應(yīng)用CBCT驗(yàn)證呼吸運(yùn)動(dòng)模體的擺位重復(fù)性

摘要：應(yīng)用Truebeam TM加速器機(jī)載的CBCT，驗(yàn)證新型呼吸運(yùn)動(dòng)模體的擺位重復(fù)性，為今后非均勻模體內(nèi)絕對(duì)劑量的測(cè)量奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：CBCT；呼吸運(yùn)動(dòng)模體；擺位重復(fù)性

中圖分類號(hào)：TH774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

錐形束CT （Cone beam CT，CBCT）是直接整合到直線加速器上的三維成像系統(tǒng)，在放射治療實(shí)施前，CBCT可掃描人體形成CT影像，并與治療計(jì)劃中的CT圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)在線校正治療時(shí)患者的擺位誤差，是實(shí)現(xiàn)圖像引導(dǎo)放療（image-guided radiation therapy，IGRT）的重要工具。呼吸運(yùn)動(dòng)模體，可模擬人體胸部組織的密度及體內(nèi)腫瘤運(yùn)動(dòng)，是測(cè)量非均勻組織內(nèi)絕對(duì)劑量的理想模體。其在加速器上的擺位重復(fù)性，將直接影響到劑量測(cè)量的準(zhǔn)確性。本文應(yīng)用Truebeam TM加速器上機(jī)載的CBCT，對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)模體的擺位重復(fù)性進(jìn)行研究，以探討該模體擺位的可操作性，為以后絕對(duì)劑量測(cè)量提供保障。

1 資料與方法

1.1 模體的連接 本文使用的是美國(guó)CIRS公司生產(chǎn)的型號(hào)為Model 008A的呼吸運(yùn)動(dòng)模體，該模體的連接與操作步驟按文獻(xiàn)[1]進(jìn)行。

1.2 模體的CT掃描 采用PHILIPS公司的Brilliance CT Big Bore四維CT對(duì)模體進(jìn)行掃描。掃描前先檢查CT左右兩側(cè)的水平、垂直激光線，確保其重合，誤差不應(yīng)超過1 mm。擺位時(shí)把模體上的三個(gè)鉛點(diǎn)與激光線十字交點(diǎn)重合，以保證CT掃描時(shí)鉛點(diǎn)在同一層面。掃描管電壓為120KV，管電流為350mAs，層間距與層厚均為3 mm。掃描得到的CT圖像經(jīng)過DICOM協(xié)議傳送到計(jì)劃治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）。

1.3 計(jì)劃設(shè)計(jì) CT掃描得到的圖像采用Eclipse 10.0計(jì)劃系統(tǒng)在肺窗下勾畫出腫瘤靶區(qū)，并設(shè)計(jì)一個(gè)單弧的旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃。計(jì)劃設(shè)計(jì)完畢后給該計(jì)劃添加一個(gè)CBCT的setup field，用于治療前的模體擺位驗(yàn)證。

1.4 加速器上CBCT掃描 模體掃描前加速器的機(jī)械參數(shù)需進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保左右兩側(cè)的激光線重合、三組激光線的交點(diǎn)應(yīng)與機(jī)械等中心重合，誤差不應(yīng)超過0.5 mm；確保機(jī)器的機(jī)械等中心與影像等中心的位移偏差在允許的誤差范圍內(nèi)，具體的檢查步驟可使用Varian公司提供的IsoCal Phantom進(jìn)行操作。為了驗(yàn)證該模體擺位的可操作性與重復(fù)性，需分別在不同的時(shí)間進(jìn)行擺位，重復(fù)測(cè)量6次，模體的擺位步驟與CT掃描時(shí)一致。完成模體擺位后，在治療系統(tǒng)打開該模體的治療計(jì)劃，點(diǎn)擊CBCT setup field，選用Thorax掃描模板進(jìn)行模體的CBCT掃描，掃描完成后點(diǎn)擊3D-3D match，進(jìn)入影像配準(zhǔn)界面。點(diǎn)擊軟件右上角的Auto match圖標(biāo)，進(jìn)行影像自動(dòng)配準(zhǔn)。配準(zhǔn)完畢后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出模體在頭腳（Lng）、左右（Lat）、升降床（Vrt）三個(gè)方向的位移偏差。6次重復(fù)測(cè)量完成后，進(jìn)入Offline Review軟件完成數(shù)據(jù)的采集工作。本文以系統(tǒng)給出的這三個(gè)方向上的位置偏差結(jié)果，來評(píng)價(jià)呼吸運(yùn)動(dòng)模體的擺位誤差。

2 結(jié)果

見表1。表1顯示的是6次擺位的位移偏差。其中，左邊是4D-CT的掃描圖像，右邊是在加速器CBCT掃描得到的圖像。從測(cè)量結(jié)果來看，6次測(cè)量結(jié)果之間的位移波動(dòng)很小，最大位移僅為0.14 cm，大部分位移在0.1 cm以下。這充分說明了該模體具有擺位可操作性強(qiáng)，擺位準(zhǔn)確，擺位重復(fù)性好等特點(diǎn)。而該模體的這些特點(diǎn)，正是準(zhǔn)確測(cè)量劑量所必須具備的。若模體每次擺位之間的位移偏差較大，則會(huì)極大地影響劑量驗(yàn)證結(jié)果。

3 結(jié)論

CBCT具有成像速度快，圖像對(duì)比度高等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于鼻咽癌、食管癌、肺癌、宮頸癌等各種腫瘤治療前的擺位誤差修正，這充分說明了CBCT在腫瘤放射治療中的重要性。本文通過CBCT進(jìn)行新型呼吸運(yùn)動(dòng)模體的擺位重復(fù)性研究，研究結(jié)果顯示，該模體具有擺位方便、重復(fù)性好等特點(diǎn)，是用于研究呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)放療劑量影響的理想模體。

CBCT重鍵圖像上可見病灶不僅包含了呼吸運(yùn)動(dòng)和心肌大血管博動(dòng)的信息，而且可能含有一部分不自主運(yùn)動(dòng)的信息也包含在內(nèi)。這對(duì)勾畫靶區(qū)提供有用信息，對(duì)治療的準(zhǔn)確性有一定提高。

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