胸腹部腫瘤調強放療首次擺位誤差的分析

高吉福，汪智勇（山東平度市人民醫院，山東平度66700；山東青島市第三人民醫院，山東青島6604）

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胸腹部腫瘤調強放療首次擺位誤差的分析

高吉福1，汪智勇2
（1山東平度市人民醫院，山東平度266700；2山東青島市第三人民醫院，山東青島2660421）

〔摘要〕目的：利用模擬定位機圖像配準功能，測量并分析胸腹部腫瘤調強放療的擺位誤差，為臨床醫師從臨床靶區（CTV）到計劃靶區（PTV）的外放提供參考依據。方法：抽取100例胸腹部腫瘤患者，在模擬機下拍攝正、側位圖像共200幅圖像，將它們與治療計劃系統重建的DRR圖像通過骨性標記進行對比，測出患者在人體左右（X軸）、頭腳（Y軸）、前后（Z軸）方向的位移誤差。結果：胸腹部腫瘤在X軸、Y軸、Z軸方向上的系統誤差（平均值）±隨機誤差（標準差）分別為 （-0.51±2.55）mm、（0.95±2.75）mm、（1.57±2.63）mm， PTV外放邊界分別為3.06mm、4.30mm、5.76mm。結論：胸腹部腫瘤的擺位誤差以Z軸最大，Y軸次之，X軸最小；利用模擬定位機圖像匹配功能，能提高放療過程中實際擺位精度，并能為臨床工作者設定從臨床靶區（CTV）到計劃靶體積（PTV）的外放范圍提供參考數據。

〔關鍵詞〕胸腹部腫瘤；調強放射治療；擺位誤差

1　資料與方法

1.1一般資料

本文選取2014年3～9月在青島大學第二附院放療中心收治的胸腹腫瘤患者共100例，其中男性77例，女性23例，年齡范圍為15～86歲，中位年齡62歲，平均年齡60.2歲。所有患者均經病理學確診為惡性腫瘤，患者基本能生活自理。

1.2主要設備及材料

Varian clinic 2lcx直線加速器； Nucletron Oncentra三維適型調強治療計劃系統；Varian Acuity模擬定位機；Simense EACTbiograph 16排 PET/CT 模擬定位機；四川瑞迪公司集成頭體定位體架、熱塑面罩、抽吸式真空體墊及RD/ DJG5 激光燈。

1.3患者體位固定及CT模擬定位

胸腹部腫瘤患者一般采用仰臥位，頭墊合適枕，體部用真空體墊固定，雙手交叉握住定位床桿，身體中軸線與床的縱軸保持一致，盡可能使患者體位舒適。在患者體表靠近病灶附近分別做四個標記點以固定軀干，以保證每次治療擺位的高度重復性。CT定位掃描有以下幾點注意事項：①掃描范圍要足夠大，要包含全腫瘤及其周圍正常組織；②在掃描范圍內要注意包全完整皮膚，避免皮膚掃描不完整影響劑量的計算；③病人在需要注射強化藥物時，要詢問病人有無藥物過敏史，皮試正常方可進行正常注射。掃描完畢，將模擬CT圖像傳輸至三維治療計劃系統，醫師勾畫完治療靶區后，由放療物理師根據臨床要求進行治療計劃設計與制作。

1.4圖像采集與配準

本文定義以靶區中心為原點和由3個相互垂直的軸組成的坐標系統，以人體的左右方向為X軸，頭腳方向為Y軸，腹背方向為Z軸。分別評估在此3個方向的誤差，采用矢量表示各方向上的偏移，正負符號表方向，偏離靶中心左向、頭向、前向為正值；反之為負值。治療計劃系統中建立以靶區中心點為坐標，面積20cm×20cm的射野方向觀（BEV）正、側位視圖，并在其基礎上生成數字重建放射圖像（DRR）。將DRR圖像通過網絡傳送到模擬定位室的計算機系統里作為參考圖像。首次治療前，患者的擺位和CT定位時體位要求相同，采用激光線、源皮距SSD與皮膚體模標記點相符合完成擺位，擺位由一名技師、一名醫師和兩名物理師共同參與完成。依據體表標記中心點和計劃上靶區中心點，移動模擬機治療床使靶區中心點和模擬機等中心點完全重合。在模擬機上拍攝正（機架0 °）側（機架90 °） 位片（面積20cm×20cm），分別和0 °、90 ° 的DRR圖像做出匹配，以骨性標記為參考，獲得靶中心左右（X軸）、頭腳（Y軸）及前后（Z軸）方向的偏差值。

2　計算和統計方法

所有數據經過SPSSl3.0軟件和EXCEL2007處理，據文獻[1]的定義，計量資料采用系統誤差（均值）±隨機誤差（標準差）即（±s）形式來表示，比較采用t檢驗。對于腫瘤調強放療（IMRT），筆者參考Van Herk 臨床靶體積（CTV）到計劃靶體積（PTV）的外放邊界公式M=2.5Σ+0.7δ，其中Σ表示系統誤差，δ表示隨機誤差。誤差值的正負表示方向，偏離靶中心左向、頭向、前向用正值表示，反之用負值表示。除平均數和標準差其它數據均取絕對值。

3　結果與結論

本文對100例胸腹部患者的擺位誤差總結如表1所示。

由表1可見，在2mm以內的誤差范圍占總數比例最高，約占一半左右；>6mm的比例最低，占不到總數的5%。通過對100例病人擺位誤差的分析，可以得出如下結論：胸腹部腫瘤在X、Y、Z軸三個方向都存在誤差，且以Z軸方向誤差最大。在X軸、Y軸、Z軸方向上的誤差分別為（-0.51±2.55）mm、（0. 95±2.75）mm、（1.57±2.63）mm，根據Van Herk提出的外放公式MPTV=2.5Σ+0.7δ，可以得出PTV在X、Y、Z方向上的外放范圍分別為3.06mm、4.30mm、5.76mm，從而為臨床醫師設定PTV的外擴提供參考。

表1　擺位誤差

4　討論

放射治療過程中擺位誤差包括系統誤差和隨機誤差。系統誤差與治療設備等有關，有一定的規律性和重復性，對擺位誤差影響較大，可以通過經常性地校準設備等來降低。隨機誤差與患者體位及治療擺位有關，有不確定性。相關因素有：人體器官的移動（包括體內和體外）、體位體形的變化、皮膚標記點的不準確及技術員的擺位經驗密切相關，這類誤差不能完全消除，但通過努力可將其減少。

目前，國內對放療擺位誤差的研究較多，報道較多的是采用EPID和CBCT等放療輔助設備進行研究，劉利彬等[2]選取60例胸腹部腫瘤患者均分兩組，放療前行CBCT掃描并在線匹配，結果顯示研究組患者左右、上下、前后方向的擺位誤差分別為（0. 32±2. 58）mm、（-0. 40±3. 89）mm、（-0. 75±2. 43）mm，PTV外放界值分別為5.60、6.08、6.32 mm；對照組的結果分別為（0. 62±3. 60）mm、（2.44±4.93）mm、（0.66±2. 85）mm和8.07、10.63、6. 90mm，結論采用體部固定底板+真空墊+熱塑成型網罩體位固定方式能有效固定患者，在控制誤差方面明顯優于體部固定底板加熱塑成型網罩體位固定方式。王健仰等[3]選取保乳術后調強放療的29例乳腺癌患者，利用EPID拍攝的正交MV驗證平片于放療計劃系統數字重建的DRR圖像進行比較。結果全組患者左右、上下、前后方向擺位誤差分別為（0.9±3.1）mm、（0.74±3.0）mm、（1.24±2.1）mm，CTV到PTV邊界左右、上下、前后方向分別外放為9.6、9.8、7.7mm。兩位作者分別研究了通過不同的影像設備來獲取擺位誤差進行對比以及采用同一種設備不同固定體位來研究其擺位誤差的差異。曹曉輝等[4]應用kV級CBCT研究了34例胸部腫瘤行249次掃描，考慮誤差方向時，左右、上下、前后方向誤差分別為（-0.16±3.25）mm、（-1.36±5.43）mm、（-2.43±2.14）mm，只考慮誤差大小時（取絕對值），左右、上下、前后方向誤差分別為（2.41±2.18）mm、（4.27±3.60）mm、（2.71±1.77）mm，PTV在左右、上下、前后方向的外放邊界分別為2.68、7.19、7.57mm。結果劉利彬與王健仰等研究結果類似，誤差以人體頭腳方向誤差最大，左右方向最小。而曹曉輝等與本文的研究結果相類似，以人體前后方向誤差最大，左右方向最小。而國內文獻報道中誤差大小不一而足，大多以人體的頭腳方向誤差最大，考慮可能存在以下幾點原因：①不同單位采用的實驗設備不同造成的誤差；②不同單位采用固定人體的材料及固定體位不一樣，可以造成誤差；③不同單位考慮誤差的方向性或取絕對值方式不同，造成計算結果不同。

參考文獻

［1］ Van Herk M.Errors and real’gins in radiotherapy[J].Semin Radiat Oncol，2004，14：52-64.

［2］ 劉利彬， 吳君心， 瞿宜艷， 等. 應用CBCT研究胸腹部腫瘤IMRT兩種體位固定技術的擺位誤差[J]. 中華放射腫瘤學雜志，2014， 1（23）: 48-52.

［3］ 王健仰，王淑蓮，黃鵬，等. 乳腺托架固定下全兆伏X 線驗證平片乳調強放療擺位誤差測定分析[J]. 中華放射腫瘤學雜志，2013， 5（22）: 239-242.

［4］ 曹曉輝， 劉明， 翟福山， 等.CBCT圖像引導下胸部腫瘤放療擺位誤差及其外放邊界[J]. 中華放射腫瘤學雜志，2014，1（6）: 53-55.

收稿日期：2015-03-10

〔中圖分類號〕TH774

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1002-2376（2015）09-0030-02