首次放療時(shí)間對(duì)錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像誤差的影響▲

盛鵬飛 陳吉祥 楊敬賢 劉 邦 李永恒

(北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所放療科，惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市 100142，電子郵箱：1151299639@qq.com)

隨著醫(yī)用技術(shù)的發(fā)展，臨床放射治療逐漸向精確放療發(fā)展，包括精確定位、精確計(jì)劃、精確擺位等。精確放療可最大限度殺死腫瘤細(xì)胞，減少鄰近正常組織器官的放射損傷，提高治療增益比[1-3]。容積調(diào)強(qiáng)放療是精確放療技術(shù)之一，通過(guò)連續(xù)圖像重建形成的錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描(cone-beam computed tomography，CBCT)與輸入的數(shù)字重建放射影像進(jìn)行匹配，從而確定腫瘤位置的擺位誤差[4-9]。擺位誤差也稱(chēng)為治療執(zhí)行誤差，發(fā)生于治療執(zhí)行期間，是每次放療時(shí)擺位重復(fù)性的差異，具有偶然性，呈隨機(jī)分布，其主要與治療師的擺位及患者的自身因素有關(guān)，可改變靶區(qū)及鄰近正常組織器官的照射劑量，不利于疾病控制[10-12]。本研究探討不同首次放療時(shí)間對(duì)患者CBCT圖像擺位誤差的影響，以確定最佳放療時(shí)間?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2016年2月至2018年2月在北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院放療科診治的48例頭頸部腫瘤患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：具備明確放射治療適應(yīng)證；有明確的病理學(xué)檢查結(jié)果；均為首次放療；年齡20～60歲；無(wú)鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；既往無(wú)腫瘤病史、無(wú)嚴(yán)重的器質(zhì)性疾??；卡氏評(píng)分≥70分。排除標(biāo)準(zhǔn)：缺乏臨床與影像學(xué)資料者；妊娠與哺乳期婦女；自主體位受限者。根據(jù)患者首次放療時(shí)間分為觀察組28例與對(duì)照組20例，其中對(duì)照組首次治療時(shí)間在晚上10點(diǎn)以后，治療師已工作時(shí)間≥6 h，放療時(shí)沒(méi)有主治醫(yī)生在場(chǎng)；觀察組首次治療時(shí)間在下午3點(diǎn)左右，治療師已工作時(shí)間≤1 h，放療時(shí)有主治醫(yī)生在場(chǎng)。兩組患者的性別、年齡、卡氏評(píng)分、體質(zhì)指數(shù)、疾病類(lèi)型等資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 CT掃描：所有患者采用熱塑網(wǎng)膜固定，做膜前去掉假牙、假發(fā)，雙手自然放松置于體側(cè)，用西門(mén)子大孔徑CT定位，建立坐標(biāo)系統(tǒng)，貼標(biāo)記點(diǎn)，掃描范圍為頭頂至氣管分叉處。掃描參數(shù)為：電壓120 kV，電流120 mA，掃描層厚3 mm。將患者掃描后獲得的CT圖像傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)工作站進(jìn)行后續(xù)處理。

1.2.2 靶區(qū)勾畫(huà)與放療計(jì)劃：主治醫(yī)生進(jìn)行靶區(qū)及危及器官的勾畫(huà)，勾畫(huà)的正常器官包括晶體、腮腺、脊髓、視交叉等，勾畫(huà)腫瘤靶區(qū)、臨床靶區(qū)和計(jì)劃靶區(qū)。由物理師制定計(jì)劃，經(jīng)主治醫(yī)生確認(rèn)及復(fù)位后，將其傳輸至加速器工作站進(jìn)行治療，5次/周，共28～33次。

1.2.3 CBCT圖像采集：CBCT掃描參數(shù)：掃描矩陣384×384，層間距2.5 mm，電壓100 kV，電流200 mA，旋轉(zhuǎn)掃描角度22°～181°，旋轉(zhuǎn)角度202°。放療期間每例患者每周在放療前行CBCT掃描1次，誤差≥3 mm則予以擺位校正。

1.2.4 誤差分析：使用瓦里安公司的機(jī)載成像系統(tǒng)圖像配準(zhǔn)軟件進(jìn)行配準(zhǔn)，配準(zhǔn)時(shí)以骨性條件匹配并采用自動(dòng)配準(zhǔn)加手動(dòng)配準(zhǔn)，獲取靶中心升降(Z軸)、左右(X軸)、頭腳(Y軸)三個(gè)方向的誤差數(shù)據(jù)。經(jīng)放療主治醫(yī)生查看確認(rèn)后由放療治療師進(jìn)行操作治療，貼治療靶線。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.00軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)性分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以(x±s)表示，比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分比表示，比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組擺位誤差比較 對(duì)照組患者X軸、Y軸、Z軸方向的擺位誤差分別為(0.275±0.120)cm、(0.238±0.089)cm和(0.250±0.095)cm，見(jiàn)表2。觀察組患者X軸、Y軸、Z軸方向的擺位誤差分別為(0.063±0.009)cm、(0.038±0.002)cm和(0.063±0.012)cm，見(jiàn)表3。兩組X軸、Y軸、Z軸方向的擺位誤差比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.482,0.208，0.123,P=0.564，0.782，0.922)。對(duì)照組有15.0%(3/20)的患者需要再次擺位，觀察組有10.7%(3/28)的患者需要再次擺位。

表2 對(duì)照組患者擺位誤差分析

表3 觀察組患者擺位誤差分析

3 討 論

目前的腫瘤放療已進(jìn)入精確治療時(shí)代。調(diào)強(qiáng)技術(shù)能更好地優(yōu)化照射野內(nèi)射線束配置，使劑量分布更加合理，提高了腫瘤控制率，降低周?chē)＝M織的照射劑量，從而改善患者的預(yù)后[13-14]。但在實(shí)際操作中，由于擺位的不確定性，患者每次治療的體位都會(huì)有變化，從而使腫瘤靶區(qū)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性存在誤差[15-16]。擺位誤差可能影響靶區(qū)及鄰近正常組織器官照射劑量的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致靶區(qū)漏照或增加正常器官的受照劑量，影響腫瘤控制率。頭頸部血管神經(jīng)密集，對(duì)擺位的精確度要求更高，有研究表明靶區(qū)照射劑量偏離5%就有可能使頭頸部腫瘤原發(fā)灶失控或并發(fā)癥增加[17-18]。

在治療過(guò)程中，同一患者由不同治療師擺位時(shí)可能存在擺位標(biāo)準(zhǔn)不同，且工作時(shí)間不同的治療師對(duì)操作的誤差也不同[19]。當(dāng)天工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的治療師身心狀態(tài)比較疲勞，在沒(méi)有主治醫(yī)生的幫助下，可能會(huì)出現(xiàn)擺位誤差較大的情況[20]。有研究顯示，CBCT圖像掃描及調(diào)整擺位誤差導(dǎo)致治療時(shí)間增加約10 min，但能清楚顯示照射區(qū)內(nèi)靶區(qū)及周?chē)切詷?biāo)志，可修正擺位誤差造成的靶區(qū)位移，從而保證精確放療的質(zhì)量[21-24]。本研究結(jié)果顯示，兩組患者X軸、Y軸、Z軸方向的擺位誤差比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，提示在不同首次放療時(shí)間進(jìn)行CBCT圖像分析的數(shù)據(jù)可靠，擺位誤差能夠滿足臨床需求，但是對(duì)照組有15%的患者需要再次擺位，而觀察組只有10.7%的患者需要再次擺位，且對(duì)照組中有部分患者三維方向上的最大誤差數(shù)值達(dá)到了2.8 mm左右，特別是Z軸方向的誤差偏大，說(shuō)明頭頸腫瘤患者頸椎曲度的重復(fù)性相對(duì)較差，在擺位過(guò)程中仍存在一定的擺位誤差[25]。

高度緊張的重復(fù)性工作會(huì)使治療師疲勞感加重，容易產(chǎn)生慣性思維，隨著治療時(shí)間的延長(zhǎng)，可能產(chǎn)生不同的擺位誤差范圍。本研究中，兩組患者X軸、Y軸、Z軸方向的擺位誤差均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)，說(shuō)明治療師的工作時(shí)間段對(duì)放療精度無(wú)明顯影響，但是白天放療時(shí)有主治醫(yī)生在場(chǎng)，對(duì)提高質(zhì)控有積極作用。因此，建議患者(尤其是靶區(qū)離脊髓等器官比較近的患者)多次行CBCT掃描，以克服放療時(shí)主治醫(yī)生不在場(chǎng)及治療師工作時(shí)間段對(duì)放療精度的影響。擺位時(shí)要求兩名治療師必須同時(shí)進(jìn)行，以彌補(bǔ)個(gè)人習(xí)慣造成的誤差，拍攝CBCT驗(yàn)證片時(shí)，兩人同時(shí)審查，以保證治療精度。此外，科室應(yīng)對(duì)匹配標(biāo)準(zhǔn)、工作時(shí)長(zhǎng)等做出合理的規(guī)定，以盡量提高患者治療療效。

綜上所述，不同首次放療時(shí)間對(duì)CBCT擺位誤差影響較小，主治醫(yī)生在場(chǎng)對(duì)提高放療精確度有積極作用。