圖像引導(dǎo)調(diào)強(qiáng)放射治療胸腹部腫瘤的擺位誤差分析

王劍生，陳磊

（廣東省農(nóng)墾中心醫(yī)院 腫瘤放射治療區(qū)，廣東 湛江 524100）

0 引言

胸腹部腫瘤包括結(jié)腸癌、胃癌、肺癌等，發(fā)病率較高[1]，嚴(yán)重危害國(guó)民身心健康?，F(xiàn)階段臨床針對(duì)胸腹部腫瘤患者主要采用放療，且干束流調(diào)強(qiáng)放療（intensity modulated radiation therapy IMRT）與三維適形放射治療（3D-conformal radiationtherapy，3DCRT）得到進(jìn)一步發(fā)展[2]，所以腫瘤放療療效日漸提高，集中表現(xiàn)在腫瘤局部控制率增加、并發(fā)癥減少、生存質(zhì)量改善明顯，而這些技術(shù)的主要應(yīng)用特點(diǎn)是靶區(qū)劑量分布適形度增加，可更好地保護(hù)正常組織，不過(guò)也意味著正常組織、腫瘤間劑量梯度上升。另外，在臨床治療中，若是患者擺位不當(dāng)，則危及器官劑量容量過(guò)高，或是腫瘤劑量不足，容易對(duì)療效產(chǎn)生一定影響[3]，尤其針對(duì)胸腹部腫瘤患者而言，體重、皮膚牽引、呼吸等因素均可導(dǎo)致放療誤差并影響療效，甚至?xí)?duì)正常組織造成損傷。IGRT可以結(jié)合加速器與成像系統(tǒng)，經(jīng)由獲取治療前與治療過(guò)程中的CBCT圖像（X線容積圖像），與定位CT圖像加以比較，從而確定三維誤差[4]。本文就20例胸腹部腫瘤患者應(yīng)用IGRT的效果進(jìn)行了研究，內(nèi)容如下文。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2020年2～4月廣東省農(nóng)墾中心醫(yī)院接收的20例胸腹部腫瘤患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①納入對(duì)象均確診為胸腹部腫瘤；②均行放療；③知情同意、自愿參與；④本次研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①資料不全者；②腫瘤轉(zhuǎn)移者；③拒絕參與研究者。其中男8例，女12例，年齡32～76歲，平均（54.3±2.5）歲，宮頸癌7例、直腸癌5例、乳腺癌3例、肺癌3例、胸腺瘤2例。

1.2 方法

全部病例行放療，治療期間借助頭枕、延伸支架等固定，且以全數(shù)字化X線模擬定位機(jī)模擬。另外，全部患者以熱塑體膜結(jié)合發(fā)泡膠固定，方法為：在模擬定位機(jī)下展開(kāi)熱塑體膜腹桿，待結(jié)束塑體固定后，再固定頭部，調(diào)整激光線，期間保證矢狀面正中呈平行狀態(tài)，以便維持激光燈能量無(wú)異常，同時(shí)開(kāi)展體膜時(shí)還需軟化后熱塑膜與患者體表均勻貼合，之后在熱塑體膜上進(jìn)行標(biāo)記，而患者全程應(yīng)維持平直狀。此外，模擬定位時(shí)使用飛利浦大孔徑CT，以瓦里安VitalBEAM加速器治療；治療前均進(jìn)行CBCT掃描，所得圖像借助三維匹配框確定三維體積，再與定位CT含有的三維體積相匹配；依據(jù)部位不同，可選擇手動(dòng)配準(zhǔn)、灰度配準(zhǔn)以及骨性配準(zhǔn)；采集平移誤差（x、y、z）以及對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)誤差（u、v、w）；據(jù)此調(diào)整擺位誤差，再行治療。

1.3 觀察指標(biāo)

以平均擺位誤差、總體擺位系統(tǒng)誤差為觀察指標(biāo)[2]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

以SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)觀察數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，隨機(jī)誤差（δ）通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差（∑）形式表示，系統(tǒng)誤差通過(guò)擺位誤差平均值形式表示，擺位外擴(kuò)（M）為0.7δ與2.5∑之和。

2 結(jié)果

2.1 分析平均擺位誤差

20例患者采集CBCT共441次，各方向的平均擺位誤差以“系統(tǒng)誤差±隨機(jī)誤差”代表，分別為：x軸是（0.16±0.08）cm，y軸是（0.09±0.14）cm、z軸是（-0.03±0.13）cm、u軸是（0.77°±0.26°）、v軸是（-0.21°±0.28°）、w軸是（0.21°±0.18°）。

2.2 分析總體擺位系統(tǒng)誤差

①x方向的誤差最小，而y方向的誤差最大；②x方向、y方向、z方向的外擴(kuò)值為0.61cm、1.12cm、0.69cm，見(jiàn)表1。

表1 總體擺位系統(tǒng)誤差

3 討論

近年來(lái)，我國(guó)放療技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，確保腫瘤控制率時(shí)，還可保護(hù)更多正常組織，并且由于醫(yī)學(xué)影像技術(shù)有所進(jìn)步，腫瘤放療期間放療靶區(qū)、治療計(jì)劃設(shè)計(jì)等的精確性均有顯著改善[5]。對(duì)于放療而言，周?chē)＜捌鞴僖约鞍袇^(qū)的位置變化均為常見(jiàn)不確定因素[6]，極易影響實(shí)際照射劑量分布，導(dǎo)致器官損傷，或是腫瘤脫靶，亦或是高劑量區(qū)進(jìn)行危及器官范圍內(nèi)，出現(xiàn)后遺癥、并發(fā)癥等，特別是胸腹部腫瘤放療患者因體型近似橢圓形、易牽拉皮膚、體積大、皮下脂肪較厚，以及受呼吸運(yùn)動(dòng)、膀胱充盈度、心臟搏動(dòng)、消化道充盈程度等因素的影響，容易產(chǎn)生擺位誤差[7]。此外，腫瘤位移、周?chē)鞴俳M織位移主要是擺位誤差、治療中位移與治療間位移，其中擺位誤差包括系統(tǒng)誤差（每例患者平均偏移標(biāo)準(zhǔn)差，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因包括模擬定位時(shí)患者體位與治療體位偏差等[8]）、隨機(jī)誤差（分次間擺位誤差波動(dòng)），擺位誤差對(duì)放療精度有重要影響，若是存在擺位誤差，容易因靶區(qū)邊緣劑量不準(zhǔn)確而造成野內(nèi)復(fù)發(fā)，而治療計(jì)劃、體內(nèi)劑量分布間差異越大，越會(huì)降低治愈率，提升并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)，另外，治療中位移是照射期間肌肉收縮、心臟跳動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)胸腹器官產(chǎn)生影響，治療間位移是泌尿系統(tǒng)及消化系統(tǒng)產(chǎn)生的影響?；诖耍Ｕ龜[位誤差至關(guān)重要[9]。

IGRT以三維放療技術(shù)為基礎(chǔ)，且在融入時(shí)間因素后[10]，最終形成四維放療模式，該法在治療期間通過(guò)綜合考慮呼吸動(dòng)度、擺位誤差等對(duì)療效的影響，且以磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）、計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）等影像設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)治療全程腫瘤及周?chē)＝M織器官，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常且做出調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)化治療[11]，保證“三精”治療方案得到落實(shí)，同時(shí)為加強(qiáng)治療期間質(zhì)量控制提供可靠依據(jù)，以及確保腫瘤模擬、定位、方案實(shí)施以及重復(fù)治療時(shí)的體位一致性[12]。

本次研究表明，胸腹部腫瘤治療中應(yīng)用IGRT，可有效校正擺位誤差。IGRT可借助CBCT技術(shù)，在治療前發(fā)現(xiàn)并糾正擺位誤差，一方面而言，CBCT可有效計(jì)算平移擺位誤差，進(jìn)而移動(dòng)治療床，達(dá)到校正擺位誤差的目的，可以提高治療精度，另一方面而言，CBCT可計(jì)算旋轉(zhuǎn)擺位誤差，并顯示照射區(qū)域器官組織三維結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也能顯示腫瘤位置及其大小，所以有助于修改治療計(jì)劃，增強(qiáng)腫瘤控制率；本研究中經(jīng)由CBCT連續(xù)采集患者的三維圖像，可分析旋轉(zhuǎn)誤差，所以較之以往使用的二維數(shù)據(jù)，將更加精確、直觀。此外，胸腹部腫瘤容易受到呼吸的影響，所以外放CTV也是臨床關(guān)注的重點(diǎn)，相關(guān)文獻(xiàn)指出[13]，肝臟腫瘤位置存在特殊性，所以在呼吸運(yùn)動(dòng)影響下，CTV可達(dá)1～3cm，本次研究分析CBCT誤差后，胸腹部腫瘤經(jīng)由圖像引導(dǎo)下CTV需于三個(gè)方向外擴(kuò)，即：x方向外擴(kuò)0.64cm，y方向外擴(kuò)1.15cm，z方向外擴(kuò)0.83cm，以此校正PTV。另外，PTV外放有多種計(jì)算方案，本研究采用“M=0.7δ+2.5∑”，兼顧隨機(jī)誤差以及系統(tǒng)誤差對(duì)劑量的影響，此種情況下所得CTV至PTV外放可確保多數(shù)患者累積劑量（最小CTV）達(dá)95%處方劑量[14-15]。

綜上所述，基于IGRT在治療胸腹部腫瘤患者過(guò)程中可應(yīng)用CBCT技術(shù)及時(shí)、在線校正擺位誤差，有助于及時(shí)修正患者放療計(jì)劃，確保治療準(zhǔn)確實(shí)施，建議推廣。