鼻咽癌容積旋轉調強多時段多部位擺位誤差分析

殷皓澤（通信作者），周元波，邱凌平，張婷，李克

南昌大學第一附屬醫(yī)院腫瘤醫(yī)學中心 （江西南昌 310000）

鼻咽癌在我國是一種較為常見的頭頸部惡性腫瘤，具有獨特的地理分布特點[1]。據(jù)統(tǒng)計，鼻咽癌在世界大部分地區(qū)發(fā)病率均較低，全世界50%的鼻咽癌發(fā)生在中國，且常見于我國華南及東南沿海地區(qū)，尤以廣東省的鼻咽癌發(fā)病率最高[2]。鼻咽癌主要治療方法是放射治療，目前多采用調強放療[3]。由于鼻咽癌放療周期較長、周邊危及器官（organ at risk，OAR）較多、結構復雜[4]，因此實現(xiàn)精確擺位是鼻咽癌精準放射治療的基礎。鼻咽癌精準放射治療需滿足靶區(qū)處方劑量的同時盡量減少正常組織和器官受照射量，特別是OAR 的受量要嚴格控制[5-6]。但在臨床治療擺位中，會產(chǎn)生多種復雜的誤差，使重復性降低，并對周圍正常組織造成損傷，誘發(fā)不良反應[7]。面對接受容積旋轉調強放療的鼻咽癌患者，本研究利用錐形束CT 進行多時段多部位圖像配準，選取在線和離線兩種配準方式以及全范圍、顱面部、頸部3 種部位，采取3+2（前3 次+每周2 次）模式收集首程、中程和末程各1 次的六維配準誤差數(shù)據(jù)，通過觀察分析臨床擺位數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)鼻咽癌精確配準提供統(tǒng)計學證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020 年12 月至2021 年10 月南昌大學第一附屬醫(yī)院100 例接受容積旋轉調強放療的鼻咽癌患者，男女患者例數(shù)分別是67 例和33 例，年齡31～84 歲，平均年齡為52.3 歲。

1.2 方法

所有患者均為仰臥位，采用科萊瑞迪R612 多功能體位固定系統(tǒng)頭頸肩固定方案+熱塑模方式固定患者；儀器采用飛利浦brillianc 大孔徑CT，配備對應的平板床、主機及工作站，瑞典Elekta Infinity直線加速器，醫(yī)科達Monaco5.51 治療計劃系統(tǒng)。在CT 定位掃描前，選取與制作固定裝置時一致的體位，用記號筆以“+”形式標注激光燈在熱塑模水平及垂直方向上的投影交點并且分別在各個“+”中心貼上直徑1.5 mm 的金屬標記點，之后再進行CT 定位掃描；對于腦部病灶，選取的重建層間距掃描厚度一般為3 mm。

在對鼻咽癌患者進行放射治療復位時，通過采用kV 級錐形束CT（管電壓120 kV，管電流1 056 mAs）+Elekta Infinity HexaPOD 六維床系統(tǒng)對患者體位從傳統(tǒng)左右（latitude，Lat）、前后（vertical，Vrt）、頭腳（longitude，Lng）3 種復位方式到增加搖擺（rotation，Rtn）、翻滾（Roll）、俯仰（Pitch）3 個新方向，如圖1 所示。對于本研究所展示的100 例鼻咽癌患者，采用的是3+2（前3 次+每周2 次）的錐形束CT 驗證方式，通過收集首程、中程和末程各1 次的六維配準誤差分析臨床擺位數(shù)據(jù)。

圖1 六維配準示意圖

1.3 觀察指標

測量并記錄各方向（Vrt、Lng、Lat、Rtn、Roll、Pitch）及不同時段（首程、中程和末程）誤差值。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 21.0 統(tǒng)計學軟件進行相關數(shù)據(jù)分析處理。計量資料以±s表示。

2 結果

2.1 不同方向誤差

通過收集鼻咽癌患者在線全范圍擺位誤差情況，見表1。在離線配準時，采用顱面部配準框，減少頸部干擾，確保原發(fā)灶區(qū)域精確配準，其配準誤差如表2 所示。對頸部進行離線針對性配準，進一步了解頸部復位吻合情況，其配準誤差如表3 所示。

表1 在線全范圍擺位誤差

表2 離線顱面部擺位誤差

表3 離線頸部擺位誤差

2.2 不同時段誤差

針對鼻咽癌患者進行3+2 在線全范圍擺位情況，發(fā)現(xiàn)首程6 個方向誤差都在絕對值≤3 mm 或3°情況內，見表4。而離線顱面部擺位配準情況顯示，各個階段數(shù)據(jù)良好，如表5 所示。離線頸部擺位配準情況，如表6 所示。

表4 在線各時段全范圍擺位誤差

表5 離線各時段顱面部擺位誤差

表6 離線各時段頸部擺位誤差

3 討論

放療在鼻咽癌治療中的重要地位，有別于外科和化療，它需要由多個不同的部門，許多不同系列的醫(yī)護人員緊密合作來共同完成[10]。1 個鼻咽癌患者一般需要放療30 次左右，作為影響治療效果環(huán)節(jié)之一的擺位誤差，在精準化鼻咽癌放療中扮演著舉足輕重的地位[11]。在日常的照射擺位中，患者照射體位及照射野的準確性、重復性至關重要。照射野的大小、鉛擋以及角度大小等都會給患者帶來不同的影響[12]。若照射體位和照射野不準確，可能會造成腫瘤吸收劑量降低，同時周圍正常組織受照射量增加，即便只有少許劑量都會對療效及正常組織并發(fā)癥產(chǎn)生較大影響[13]。

在治療時，由于腫瘤患者呼吸運動、膀胱充盈、日常擺位誤差等因素，最終都會影響到放療劑量的分布和治療計劃，錐形束CT 圖像引導有助于引導本次/后續(xù)分析放療，提高治療位置和處方精確度。傅萬凱等[14]對220 例鼻咽癌調強放療患者首次治療掃描的錐形束CT 圖像進行離線配準，分別設置靶區(qū)配準區(qū)、頭部配準區(qū)、頸部配準區(qū) 3 個配準區(qū)域行自動骨性配準，結果發(fā)現(xiàn)以整個治療靶區(qū)作為配準區(qū)域進行配準時，得到的擺位誤差值與頭部區(qū)域較為接近（除前后平移方向差異有統(tǒng)計學意義，P=0.048），與頸部區(qū)域相比則有明顯差異。原因在于頸部區(qū)域骨性結構較頭部區(qū)域少，配準過程中所占的權重也較小，且頸部易發(fā)生扭曲變形，造成頭部區(qū)域與頸部區(qū)域之間存在擺位誤差差異，以整個治療靶區(qū)作為圖像引導的配準區(qū)域行自動骨配準得出的擺位誤差值不能完全反映出鼻咽癌調強放療靶區(qū)內各個特定部位尤其是頸部區(qū)域的擺位誤差情況。許森奎等[15]認為在臨床頭頸部匹配區(qū)域的選擇上，應包含計劃靶區(qū)、危及器官和與靶區(qū)位置相對固定的鄰近組織結構為主。旋轉誤差校正各單位對誤差閾值的要求不一致（2°或 3°），如超出閾值范圍則需重新擺位。

本研究結果顯示，我院接受容積旋轉調強放療的100 例鼻咽癌患者擺位誤差≤2 mm 或2°, 優(yōu)于《鼻咽癌靶區(qū)勾畫和計劃設計指南》（NCC/T-RT 009-2021），在Vrt 和Lat 方向上擺位誤差波動較大，特別在原發(fā)灶區(qū)域需要更好的精準度和穩(wěn)定性；各時間段重復性較好，僅頸部末程的Pitch 變化較大；離線配準顱面部誤差小于頸部；頸部Vrt 和Lat 方向誤差稍大，特別是Vrt 方向。通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，在線配準均采用全范圍配準框易造成離線顱面部和頸部的誤差較大。根據(jù)《鼻咽癌靶區(qū)勾畫和計劃設計指南》提示原發(fā)灶靶區(qū)勾畫區(qū)域，OAR 1 類和2 類優(yōu)先級均位于顱面部。

綜上，本研究建議在鼻咽癌配準框的選擇上應包括顱面部和上部頸椎，以保證鼻咽癌原發(fā)灶和大部分OAR 的精準，頸部則應根據(jù)實際情況由治療師通過擺位來糾正。