肝癌放療中不同配準(zhǔn)方式的對(duì)比研究

麻亞茹 宋心愿 劉金迪

中山大學(xué)腫瘤防治中心放療科，廣州 510060

隨著放療技術(shù)的進(jìn)步和放療設(shè)備的更新，精確放療技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于肝癌的治療。但肝臟腫瘤在放射治療中的位置主要受呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，嚴(yán)重影響靶區(qū)的定位，造成較大的擺位誤差，采用腹壓板裝置技術(shù)可以減小呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)肝癌放療擺位誤差的影響［1-2］。錐形束電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（cone beam computed tomography，CBCT）不但可以觀察靶區(qū)及危及器官體積和空間的變化，還可以監(jiān)測(cè)患者的擺位誤差，但其結(jié)果受配準(zhǔn)方式的影響。本研究旨在應(yīng)用CBCT 圖像引導(dǎo)技術(shù)分析肝癌放療時(shí)不同配準(zhǔn)方式的擺位誤差，為肝癌放療時(shí)圖像配準(zhǔn)的選擇提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 用回顧性研究的方式隨機(jī)選取中山大學(xué)腫瘤防治中心放療科2020 年10 月至2021 年3 月采用瑞典醫(yī)科達(dá)直線加速器VersaHD 進(jìn)行立體定向放射治療的肝癌患者20 例，其中男19 例，女1 例，年齡范圍為21～77 歲?；颊叻喂δ苷＃蛇M(jìn)行平靜下的均勻呼吸。考慮到患者靶區(qū)的大小和位置，10 例患者照射次數(shù)為6 次，另外10 例患者照射次數(shù)為3 次。根據(jù)體質(zhì)量指數(shù)（BMI）分為偏胖 組（BMI≥24 kg/m2，10 例）和 正 常 組（BMI＜24 kg/m2，10例）。排除標(biāo)準(zhǔn)：使用腹壓板控制呼吸但治療靶區(qū)不在肝臟的肝癌轉(zhuǎn)移患者以及未使用腹壓板的肝癌患者。

1.2 體位固定、定位電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）掃描及復(fù)位 全部患者采用體部固定器真空袋進(jìn)行固定，并用腹壓板抑制呼吸運(yùn)動(dòng)，仰臥位，雙手上舉置于頭頂。用荷蘭Philips16 排大孔徑螺旋CT 模擬定位機(jī)定位掃描，掃描范圍從第6胸椎椎體上緣至第5腰椎椎體下緣，掃描層距為5 mm。將CT 定位圖像傳至Monaco 計(jì)劃系統(tǒng)，勾畫(huà)靶區(qū)并設(shè)計(jì)計(jì)劃。待醫(yī)生確認(rèn)后將包含所有勾畫(huà)的CT圖像和放療計(jì)劃傳至Mosaiq 系統(tǒng)，用常規(guī)模擬機(jī)進(jìn)行復(fù)位，確定治療中心點(diǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)獲取 將Mosaiq 系統(tǒng)中的計(jì)劃CT 圖像傳至直線加速器VersaHD 的XVI（X-ray volume imaging）系統(tǒng)，導(dǎo)入后設(shè)定匹配框的大小，包括計(jì)劃靶區(qū)、肝臟和肝臟水平椎體?；颊呙看畏暖熐靶蠧BCT 掃描，共90 次，掃描條件為盆腔標(biāo)準(zhǔn)掃描模式，重建得到三維CBCT圖像，與計(jì)劃CT圖像分別進(jìn)行肝緣、灰度和骨性配準(zhǔn)，記錄3 種配準(zhǔn)方式的擺位誤差。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 患者X 軸（左右）、Y 軸（上下）、Z 軸（前后）3 個(gè)方向的擺位誤差，用均值表示系統(tǒng)誤差，用標(biāo)準(zhǔn)差表示隨機(jī)誤差，SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析3 種配準(zhǔn)方式的擺位誤差和不同體型患者的擺位誤差是否具有差異性，數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布使用t檢驗(yàn)和方差分析，若不符合正態(tài)分布使用非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 3 種配準(zhǔn)方式的擺位誤差結(jié)果 3 種配準(zhǔn)方式在X、Y、Z 3 個(gè)方向的擺位誤差均符合正態(tài)分布，進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)，肝緣配準(zhǔn)分別為（0.12±0.31）cm、（-0.37±0.67）cm、（0.29±0.23）cm，灰度配準(zhǔn)（0.12±0.30）cm、（-0.31±0.57）cm、（0.22±0.20）cm，骨性配準(zhǔn)（0.03±0.33）cm、（-0.29±0.30）cm、（0.22±0.18）cm。用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)分析3 個(gè)方向擺位誤差的差異性，肝緣-骨性分別為（0.10±0.21）cm、（-0.08±0.59）cm、（0.07±0.20）cm，肝緣-灰度（0.00±0.13）cm、（-0.06±0.19）cm、（0.08±0.14）cm，其中肝緣配準(zhǔn)與骨性配準(zhǔn)在X（t=4.398，P＜0.001）、Z（t=3.265，P=0.002）方向差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Y（t=-1.259，P=0.211）方向差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；肝緣配準(zhǔn)與灰度配準(zhǔn)在Y（t=-2.834，P=0.006）、Z（t=4.952，P＜0.001）方向差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，X（t=0.125，P=0.900）方向差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 不同體型患者的擺位誤差結(jié)果 對(duì)正常和偏胖體型的擺位誤差進(jìn)行方差分析和獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果X 分別為（0.09±0.40）cm、（0.16±0.17）cm，Y分別為（-0.42±0.71）cm、（-0.32±0.63）cm、Z 分別為（0.29±0.23）cm、（0.30±0.24）cm，其 中X（t=-1.195，P=0.237）、Y（t=-0.712，P=0.478）、Z（t=-0.247，P=0.806）3 個(gè)方向差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即不同體型患者擺位誤差差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討 論

臨床上肝癌的治療以手術(shù)切除為首選，但由于部分患者肝功能不佳，腫瘤局限或腫瘤位于重要解剖部位等原因不能手術(shù)切除，需采用以放療為主的綜合治療方式。單次大劑量、分次少的SBRT對(duì)肝癌具有較好的療效，安全可靠，是一種較好的治療模式［3-4］。腫瘤靶區(qū)的精準(zhǔn)定位是SBRT放射治療的關(guān)鍵，擺位誤差的增加可造成漏靶或靶區(qū)外擴(kuò)較大，從而導(dǎo)致部分靶區(qū)不能得到足夠的劑量或使周?chē)＝M織受照量增加。肝臟隨呼吸運(yùn)動(dòng)移動(dòng)較大，盧曉光等［5］通過(guò)透視影像發(fā)現(xiàn)患者肝部腫瘤運(yùn)動(dòng)與呼吸運(yùn)動(dòng)高度相關(guān)，頭腳方向更為明顯。Balter 等［6］認(rèn)為呼吸運(yùn)動(dòng)是引起肝癌放療計(jì)劃不確定性的主要原因。腹壓板裝置可以抑制患者呼吸運(yùn)動(dòng)幅度，減小擺位誤差，提高肝癌患者放射治療療效［1-2］。

放療前進(jìn)行CBCT 與計(jì)劃CT 圖像配準(zhǔn)時(shí)，不同的配準(zhǔn)方式會(huì)得到不同的移床結(jié)果［7-10］，因此配準(zhǔn)方式的選擇也是至關(guān)重要的一步。本研究對(duì)采用腹壓板裝置的肝癌患者治療前掃描的CBCT圖像分別進(jìn)行肝緣配準(zhǔn)、灰度配準(zhǔn)和骨性配準(zhǔn)，結(jié)果顯示3種配準(zhǔn)方式Y(jié)方向的擺位誤差均大于X、Z方向，與盧曉光等［5］通過(guò)透視影像發(fā)現(xiàn)結(jié)果相同。對(duì)3種配準(zhǔn)方式在X、Y、Z方向的擺位誤差進(jìn)行差異性比較，肝緣配準(zhǔn)與骨性配準(zhǔn)在X、Z方向差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），肝緣配準(zhǔn)與灰度配準(zhǔn)在Y、Z 方向差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），即3 種配準(zhǔn)方式的擺位誤差均存在較明顯差異。與肝緣配準(zhǔn)相比，隨機(jī)誤差在X、Y、Z 3 個(gè)方向的骨性配準(zhǔn)（0.21、0.59、0.20 cm）均比灰度配準(zhǔn)（0.13、0.19、0.14 cm）的結(jié)果更大，即骨性配準(zhǔn)與肝緣配準(zhǔn)差異較大，不適合作為肝癌圖像引導(dǎo)放療的配準(zhǔn)方式，該結(jié)果與王建廷等［11］研究結(jié)果相同。分析原因是肝癌患者在治療前利用常規(guī)模擬機(jī)進(jìn)行復(fù)位確定治療中心點(diǎn)，常規(guī)模擬機(jī)是通過(guò)骨性標(biāo)志參考選擇合適透視條件獲取相關(guān)正側(cè)位影像并和數(shù)字重建放射影像進(jìn)行對(duì)比確定位置，肝臟隨呼吸運(yùn)動(dòng)移動(dòng)較大，患者雖采用腹壓板抑制了呼吸運(yùn)動(dòng)，但不能完全抑制，導(dǎo)致肝臟位置與椎體仍存在偏差。針對(duì)這一問(wèn)題，可以使用CT 模擬定位機(jī)進(jìn)行復(fù)位，CT 模擬定位機(jī)通過(guò)掃描橫斷圖像與CT 定位圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，可以減小擺位誤差。灰度配準(zhǔn)以數(shù)字影像范圍內(nèi)的所有灰度值作為匹配實(shí)體，需考慮配準(zhǔn)框內(nèi)所有的組織器官，與肝緣配準(zhǔn)差異稍小。為了準(zhǔn)確校正患者的擺位誤差，對(duì)于使用腹壓板裝置的肝癌患者仍建議使用肝緣配準(zhǔn)作為靶區(qū)校準(zhǔn)的依據(jù)，與王建廷等［12］研究結(jié)果相同。因此，對(duì)于減小肝臟位移的問(wèn)題仍是提高肝癌放療療效的重要研究方向。同時(shí)分析不同體型患者擺位誤差的差異性發(fā)現(xiàn)正常和偏胖體型患者的擺位誤差在X、Y、Z方向差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），即不同體型患者擺位誤差無(wú)差異，不會(huì)影響配準(zhǔn)結(jié)果。

綜上所述，患者在進(jìn)行肝癌放療時(shí)建議每次治療前利用CBCT 圖像引導(dǎo)技術(shù)來(lái)進(jìn)行擺位誤差的校正，因CBCT 配準(zhǔn)時(shí)選擇不同的配準(zhǔn)方式存在較明顯差異，考慮到靶區(qū)的位置，應(yīng)選用肝緣配準(zhǔn)以提高肝癌放射治療的精確性；并且不同體型患者的擺位誤差差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，不會(huì)影響配準(zhǔn)結(jié)果。

利益沖突：作者已申明文章無(wú)相關(guān)利益沖突。