盆腔部腫瘤調強放療中擺位誤差的分析

杜傲宇，魯世慧，曹群，王禮學，童金龍

(東南大學附屬第二醫院放療科,江蘇 南京 210003)

在現代化腫瘤治療過程中，調強放射治療(IMRT)已成為治療盆腔部惡性腫瘤的主要方式。但是在放療過程中，由于每次技術員的擺位誤差、患者的體位移動、放療設備存在的誤差、腫瘤靶區相對位置改變，使放療誤差不可避免，影響治療效果。對此，筆者對40例接受調強放療的盆腔部腫瘤患者進行了擺位誤差的測量和分析，為計劃設計時從臨床靶區(CTV)到計劃靶區(PTV)的外擴邊界提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取東南大學附屬第二醫院2015年11月—2016年1月接受調強放療的盆腔部腫瘤患者40例。其中宮頸癌20例，子宮內膜癌10例、直腸癌10例。患者年齡30～81歲，中位年齡58歲。KPS評分均≥75分，具備明確放療適應證。固定方式為熱塑體膜與放療體架。本研究得到了醫院倫理委員會批準。

1.2 設備

瓦里安醫用電子直線加速器及其配置的電子射野影像系統(EPID)，Eclipse治療計劃系統，新華X線模擬定位機。

1.3 定位、計劃設計

宮頸癌、子宮內膜癌患者仰臥于平板體架上，直腸癌患者俯臥位于平板體架上，患者的矢狀面與床面垂直，將選定的熱塑體膜置于65～70 ℃的水箱中，待體膜軟化后取出放置于患者體部，左右拉伸體膜固定于體架上，并使之貼近患者體部。注意突出患者的體表標志，如肚臍、髂前上棘等。打開激光燈，在患者掃描范圍的體膜上標記三個金屬標記點。然后進行CT掃描，層厚3 mm。在設計調強放射治療計劃時，在計劃中設計0°和90°兩個正交擺位驗證野，患者初次治療時和以后每間隔1周均采集EPID正交位影像進行擺位誤差驗證和校正(患者知情同意)。

1.4 驗證圖像采集及對比

技師擺位完成后，使用EPID對患者進行擺位驗證。采集治療計劃中設計的0°和90°兩個正交擺位驗證野，以計劃野和開放野分別曝光，機器跳數為3 MU。參考圖像為數字重建攝影圖像(DRR)，圖像比較采用盆腔的骨性結構為標志，勾畫出DRR圖像上的盆腔骨性結構，與EPID進行最大程度重合，比較EPID圖像中解剖標記點和DRR圖像中相應解剖標記點的位置差異，得出在x軸、y軸、z軸(x軸、y軸、z軸分別表示患者左右、頭腳和前后方向)的擺位誤差數據并進行分析。

2 結果

本研究共對40例盆腔部腫瘤患者進行了160次EPID影像采集。

2.1 擺位誤差包括隨機誤差和系統誤差[1]

跟據Stroom等[2-3]的定義，以μ表示系統誤差的均值，以∑表示系統誤差的標準差，隨機誤差為每個患者的每次總誤差減去該患者的系統誤差，以σ表示隨機誤差的標準差。40例患者誤差(系統誤差±隨機誤差)分析顯示：x軸方向(2.10±1.25) mm,y軸方向誤差(2.65±1.60) mm，z軸方向誤差(2.40±1.50)mm。根據公式[4-6]MPTV=2.5∑+0.7σ，計算得出盆腔部腫瘤放療患者在x軸、y軸、z軸方向上的合適擴邊值，見表1。

表1 總體位置偏差和擴邊值/mm

注：μ：系統誤差的均值；∑：系統誤差的標準差；σ：隨機誤差的標準差；MPTV：擴邊值。

2.2 患者在x軸、y軸、z軸上的誤差頻次分析

擺位誤差主要集中在6 mm內，y軸方向上>6 mm的誤差較多，見表2。

表2 x軸、y軸、z軸擺位誤差累計分布/%

3 討論

擺位誤差中的系統誤差不可改變，設備的穩定性不受人為控制。隨機誤差具有隨機性，主要與每次擺位時患者體位變動和技術員的操作誤差有關。隨機誤差會導致劑量分布的變化，進而導致腫瘤局部控制率減少或正常組織并發癥的增加。因此，能否降低放射治療過程中的擺位誤差成為提高放療精度的關鍵。

本次研究顯示左右方向擺位誤差相對較小，前后方向其次，頭腳方向最大。左右方向擺位誤差較小與患者移動空間較小，熱塑膜固定較緊有關；頭腳方向擺位誤差較大與患者皮膚標記點的移動，治療過程中患者體質量變化導致體膜與人體不吻合有關；前后方向擺位主要與腹式呼吸、消化道及膀胱的充盈度不一致有關。因此，為了控制和減少這些誤差，筆者在實際工作中會做到以下幾點：(1)患者放療期間的體位確保和初次定位的體位保持一致，如髖關節和骶髂關節的左右擺動和內外側旋轉；患者雙腿間距和肌肉緊張度；患者的直腸和膀胱充盈的程度和初次定位時保持一致。(2)保證患者的體表標記線清晰可見，如有不清楚，應嚴格按照定位時的姿勢描線，另外由于腹式呼吸的存在，描冠狀面的定位線時以患者呼氣末時激光燈所在位置為準，治療擺位時也按照呼氣末對線。(3)提高放療技師的責任心和水平，通過加強技師的技能培訓和業務學習，嚴格按操作規程執行，與物理師配合完善科室的質控管理，達到降低擺位誤差的目的。

上官小玲等[7]使用EPID驗證115例胸部腫瘤患者在調強放療中的擺位誤差，其左右、頭腳、腹背方向的擺位誤差分布是(-0.46±0.24) cm,(-0.37±0.08) cm,(-0.42±0.19) cm，CTV到PTV的外放邊界在左右方向需要2.5 mm，頭腳和腹背方向需要2 mm。王佳浩等[8]采用EPID和EDU相結合的方法，對宮頸癌調強放療靶區的最佳生物邊界的確定有一定的借鑒意義。由于存在醫院等級和地區差異，每個腫瘤放射治療中心的放療設備精度、患者所采用的固定方式不同，所以產生的擺位誤差范圍也就不同。因此還要結合本科室的實際情況，測得相應的擺位誤差數據分布范圍。從本次研究結果來看，8 mm以上的擺位誤差較少，而0～6 mm的誤差發生最多，計劃設計時CTV到PTV的外擴邊界為左右6.13 mm，頭腳7.75 mm，前后7.05 mm。但是，醫生還要注意患者的個體差異[9]，尤其在個體擺位與預計值發生差異較大時，根據患者的實際情況在各方向上采用合適的外放邊界。

此外，本次研究用的是EPID檢測擺位誤差和控制，雖然已經有多名學者證明了EPID可以較好的減少擺位誤差[10-11]，但是EPID只能獲得二維圖像，不能實時觀察患者放療期間腫瘤和危及器官的位移情況。如果用圖像引導放射治療(IGRT)技術[12-14]，通過錐形束CT或者In Room CT對誤差進行檢測和控制，效果會更好。

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