)準(zhǔn)差（x±s），所有病例的平均誤差以M表示，M的標(biāo)準(zhǔn)差就是系統(tǒng)擺位誤差，以Σ表示，所有病例的標(biāo)準(zhǔn)差的平方根就是隨機(jī)系統(tǒng)誤差，以δ表示[4]。鼻咽癌靶區(qū)的外放邊界根據(jù)Van Herk等提供的擴(kuò)邊公式MPTV=2.5Σ+0.7δ得出[5]。

2 結(jié)果

入組20例鼻咽癌患者，每位患者獲取3次分次內(nèi)和6次分次間誤差，共獲取180組數(shù)據(jù)。校正前：X（0.91±1.5）mm，Y（0.85±1.8）mm，Z（1.01±1.7）mm；校正后：X（0.78±0.19）mm，Y（0.65±0.22）mm，Z（0.75±0.16）mm；治療后：X（0.82±0.44）mm，Y（0.68±0.35）mm，Z（0.85±0.32）mm；每周一次分次間：X（0.88±0.72）mm，Y（0.79±0.86）mm，Z（0.90±0.75）mm。表1顯示了1到6周獲得的平均誤差，首次擺位后其中95%誤差≤3 mm，可以直接行放射治療；5%誤差>3 mm，需要重新調(diào)整擺位，再次行CBCT掃描。

鼻咽癌VMAT中CTV到PTV的外放邊界數(shù)據(jù)如表2所示，校準(zhǔn)后CTV到PTV靶區(qū)三個(gè)方向外放邊界控制在2 mm左右，比校準(zhǔn)前有明顯的縮小，治療后誤差比校準(zhǔn)后有所增大。離線分析得出周次間CTV到PTV的外放邊界有所增大。

3討論

放射治療是頭頸部腫瘤，尤其是鼻咽癌的首選治療手段[6]，隨著放療新技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，IMRT和VMAT越來越多的被臨床用于治療鼻咽癌[7]，IMRT和VMAT的劑量分布和計(jì)劃系統(tǒng)的逆向優(yōu)化可有效地保護(hù)正常器官，同時(shí)對(duì)腫瘤組織進(jìn)行精確的適形治療[8]，但前提是保證治療實(shí)施過程中的精確，否則會(huì)造成高劑量區(qū)的偏移，降低腫瘤局控率和增加正常組織損傷[9]。我們采用VMAT技術(shù)治療鼻咽癌時(shí)，研究放療中的誤差，確定所需要的靶區(qū)邊界，對(duì)于我們更好地利用和發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常的重要。

CBCT是研究治療前和治療中的擺位誤差的理想手段之一，通過實(shí)時(shí)測量和校正，大大降低系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，提高擺位精度[10]。我院Elekta Synergy 加速器配有KV-CBCT 及XVI 系統(tǒng)，通過CBC圖像與計(jì)劃圖像匹配，在線校正和離線計(jì)劃修改，大大降低了擺位誤差，提高了治療精度[11，12]。通過對(duì)20例VMAT治療的鼻咽癌患者CBCT擺位驗(yàn)證，可以看出我中心鼻咽癌VMAT治療時(shí)的擺位誤差大部分在2 mm以內(nèi)，極少數(shù)有超過3 mm；我中心CTV-PTV的外放邊界采用3 mm足以補(bǔ)償治療中患者移動(dòng)及擺位誤差的影響，符合精確放療。通過表1可以看出隨著放療時(shí)間延長，各方向擺位誤差有所增大，考慮放療期間頸部腫瘤體積明顯縮小及由于自身的消瘦造成面罩松緊程度發(fā)生變化，導(dǎo)致擺位誤差有所增大，變化明顯的患者面罩應(yīng)及時(shí)給予重新制作。

VMAT是一種新型的放射治療方式，極大地提高M(jìn)U的利用率和減少治療傳輸時(shí)間。CBCT是一種有效的成像方式，可以減小治療誤差，減小鼻咽癌VMAT計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)的腫瘤靶區(qū)邊界， 提高VMAT的治療精度，進(jìn)一步保護(hù)正常組織，提高生存質(zhì)量。

[參考文獻(xiàn)]

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[11] 閻華偉，金獻(xiàn)測，周永強(qiáng)，等. 機(jī)載KV-CBCT在乳腺癌調(diào)強(qiáng)放射治療誤差分析中的應(yīng)用[J]. 實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2013， 29（13）：2149-2151.

[12] 吳志勤，余建義，閻華偉，等. 圖像引導(dǎo)放療中不同配準(zhǔn)方式對(duì)擺位誤差的影響[J]. 浙江醫(yī)學(xué)，2013，35（17）：1-2.

（收稿日期：2014-06-19）

VMAT是一種新型的放射治療方式，極大地提高M(jìn)U的利用率和減少治療傳輸時(shí)間。CBCT是一種有效的成像方式，可以減小治療誤差，減小鼻咽癌VMAT計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)的腫瘤靶區(qū)邊界， 提高VMAT的治療精度，進(jìn)一步保護(hù)正常組織，提高生存質(zhì)量。

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（收稿日期：2014-06-19）

VMAT是一種新型的放射治療方式，極大地提高M(jìn)U的利用率和減少治療傳輸時(shí)間。CBCT是一種有效的成像方式，可以減小治療誤差，減小鼻咽癌VMAT計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)的腫瘤靶區(qū)邊界， 提高VMAT的治療精度，進(jìn)一步保護(hù)正常組織，提高生存質(zhì)量。

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（收稿日期：2014-06-19）