CBCT在腹部腫瘤放療擺位誤差測量中的應用價值

黃　娜　康盛偉　秦　遠　馮　璽　張德康

作者單位：610041 四川省腫瘤醫院放療中心

CBCT在腹部腫瘤放療擺位誤差測量中的應用價值

黃娜康盛偉秦遠馮璽張德康

作者單位：610041 四川省腫瘤醫院放療中心

【摘要】目的探討CBCT(錐形束CT)在測量腹部腫瘤放療擺位誤差的應用價值。方法選取接受三維適形放療的腹部腫瘤患者30例，每次放療前進行CBCT掃描并與計劃CT圖像匹配，獲得線性方向及旋轉方向的擺位誤差，校正擺位誤差后行再次CBCT掃描，分別記錄每次糾正后的擺位誤差并進行分析。結果30例患者總共進行CBCT掃描674次，糾正前線性方向及旋轉方向的擺位誤差分別為(0.685±1.419)mm、(2.115±4.271)mm、(-1.5032±2.968)mm、(0.561±1.030)°、(-0.169±1.202)°、(-0.461±0.722)°，糾正后分別為(0.004±0.462)mm、(-0.328±0.957)mm、(-0.118±1.001)mm、(0.117±0.392)°、(0.128±0.025)°、(0.004±0.407)°，糾正后較糾正前擺位誤差顯著減小，且糾正前后差異均具有統計學意義(P<0.05)。結論腹部腫瘤患者每次行三維適形放療前行CBCT掃描獲得擺位誤差且對其校正，可明顯提高放療部位的幾何精確度，從而提高放療療效，值得臨床推廣應用。

【關鍵詞】錐形束CT；擺位誤差；腹部腫瘤；放療

Application Value of CBCT in the Measurement of Beam Position Error of Abdominal Tumor Treated with Radiotherapy

HUANGNa，KANGShengwei，QINYuan，etal.SichuanTumourHospital，Chengdu，610041

【Abstract】ObjectiveTo study the application value of cone beam CT(CBCT)in the measurement of beam position error of abdominal tumor treated with radiotherapy.Methods30 cases of abdominal tumor treated with three-dimensional conformal radiation therapy received CBCT scan and CT image matching before every radiotherapy，with plans for the，the linear direction and the direction of rotation positioning error were recorded，they received CBCT scanning again after replacement，the positioning error were recorded and analyzed.Results30 patients received 674 times of CBCT scan，the positioning error of the linear direction and the rotation direction were respectively(0.685±1.419)mm、(2.115±4.271)mm、(-1.5032±2.968)mm、(0.421±1.320)°、(-0.169±1.202)°、(-0.461±0.722)°，after correction were respectively (0.004±0.462)mm、(-0.328±0.957)mm、(-0.118±1.001)mm、(0.127±0.492)°、(0.128±0.025)°、(0.004±0.407)°，placement error significantly reduced after correction，there had statistically significant differences(P<0.05).ConclusionBefore three dimensional conformal radiotherapy，patients with abdominal tumor receive CBCT scanning，record and adjust beam position error can obviously improve the geometric accuracy of the radiation，thus improve curative effect of chemotherapy，it is worthy of clinical application.

【Key words】Cone beam CT(CBCT)；Beam position error；Abdominal tumor；Radiation therapy

(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:0426～0428)

隨著放療技術的發展，影像引導下放療通過在線或離線糾正保證了患者放療部位的幾何精確度，明顯降低了周圍正常組織的放射劑量并實現了靶區處方劑量，從而達到治療增益比的最大化[1]。但在臨床實際應用中，由于腫瘤組織因受到機體呼吸運動、心跳作用及皮膚牽拉等多種因素的影響，擺位的準確性及重復性都較差，難以使治療靶區和計劃靶區精確吻合，從而使其實際治療效果較理論效果大大下降[2-3]。本文旨在探討CBCT(錐形束CT)在測量腹部腫瘤放療擺位誤差的應用價值。現將研究結果報告如下。

1資料與方法

1.1　一般資料

選取2012年12月至2014年6月期間在我院接受三維適形調強放療的腹部腫瘤患者30例，其中男性19例，女性11例，年齡32～75歲，平均年齡(46±3.5)歲；肝癌12例，肝癌腹膜后淋巴結轉移2例；胃癌8例；胰腺癌3例；結腸癌5例。

1.2　主要設備和軟件系統

飛利浦大孔徑16排螺旋CT；VARIAN Eclipse 8.6治療計劃系統；VARIAN NTX醫用直線加速器；瓦里安OBI(KV級)圖像CBCT掃描系統；VARIAN 4DTC系統；eFilm圖像處理工作站。

1.3　研究方法

1.3.1計劃CT圖像的采集患者取仰臥位，以人體化熱塑定位膜及全碳素纖維底板加真空墊固定，應用飛利浦大孔徑 16排螺旋CT以0.3 s/每層速度對所有患者整個腹部進行常規軸位CT 掃描，厚度為5 mm/每層，層間距約5 mm。并將定位掃描所獲得的CT圖像傳到VARIAN Eclipse 8.6治療計劃系統中制定出患者的個性化放療計劃。由兩名放療技師應用模擬定位機按照腹部擺位規范進行復位，放療計劃信息傳輸至X線容積圖像(XVI)配準系統作為圖像匹配的參考圖像。

1.3.2CBCT圖像的采集在VARIAN NTX醫用直線加速器下應用千伏級CBCT獲取X線容積圖像。將腹部CBCT掃描參數調至：100～120 KV，1040 mAs，M20射野準直器，旋轉掃描角度為360°，采用中分辨率重建方式。

1.3.3圖像匹配及擺位誤差校正[4]所有患者治療前行首次CBCT掃描，獲取一組校正前的X線容積圖像(XVI)，將XVI與計劃CT圖像通過處理軟件進行匹配，獲得患者X(左右)Y(頭腳)Z(前后)3個方向的線性擺位誤差和分別繞X軸、Y軸、Z軸旋轉形成的U、V、W旋轉擺位誤差。將所得到的此6維擺位誤差數據輸入6維遙控治療床自動移動來進行擺位誤差校正，治療結束后再行CBCT掃描，獲得另外一組校正后XVI，然后重新進行匹配，得出腫瘤位置在糾正后的擺位誤差。

1.4　統計學方法

2結果

30例患者總共進行CBCT掃描674次，擺位誤差呈正態分布。由表1可知，患者X(左右)Y(頭腳)Z(前后)3個線性方向上糾正后的擺位誤差顯著小于糾正前，且繞X軸、Y軸、Z軸旋轉形成的U、V、W旋轉方向上糾正后的擺位誤差也明顯小于糾正前，且糾正前后差異均具有統計學意義(P<0.05)。擺位誤差分布情況見表1。

表1　擺位誤差分布情況

3討論

隨著放療技術的發展，放療已成為惡性腫瘤的主要治療手段之一，其治療效果好壞主要在于每次行放療時靶區能否得到精確的定位和準確的劑量分布，然而近年來大量研究表明，在每次放療時患者的擺位位置都會有所變化，這種擺位誤差導致部分腫瘤靶區不能得到準確的照射劑量，從而影響放療療效，降低了腫瘤的控制率[5]。同時，腹部腫瘤患者放療的過程中因受到CBCT掃描分次間及分次內的機體肺部呼吸運動、心臟跳動作用、治療間和治療中的器官組織的位移、胃腸道膀胱等的充盈狀態、體重的改變、肌肉不自主收縮以及皮膚牽拉等多種不確定因素的影響，常難以使治療靶區和計劃靶區精確吻合，這些器官運動和擺位誤差不僅僅導致放療副反應的增加，而且使腫瘤組織治療增益比受到很大的影響[6-7]。

本次研究通過對30例腹部腫瘤患者每次行放療前后行CBCT掃描，將獲得的CBCT圖像與計劃CT圖像進行匹配，分析線性方向的平移誤差及旋轉方向的旋轉誤差。擺位誤差呈正態分布。患者X(左右)Y(頭腳)Z(前后)3個線性方向上糾正后的擺位誤差顯著小于糾正前，且繞X軸、Y軸、Z軸旋轉形成的U、V、W旋轉方向上糾正后的擺位誤差也明顯小于糾正前，糾正前后擺位誤差差異均具有統計學意義。這說明了CBCT的應用可以明顯減少腹部腫瘤放療時的擺位誤差，從而對提高放射治療的精度起到積極的作用。這與吳艷龍報道的CBCT能減少分次間的擺位誤差，配合良好的固定，正確的匹配區域與匹配方式，保證放療擺位精度的研究結果一致[8]。擺位誤差包括分次內和分次間的擺位誤差[9]，本次研究僅對分次內的擺位誤差進行了研究，證實了CBCT可以糾正分次內誤差，提高精確度，這與方呈祥、許峰報道的結果一致[10-11]，但未對分次間的擺位誤差進行分析，除此之外，如同等條件下匹配方式的不同也會影響擺位誤差，因此這些問題還有待進一步研究分析。

綜上所述，腹部腫瘤患者每次行三維適形調強放療前行CBCT掃描獲得擺位誤差且對其校正后可明顯提高放療部位的幾何精確度，從而提高放療療效，降低周圍正常組織的放療損傷，對放療科醫師開展個性化放療起到積極的作用，值得臨床推廣應用。

參考文獻

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[10]方呈祥，孫海燕.盆腔腫瘤放療的錐形束CT應用分次間、內擺位誤差研究〔J〕.現代中西醫結合雜志，2014，23(15)：1685-1686.

[11]許峰，王瑾，柏森，等.應用錐形束CT分析腫瘤放療中分次間及分次內擺位誤差〔J〕.癌癥，2008，27(10)：1111-1116.

(編輯：吳小紅)

(收稿日期2014-09-09修回日期 2015-01-27)

中圖分類號：R73-36

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5930(2015)03-0426-03

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.03.035

通訊作者：張德康