鼻咽癌調強放療中的擺位誤差分析及其與患者體重指數的關系

石翔翔,李佳，龐皓文，孫小楊

（瀘州醫學院附屬醫院：腫瘤科；1教育培訓部，四川瀘州64600）

鼻咽癌調強放療中的擺位誤差分析及其與患者體重指數的關系

石翔翔,李佳1，龐皓文，孫小楊

（瀘州醫學院附屬醫院：腫瘤科；1教育培訓部，四川瀘州64600）

目的：鼻咽癌調強放療計劃會在腫瘤靶區周圍產生劑量的梯度陡降，因此對患者的精確擺位是至關重要的。本文為量化放療擺位方法的科學性，并且討論體重指數對擺位誤差的影響因素。方法：對2014年1月至6月收治通過調強放療治療的20名鼻咽癌腫瘤患者分別進行多組CT圖像的采集，獲得患者在RL（左右），SI（頭腳）和AP（腹背）三個方向的偏移數據，從而計算出的擺位誤差，驗證擺位方法。結果：系統誤差在RL、SI和AP方向分別為2.1 mm、2.4 mm和3.0 mm，隨機誤差在RL、SI和AP方向分別為2.8 mm、2.6 mm和3.5 mm。結論：肯定了擺位方法的科學合理，確定了CTV到PTV的外擴邊界大小。患者擺位誤差與體重指數并無相關性。

鼻咽癌；調強放療；擺位誤差；體重指數

調強放射治療（intensity-modulated radiation therapy，IMRT)現已廣泛地運用于鼻咽癌的臨床治療中，這就要求各個放療機構能根據自己的實際情況制定合適的臨床靶區(clinical target volume,CTV）外擴為計劃靶區(planning target volume,PTV)的范圍,而無根據盲目地縮小外擴范圍則可能造成災難性的后果[1]。在本文中，我們將討論現使用的鼻咽癌腫瘤患者放療定位程序，并以20位接受調強治療的患者為對象，采集CT圖像。通過分析數據，計算出擺位誤差，以此來判斷現行鼻咽癌放療定位程序是否準確，提出建議使之改進，并確定計劃治療靶區（PTV）的外放范圍。通過統計分析，確定在患者身體指數（體重、身高、年齡等）和實際測出的擺位誤差之間是否存在相關性。

1 方法

在本文中，我們使用了2014年1月至6月間接受IMRT治療鼻咽癌的20位患者的CT圖像，所有患者均經病理證實為鼻咽低分化鱗癌。我們通過對首次定位，計劃復位后及治療中校位圖像的測量分析，計算得到擺位誤差。并將誤差數據與患者體重指數Body mass index（BMI）進行相關性分析。

1.1 定位程序

所有患者的定位均按照特制放療定位程序進行。鼻咽癌患者均使用頭頸肩熱塑膜固定，并在CT模擬床上通過專用定位三維激光裝置完成定位裝置的制作和固定。定位時，患者仰臥于床上，平靜呼吸，據患者實際情況選用標準化頭枕放在底架上，使頭顱枕部放在頭枕的凹陷處并盡量使頸部與頭枕相貼和。

體膜制作之后，使用GE lightspeed CT模擬機進行模擬定位。掃描范圍從顱頂到鎖骨下3 cm處，掃描層厚2.5 mm，平均每位患者約采集130張圖像。每位患者均經靜脈血管造影，以提高定位圖像質量，方便放療靶區勾畫。

1.2 勾畫靶區和制作計劃

將CT掃描圖像傳輸至Pinnacle 8.0計劃系統，由放療主治醫師在CT圖像上按影像學和臨床檢查結果逐層勾畫鼻咽腫瘤大體腫瘤區（GTVnx）、轉移淋巴結大體腫瘤區（GTVnd）、高危臨床腫瘤區（CTV1）、低危臨床腫瘤區（CTV2），在上述各靶區的基礎上三維外擴5 mm形成相應的計劃靶區PTVnx、PTVnd、PTV1和PTV2。并勾畫腦干、脊髓、視交叉、視神經、腮腺、下頜骨等鄰近危及器官。

所有計劃都是由使用Pinnacle 8.0計劃系統，由物理師和主治醫師共同制作完成。計劃均為9野均分，6MV的共面靜態調強計劃，并在同一臺加速器（醫科達Precise直線加速器）上進行治療。

1.3 數據采集

計劃制作完成后，根據計劃系統得到的參數，對患者進行復位校正。將患者按定位時步驟擺放并固定好頭頸肩熱塑膜，根據激光點在體膜上標出參考線標記等中心點。校位和治療時，擺位步驟與復位一致。CT定位室已裝備了與直線加速器相同的治療床和專用定位激光裝置，加上體膜上的特定標記，可保障在模擬定位和放射治療的擺位一致性。對等中心點附近進行CT掃描，得到的圖像與計劃治療中心層面圖像進行比對，并記錄在RL（左右），SI（頭腳）和AP（腹背）方向的偏移數據。當患者治療過程中，每周對患者進行一次校位，盡可能使患者體位與復位時相同，并將其偏移數據進行記錄。

1.4 體重指數的測量登記

體重指數Body mass index（BMI）是與體內脂肪總量密切相關的指標，主要反映全身性超重和肥胖[2]。由于BMI計算的是身體脂肪的比例，比單純的以體重來認定，更具準確性。其計算公式為BMI=體重（kg）/身高（m2）

按照中國衛生部的標準，BMI＜18.4為過輕，在18.5～23.9為正常，24～27為超重，27～29為肥胖，超過29為過度肥胖[3]。

定位前，對患者體重、身高和年齡進行登記，并囑患者在放療期間盡量維持體重。并在放療期間每周測量體重、身高，確保其BMI不會有太大波動變化，后求得個人平均BMI。

1.5 擺位誤差的計算

擺位誤差分為系統誤差和隨機誤差兩個部分[4]。系統誤差包括在放療過程中，定位系統的掃描誤差、機械誤差、加速器的機械誤差、激光燈的誤差等，這些誤差對于某一患者來說在整個治療過程中是恒定的，用Σ表示。隨機誤差是患者每次擺位時體位重復性的差異，造成原因包括技術員的擺位操作、患者器官運動等，具有隨機性，用σ表示。本文系統誤差和隨機誤差的計算方法采用由Remeijer提出[5]，詳見公式（1）-（5）。在公式中，N是患者總數目，Fi是患者i的測量次數，F是所有患者的測量總次數。患者i在第f次所測得的某方向偏移數據為tif。

某個體患者在某一方向的平均位移公式為：

對于某個體患者，其在某一方向的隨機誤差的標準偏差公式為∶

系統誤差Σ，是所有患者個體誤差的平均數

其中M是指所有患者該方向的誤差平均值

2 結果

2.1 擺位誤差的計算結果見表1

表1 擺位誤差結果

系統誤差Σ，范圍是0.46 mm～0.71 mm,其中最大誤差在AP方向；隨機誤差σ，范圍是1.34～1.70 mm，最大誤差在AP方向。

2.2 體重指數BMI的計算結果

所有患者的體重范圍為40～78 Kg，平均體重為60 Kg；身高范圍為1.55 m～1.7 m，平均身高為1.65 m。BMI指數的計算結果范圍為16.44～27.64，平均BMI值為21.99，其中體重過輕者4人，正常者10人，超重者4人，肥胖者2人。

2.3 擺位誤差與體重指數的關系

使用SPSS 19.0統計將20例患者在RL（左右），SI（頭腳）和AP（腹背）三個方向的誤差均值與其體重指數進行spearman相關性分析，結果相關系數均P＞0.05，判定為不存在顯著相關性。

2.4 將所測的擺位誤差與其他單位所測誤差進行比較，結果見表2。

表2 所測的擺位誤差與其他單位所測誤差結果比較圖

在各個方向上，本文所得的誤差值與其他研究并無較大出入，并且系統誤差均小于隨機誤差，這與所比較的三個結果相同。由此可見，本文上述對于鼻咽癌調強放療患者的定位擺位方法是可行的。

3 討論

精確的體位固定和擺位是能否準確執行調強計劃的關鍵。為了保證定位時和治療時的體位的一致性，較好的方法是在線驗證，即在治療同時使用錐形束CT等設備進行圖像下指導的放射治療（image guided radiotherapy，IGRT）[9]。但是在我國西部地區并非多數放療中心都配備了IGRT，絕大多數機構都需運用模擬CT或模擬機進行體位驗證。在本次測量中，在6個月時間對20位患者共采集120次CT影像圖像，平均每個患者為6次。從RL（左右），SI（頭腳）和AP（腹背）三個方向測量擺位誤差。本次研究的目的是通過量化擺位誤差來確定鼻咽癌調強放療患者的定位擺位過程是否適當。

在三個方向的誤差中，腹背AP方向的誤差均為最大。分析其原因應是患者在多次擺位中下頜后仰程度不同導致。患者在擺位時，無法準確控制區下頜后仰角度，即重復性不好，導致在腹背方向出現的誤差相對較大。

擺位誤差與患者體重指數并無相關性，即肥胖患者并非其擺位誤差就大。但是需要重視的是患者的體表脂肪變化引起的問題。研究中發現雖然患者體重指數變化不大，但是由于放療對患者飲食、營養的影響，使患者出現頭頸部體表脂肪減少（體重指數較大患者更為明顯），體膜與體表貼合出現空隙而導致誤差。有研究發現，鼻咽癌患者調強放療過程中體重減輕現象普遍存在[10]，因此對患者BMI監控和對BMI變化大的患者進行治療中重新定位和在線修改放療計劃是非常重要的。

根據DVH和靶區覆蓋可能性分析，為使90%患者CTV內至少受到95%以上處方劑量的照射，CTV到PTV外擴邊界的大小由公式2.5Σ+0.7σ[11]計算得出，結果是LR、SI和AP三個方向為2.22 mm、2.1 mm 6和2.97 mm。因此我們將三個方向的外擴邊界取為3 mm、3 mm和4 mm，取代之前現試行的外擴5mm，這對鼻咽癌調強放療計劃制作有指導意義，這樣就使得患者的每一次治療都達到最佳效果。

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5.Remeijer P，Geerlof E，Ploeger L，et al.3-D portal image analysis in clinical practice:An evaluation of 2-D and 3-D analysis techniques as applied to 30 prostate cancer patients.Int[J].Radiat.Oncol.Biol.Phys.2000，46:1281-1290.

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（2014-11-14收稿）

作者投稿系統http∶//xb.lzmc.edu.cn/

Analysis of setup errors and its relationship with body mass index(BMI)in patients treated with intensity-modulated radiation therapy for Nasopharyngeal Carcinoma

Shi Xiangxiang,Li Jia1,Pang Haowen,Sun Xiaoyang
Department of Oncology，the Affiliated Hospital of Luzhou Medical College，1Department of Education& Training，the Affiliated Hospital of Luzhou Medical College

Objective:To quantify the accuracy of patient positioning in intensity-modulated radiation therapy(IMRT)for nasopharyngeal carcinoma for formulating appropriate expansion from clinical target volume (CTV)to planning target volume(PTV)，and assess the correlation between body mass index(BMI)and setup error. Methods:CT images of 20 patients treated with IMRT at our institution were examined,date in three directions (Right-Left,superior-Inferior,and Anterior-Posterior)were obtained and the setup error in patients treated with IMRT was calculated to venfy patient positioning Average of BMI was calculated and correlation between the setup error and BMI was analyzed.Results:The systematic error in the three directions was 2.1 mm,2.4 mm and 3.0 mm,and the random error was 2.8 mm,2.6 mm and 3.5 mm respectively.Condusion:The appropriate range of expansion from CTV to PTV is determined to make the IM-WPRT plan more scientific and rational.There was no correlation between the setup error and BMI.

Nasopharyngeal Carcinoma；IMRT;Setup errors；BMI

R699.8

A

10.3969/j.issn.1000-2669.2015.02.015

石翔翔（1985-），男，技師，本科，E-mail：uiokih@qq.com

孫小揚（1961-），男，高級工程師