基于錐形束CT的宮頸癌患者放療擺位誤差分析

王陸州，徐細(xì)明

武漢大學(xué)人民醫(yī)院 腫瘤診療中心，湖北 武漢 430060

基于錐形束CT的宮頸癌患者放療擺位誤差分析

王陸州，徐細(xì)明

武漢大學(xué)人民醫(yī)院 腫瘤診療中心，湖北 武漢 430060

目的 應(yīng)用直線加速器機(jī)載錐形束CT（CBCT）研究宮頸癌患者的放療擺位誤差，分析誤差原因。方法 按腰圍大小（w c）將32名宮頸癌患者按腰圍分為正常組（w c≤80 cm）、超重組（80 cm＜w c＜90 cm）以及肥胖組（w c≥90 cm）。應(yīng)用真空袋體模對(duì)三組患者進(jìn)行體位固定，隨后行CT掃描定位，在治療前采用機(jī)載CBCT掃描獲取圖像，并與定位CT圖像進(jìn)行三維配準(zhǔn)，記錄左右、前后、頭腳三個(gè)方向（x、 y、z）上的位移數(shù)據(jù)。結(jié)果 正常組、超重組、肥胖組患者在x方向上的平均擺位誤差分別為（0.8±2.5）mm、（1.5±2.0）mm、（0.2±3.8）mm，在y方向上的平均擺位誤差分別為（-1.3±2.1）mm、（-0.5±2.3）mm、（-0.6±3.5）mm，在z方向上的平均擺位誤差分別為（0.2±3.8）mm、（-0.6±3.5）mm、（0.9±5.5）mm。結(jié)論 在宮頸癌患者的放療過程中，應(yīng)根據(jù)患者的實(shí)際情況，判斷是否應(yīng)使用圖像引導(dǎo)放療。對(duì)于行動(dòng)不便、體型較胖或者腹臀部脂肪較多的患者，應(yīng)盡量采用圖像引導(dǎo)放療。

宮頸癌；錐形束CT；真空袋；擺位誤差

宮頸癌是全球婦女中發(fā)病率僅次于乳腺癌的惡性腫瘤，在我國女性中尤為常見。早中期宮頸癌以手術(shù)治療為主，中晚期宮頸癌以放射治療為主。放射治療是宮頸癌的主要治療手段之一，80％的患者需要接受放射治療。宮頸癌放射治療的早期并發(fā)癥主要有全身反應(yīng)以及直腸和膀胱的早期放射反應(yīng)，晚期并發(fā)癥主要為放射性直腸炎，發(fā)生率為5％～20％，多為中重度反應(yīng)，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1]。而提高腫瘤的放療準(zhǔn)確性是減少放療并發(fā)癥的重要途徑。在體部腫瘤的放療中，盆腔腫瘤的擺位重復(fù)性差，誤差較大，女性肥胖患者尤為明顯。在實(shí)際治療過程中，患者的腰圍大小會(huì)直接影響所制作的體模的質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致擺位困難、定位點(diǎn)移動(dòng)度大、治療效果差，因此保證擺位的準(zhǔn)確性是宮頸癌放療的重要課題。筆者應(yīng)用Varian 23ix機(jī)載錐形束CT（Cone Beam Computed Tomography，CBCT）研究宮頸癌患者的放療擺位誤差，通過分析誤差原因來指導(dǎo)臨床，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2014年2～6月于我科接受治療的32名宮頸癌患者，年齡25～65 歲，中位年齡46歲。將患者按腰圍大小分為三組：正常組（wc≤80 cm）16人，超重組（80 cm＜wc＜90 cm）10人，肥胖組（wc≥90 cm）6人。

1.2 定位方法和設(shè)備選擇

囑患者穿寬松內(nèi)衣，采用仰臥位，應(yīng)用泡沫粒真空袋體模配合三圍體架進(jìn)行體位固定，盡量選擇患者舒適體位，讓其腹部皮膚自然舒展，以便皮膚定位標(biāo)記點(diǎn)的確認(rèn)，其中定位點(diǎn)靠近足側(cè)，選在恥骨聯(lián)合上，因?yàn)檫@一部位的皮膚相對(duì)移動(dòng)度較其他區(qū)域小，有利于病人體位的重復(fù)。制作體模時(shí)盡量不要卡壓患者，兩側(cè)腰部要自然填充，待患者兩邊的泡沫粒均勻充實(shí)后再進(jìn)行抽氣塑形。仔細(xì)擺位后應(yīng)用GE Hispeed 雙排CT行平掃定位，掃描條件為管電壓120 kV、管電流100 mA、層厚3 mm，掃描范圍為膈肌至恥骨聯(lián)合下5 mm，將圖像傳送至Varian Eclipse 8.5治療系統(tǒng)，由醫(yī)生勾畫靶區(qū)及危及器官。物理師可根據(jù)要求制作放療計(jì)劃。

1.3 復(fù)位治療與數(shù)據(jù)獲取

患者首次治療由放療醫(yī)生、物理師、放療技師共同參與在線復(fù)位驗(yàn)證，精確擺位后應(yīng)用Varian 23ix 影像系統(tǒng)拍攝錐形束CT圖像，層厚2.5 mm，并與定位CT圖像進(jìn)行對(duì)比：采用骨配準(zhǔn)聯(lián)合軟組織配準(zhǔn)，將配準(zhǔn)范圍設(shè)定在整個(gè)骨盆，先用自動(dòng)配準(zhǔn)，然后在橫斷面、冠狀面、矢狀面反復(fù)觀察，經(jīng)醫(yī)生同意確定治療中心（靶中心），記錄x、y、z三個(gè)方向上的移動(dòng)數(shù)值；移動(dòng)治療床，將治療中心移至與加速器的等中心重合處，進(jìn)入治療室記錄托架系統(tǒng)的坐標(biāo)；以第一次圖像引導(dǎo)放療（Image Guided Radiotherapy，IGRT）的坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)進(jìn)行5次IGRT，考慮到CBCT的放射劑量較大，其后每周做一次IGRT并記錄誤差值[2]。另外，為驗(yàn)證CBCT的復(fù)位效果，選取一些病例在治療過程中進(jìn)行二次驗(yàn)證。

2 結(jié)果

擺位誤差由系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差構(gòu)成，根據(jù)Stroom等[3]給出的定義：系統(tǒng)誤差用所有分次擺位誤差的平均值表示，隨機(jī)誤差用分次擺位誤差的標(biāo)準(zhǔn)差表示，具體結(jié)果見表1。三組患者在各個(gè)方向上的位移絕對(duì)值在不同范圍內(nèi)的發(fā)生頻率，見表2。每組患者選取兩人，每人做5次二次驗(yàn)證，，共得到30個(gè)數(shù)據(jù)，具體結(jié)果見表3。由表1～3可知，三組患者在各方向上的系統(tǒng)誤差區(qū)別較小。隨著腰圍變大，正常組和超重組的隨機(jī)誤差在x、y方向上無明顯差別，均＜3 mm，而肥胖組則＞3 mm；正常組和超重組、肥胖組在z方向上的隨機(jī)誤差區(qū)別較大，超重組和肥胖組均＞5 mm，其中肥胖組在z方向上的隨機(jī)誤差最大值達(dá)18 mm。在實(shí)施了二次驗(yàn)證的患者中，其誤差在各個(gè)方向上的二次移位較小，均＜2 mm，故一次治療中只做一次CBCT就已經(jīng)足夠。

表1 三組患者在三維方向上的總擺位誤差結(jié)果（mm）

表2 三組患者擺位誤差發(fā)生頻率（％）

表3 二次驗(yàn)證的擺位誤差（mm）

3 討論

在體部腫瘤放療中，目前較為普遍的體位固定方法是應(yīng)用真空袋加三維體架系統(tǒng)[4]，但因?yàn)楦古枨环暖熤写嬖诤芏嗖淮_定因素，故腹盆腔放療患者的體位重復(fù)性較差。腰部本身比較靈活，可以前后左右隨意扭動(dòng)，在宮頸癌患者中有相當(dāng)一部分屬于腹型肥胖患者，故選擇腰圍作為分組條件較為方便實(shí)用。腰圍大的患者下腹部脂肪較多，皮膚定位標(biāo)記點(diǎn)很難重復(fù)，有些老弱病人上下體模都有困難，不能積極配合擺位。此外，隨著治療時(shí)間的延長，還存在體模被擠壓變形甚至漏氣的情況，這些都是影響放療體位重復(fù)的因素。另外，宮頸癌患者的放療效果受膀胱直腸充盈程度影響也較大，而膀胱直腸的充盈程度很難和定位CT保持一致[5-6]。因此在宮頸癌的放療中，不同體型患者的擺位誤差變化較大。

本組結(jié)果表明，身材較勻稱的患者體位重復(fù)性較好，在各個(gè)方向上的誤差均＜3 mm，而體重超重或肥胖者在各個(gè)方向上的分次間擺位誤差則較大，以頭腳方向?yàn)樯?。本組結(jié)果顯示，應(yīng)用CBCT可以在治療過程中發(fā)現(xiàn)擺位誤差并予以糾正，還能清楚顯示腫瘤體積（Gross Tumor Volume，GTV）和計(jì)劃靶區(qū)（Planning Tumor Volume，PTV），形象直觀。隨著調(diào)強(qiáng)放療的普及，能最大程度地給予靶區(qū)最大劑量并減少放療并發(fā)生癥是臨床醫(yī)生和患者的共同追求目標(biāo)。在以往常規(guī)的宮頸癌三維適形放療中，PTV通常是在臨床靶區(qū)（Clinical Target Volume，CTV）的基礎(chǔ)上外放5～10 mm，往往會(huì)包括部分膀胱和直腸，這就加重了膀胱和直腸的負(fù)擔(dān)[7]，導(dǎo)致患者晚期反應(yīng)較重。而通過CBCT進(jìn)行圖像引導(dǎo)放療則可以減小PTV的外放邊界，減少膀胱和直腸的受照劑量，進(jìn)而增加療效，減少并發(fā)癥，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化放療。針對(duì)通過CBCT來減小PTV的外放范圍，筆者還在進(jìn)一步研究中。不過，CBCT雖然可以實(shí)現(xiàn)高精度的放療，但也存在一些問題，比如CBCT價(jià)格昂貴，患者需承擔(dān)額外費(fèi)用，治療時(shí)間長，放射量也較高等[8]。此外，現(xiàn)在的治療床只能在x、y、z三個(gè)方向上平移，倘若患者在某一方向發(fā)生角度上的誤差，CBCT雖然可以發(fā)現(xiàn)，但單靠治療床無法糾正。這些因素都制約著CBCT的臨床應(yīng)用。目前細(xì)致認(rèn)真地制模、定位、擺位也可以有效減少體部放療的擺位誤差。筆者認(rèn)為開發(fā)一種優(yōu)于現(xiàn)有的真空袋加三維體架的定位方式也很有必要，還需要廣大放療工作者的共同努力。

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運(yùn)行情況，遇到異常或者懷疑有異常情況時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉設(shè)備，及時(shí)通知維護(hù)人員檢修。維護(hù)人員應(yīng)做好設(shè)備的定期巡檢工作，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)破損、超過使用年限的設(shè)備進(jìn)行更換，加強(qiáng)與使用人員的溝通，確保設(shè)備的正常高效率運(yùn)行。

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Analysis of Radiotherapy Positioning Errors by CBCT for Cervical Cancers

WANG Lu-zhou, XU Xi-m ing
Cancer Diagnosis and Treatment Center, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan Hubei 430060, China

Ob jective To investigate how to measure radiotherapy positioning errors for cervical cancer by cone-beam computed tomography（CBCT）so as to analyze the reasons for errors. Methods According to the waist circum ference（w c）, the patients were divided into three groups：normal（w c≤80 cm）, overweight（80 cm ＜ wc ＜ 90 cm）, and fat（wc≥90 cm）. The positions of 32 cervical cancer patients were stabilized by vacuum bags, and then location CT scan was performed. Before radiotherapy, the images from CBCT was compared to images from location CT to obtain the shift data. Shift data were recorded in the x-axis（left-right）, the y-axis（superior-inferior）and z-axis（head-foot）directions. Results The positioning errors on x direction of three groups of patients were（0.8±2.5）mm,（1.5±2.0）mm,（0.2±3.8）mm；the set-up errors on y direction were（-1.3±2.1）mm,（-0.5±2.3）mm,（-0.6±3.5）mm；the set-up errors on z direction were（0.2±3.8）mm,（-0.6±3.5）mm,（0.9±5.5）mm. Conclusion In the course of radiotherapy for cervical cancer patients, image-guided radiotherapy（IGRT）should be selected according to patients’ physical circumstances. As for fat figures, w ith much fat in abdomen or breech, IGRT should be adopted.

cervical cancers；cone beam CT；vacuum bag；positioning errors

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.034

1674-1633（2015）11-0105-02

2015-05-25

2015-06-17

徐細(xì)明，教授。

作者郵箱：274193844@qq．com

收稿日期：2015-03-20 修回日期：2015-07-12

作者郵箱：154873811@qq．com