影像驗證系統在鼻咽癌調強放療中的應用

黃焱秋 周春駿 余忠全 周元波

鼻咽癌的治療以放射治療為首選，其局部控制率與處方劑量以及給予靶區劑量的精確性有直接關系［1］。鼻咽部周邊的結構復雜，大量的重要器官毗鄰鼻咽原發灶靶區而需要得到保護。IMRT可使腫瘤靶區得到準確的劑量，同時周圍正常組織和危險器官可得到充分保護［2］。但是調強放療對擺位的精確度提出了極高的要求，而且鼻咽癌IMRT是一個漫長的過程，所以保證每次擺位的重復性對鼻咽癌調強放療來說有著至關重要的作用。EPID是測量擺位誤差的一個重要手段，但在EPID圖像之間進行擺位重復性誤差測量的研究鮮有報道。

1 材料與方法

1.1 資料與設備

1.1.1 一般資料 80例經過病理學檢查診斷為鼻咽癌患者，均為采用調強放療技術入列的患者。排除依從性差的患者。

1.1.2 設備材料 醫科達(Elakta)precise直線加速器，電子射野影像驗證系統(iView-GT EPID)，西門子16排CT(SOMATOM sensation16)，核通數字化模擬機(Nucletron SIMULIX HQ)，三維治療計劃系統(Pinnacle-RTP System 8.0m)，全碳素纖維頭頸肩架和9個固定點的頭頸肩熱塑面罩，恒溫水箱等。

1.2 方法

1.2.1 體位固定 根據治療需要和患者的舒適程度選擇好合適的頭枕，使用頭頸肩熱塑面罩對患者進行個體化固定。

1.2.2 定位方法 選取3 mm層厚，范圍由顱底線上10 cm至鎖骨下3 cm進行CT掃描。掃描圖像傳輸至Pinnacle治療計劃系統，在三維治療計劃系統上進行靜態野調強計劃設計。方案為7-9野IMRT技術，30次，每周5次。治療計劃通過網絡傳輸到Elakta-precise直線加速器，DRR圖像及適時野MLC圖像傳輸至iView-GT。

1.2.3 圖像的獲取與比較 每位患者第一次開始治療前，利用EPID采用雙曝光技術，拍攝0°、80°和280°適時野圖像，以后每周拍攝相同適時野圖像。所有EPID圖像保存在iView-GT內。第一次的EPID圖像與TPS的DRR圖像進行融合比較，以確定第一次的EPID圖像的準確性。將每周拍攝的EPID適時野圖像通過骨性標志和氣管腔室與第一次的EPID圖像進行融合配準比較，即可測量出兩幅圖像在前后、左右及頭腳方向的重復性偏差。

1.3 統計學分析

1125個誤差測定值均以各個方向的最大偏差作為該方向的擺位重復性偏差。各方向偏差之間的差異采用卡方檢驗。

2 結果

80例患者共拍攝1125幅圖像，測得前后、左右和頭腳三個方向共1125個誤差測定值。最大誤差范圍在 -3.5～4.0 mm，在前后、左右、頭腳三個方向誤差≤1 mm 的分別占 83.7%、91.7%、76.0%，1 mm ＜ 誤差≤2 mm 的分別占 13.9%、6.4%、19.2%，誤差 ＞2 mm 的分別占 2.4%、1.9%、4.8%，各方向間的重復性誤差經卡方檢驗具有顯著差異性，數據結果見表1。

表1 各方向的重復性誤差測量數據表(例，%)

3 討論

放射治療的目標是努力提高放射治療的增益比［3］，使靶體積得到足夠的劑量而周圍正常組織和器官得到充分的保護。鼻咽癌的臨床靶體積一般為凹形分布，中間是脊髓、腦干，周圍有腮腺、視神經等諸多需要保護的危險器官，因此被認為最適合運用調強放射治療［4］。也是基于以上鼻咽部及頸部的復雜結構，因而實施放射治療時擺位的精確度對正常組織的保護，對腫瘤治療質量的保證有重要意義［5］。在整個調強放療過程中，影響治療的誤差主要有系統誤差和隨機誤差，系統誤差對于某一患者來說幾乎是恒定不變的［6］，而隨機誤差的產生有很多不確定性。每次治療時患者的擺位位置會有所變化，而這種擺位的不精確性可能造成靶區漏照，也可能使高劑量區移到危險器官的區域內，造成嚴重并發癥和后遺癥。ICRU第24號報告指出［7］:靶區劑量偏離最佳位置±5%時，就有可能使原發腫瘤失控，加大局部失控的幾率或引起放射并發癥增加，而擺位誤差很可能會改變計劃設計所規定的靶區劑量的大小及劑量的分布。有學者研究指出若誤差＞1.5 mm，擺位誤差明顯降低了靶區劑量，98%大體腫瘤體積所接受的劑量平均減少3.8 Gy，原發灶靶體積平均減少4.8 Gy［8］。調強放療是一個漫長的過程，需要幾十次的重復擺位，在設計放射治療計劃的過程中，擺位誤差是設定PTV外放邊界的主要因素［9-10］，因此對擺位誤差的測量用于糾正擺位偏差，提高每次擺位的重復性就顯得尤為重要。目前國內外常用于擺位檢測和驗證的圖像方式主要有以下幾種:由電子射野成像裝置(EPID)獲得的兆伏級X線片(MVDR)，附加的加速器機載X射線成像裝置獲得的千伏級X線片(KVDR)和錐形束電子計算機斷層圖像(CBCT)［11-12］，使用EPID的MVDR圖像配準比CBCT具有更高的效率［13］。鼻咽癌調強放療過程中存在的擺位誤差，可以在EPID系統下進行實時擺位誤差糾正［14］。通過好的體位固定方式和分次擺位適時野的重復性驗證，可以調整、減少和糾正重復性誤差的出現，使其控制在可接受的范圍之內。據Hurkmans等［9］總結了頭頸部腫瘤放射治療時的擺位誤差，理想的頭頸部腫瘤放療擺位誤差應在2 mm以下，而每次擺位的的重復性誤差也是影響誤差控制在該范圍之內的重要因素。運用EPID圖像與TPS的DRR圖像之間進行誤差比較有諸多報道，但因EPID圖像與DRR圖像在骨性標志方面很難顯示一致，誤差的測定準確性很難如人意。該研究運用EPID圖像之間進行擺位重復性誤差測量比較，因同為EPID圖像，故骨性標志或氣管、腔室的勾畫更清晰，兩幅圖像具有更好的融合性和可比性，測量的誤差更準確。有學者研究指出兩種不同的影像模式(CBCT與EPID)進行擺位誤差的比對沒有差異性［15］，電子射野影像系統(EPID)能較好地測量鼻咽癌調強放療過程中的擺位重復性誤差，控制、縮小和減少擺位重復性誤差的出現，可降低系統誤差和隨機誤差，提高擺位精度［16］。

通過該研究可以確定影像驗證系統(EPID)不僅在擺位誤差測量和適時野驗證方面有著重要的作用和獨特的優勢，在及時測定鼻咽癌調強放療的擺位重復性誤差，對確定靶區的外擴范圍中也具有十分重要的意義。

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