鼻咽癌容積調強放療過程中不同治療時間點的下頸部位置誤差比較研究*

余榮春 石錦平 滕建建 張利文 薛玉蘭 何燕燕 何錦潮 梁少波

廣東省佛山市第一人民醫院腫瘤中心放射物理科 528000

鼻咽癌是我國華南地區常見的一種惡性腫瘤[1]，目前采用的治療手段主要為放射治療，主要治療部位為鼻咽原發灶和頸部淋巴區。臨床上常使用容積旋轉調強放射治療(Volumetric Modulated Arc therapy，VMAT)，可以使鼻咽和頸部淋巴結獲得良好根治劑量，同時降低腦干、脊髓等重要器官的受照射劑量[2-4]。

為了確保患者的治療方案被正確執行，在直線加速器進行放射治療時，放射治療師根據患者接受模擬CT定位時確定的體位對患者進行擺位。鼻咽癌調強放療的體位固定采用的是頭頸肩熱塑固定技術，這種技術通常在患者治療前根據患者的體型與體位進行個性化塑模。Cone-Beam CT (CBCT)技術被引入獲取患者治療時的影像信息，在圖像匹配軟件中與計劃CT影像配準，計算出患者治療體位與CT模擬定位時的體位偏差數值，從而確定擺位誤差。臨床上可接受的治療時體位與CT模擬定位的體位差異為3mm[5]。

目前，臨床上多采用驗證頭部擺位誤差的方法評估整個頭頸部的擺位誤差，然而經驗發現隨著放療療程的進行，患者的體重以及解剖結構都會發生變化。頸部尤其是下頸部位置(C5～C7)與CT模擬定位時確定的治療位置可能會發生較大變化，這可能導致下頸部淋巴靶區受到欠量照射、而頸部正常組織和脊髓等危及器官則可能因為位置偏差而受到高劑量照射，影響患者治療效果。不少作者已經研究過頭部擺位誤差的范圍以及原因，但對下頸部的擺位誤差，特別是治療過程中不同時間點的擺位差異關注較少。

現階段我院主要采用VMAT(瓦里安Rapid Arc)放療技術對鼻咽癌患者進行治療[6]，并采用CBCT技術進行擺位驗證。為了確定鼻咽癌容積調強放療期間不同治療時間點的下頸部位置誤差，本研究擬采用比較不同治療時間的CBCT圖像與CT模擬定位的體位差異，分析鼻咽癌下頸部的位置誤差以及隨放療療程推進的變化趨勢，為臨床確定下頸部計劃靶區(PTV)外放范圍以及療程中是否需要進行計劃修改提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選取2018年1—12月在本院接受容積調強放射治療的100例鼻咽癌患者作為研究對象。所選患者均進行容積調強放射治療，且頭部擺位誤差均<3mm。

1.2 設備 Philips大孔徑CT模擬機；Eclipse13.5治療計劃系統；美國Varian公司生產，具有KV-CBCT圖像引導系統的trilogy直線加速器；瓦里安Offline Review13．0圖像匹配軟件，配準精度為0.1cm。

1.3 方法

1.3.1 體位固定與CT模擬定位：所有患者均采取仰臥舒適體位，男患者不穿上衣，剃平頭。女患者穿薄患者服，留短發。利用頭頸肩面罩加真空袋固定方式塑模，然后在CT模擬定位機掃描床上放置好體位固定板和真空袋，囑咐患者按舒適體位躺下，輕輕蓋上面罩，在面罩上做好三個激光十字標記，進行平掃加增強CT掃描。技師將采集的CT定位圖像由CT工作站傳至Varian 網絡服務器中， 然后在計劃系統中將平掃和增強CT圖像進行圖像融合。醫生在病房的工作站上調取圖像，根據患者病情和以往治療經驗勾勒靶區。

1.3.2 計劃設計：物理師根據醫生處方要求在Eclipse 13．5治療計劃系統中制定容積調強治療計劃。計劃設計包含兩條射野弧(一條弧固定準直器角度340°，機架角度從181°到179°順時針旋轉放療；另一條弧固定準直器角度20°，機架角度從179°到181°，逆時針旋轉放療)，均利用6MV光子線醫治。經主管醫生評估劑量，通過計劃后簽名確認。

1.3.3 計劃執行及數據收集：計劃均通過Varian公司的Aria放療網絡傳至Trilogy加速器上執行。鼻咽癌患者通常要接受33次放射治療，本研究把鼻咽癌放療期間不同時間分成前、中、后三個階段以保證時間均勻分布，分三次共三組統計數據。首次放療、第12次放療、第22次放療時在Trilogy直線加速器上利用機載KV級CBCT圖像引導設備采集圖像。在瓦里安圖像配準軟件中進行下頸部腹背(VRT)、頭腳(LNG)、左右(LAT)三個方向跟CT定位掃描圖像配準，得到各方向的位置偏移誤差。

1.4 統計學方法 利用SPSS20.0軟件進行數據分析：(1)分析下頸部在腹背(VRT)、頭腳(LNG)、左右(LAT)三個方向的平均擺位誤差(∑)、標準偏差(σ)及統計學意義。然后根據CTV外擴PTV經驗公式MPTV=2．0∑+0．70σ[7]計算各治療時間點的MPTV值，并比較分析。(2)對各擺位誤差進行概率分布統計，并計算通過率(≤3mm數目/總數目)。

2 結果

2.1 擺位誤差結果與分析 表1為對100例患者的第1、12、22次CBCT圖像分析得到的頸部位置的擺位誤差統計以及對應MPTV計算結果。VRT、LNG、LAT三個方向的平均擺位誤差±標準偏差(mean±SD)分別為：(1.46±1.45)mm、(1.10±0.99)mm、(1.61±1.37)mm。三個方向對應的MPTV分別為3.94mm、2.89mm、4.18mm。所有數據以臨床要求的3mm允許擺位誤差為檢驗值進行單樣本t檢驗,所有數據的P值都<0.05，具有統計學意義。各方向的MPTV值均隨治療時間點的推移有所增大，如圖1所示。

表1 100例患者的擺位誤差及MPTV值統計

圖1三個方向的MPTV隨治療次數變化示意圖

2.2 頻率統計 表2為對各方向的擺位誤差出現概率的統計。從合計結果來看，VRT、LNG及LAT方向擺位誤差≤3mm的通過率分別為90.6%、98.3%、90.6%,擺位誤差≤4mm的通過率分別為96.0%、100%、97.0%。隨著治療時間的推進，部分患者會出現超過6mm的較嚴重的頸部擺位誤差。VRT、LNG及LAT三個方向的誤差概率分布如圖2所示，符合正態分布。

3 討論

表2 VRT、LNG、LAT三個方向擺位誤差及通過率統計

圖2VRT、LNG、LAT三個方向的擺位誤差頻數分布圖。

隨著科學技術的進步，容積調強放射治療技術以高靶區劑量以及陡峭的劑量梯度落差特點已在鼻咽癌治療中被廣泛認可和推廣。為了確保這些先進技術在臨床實際治療過程中被實現，擺位誤差精度變得尤為重要。隨著頭頸肩面罩的應用和CBCT圖像引導技術的開展，頭部位置誤差基本能控制在2mm范圍內[8]。但鼻咽癌治療過程中，計劃靶區還包括頸部淋巴區域，且照射劑量通常高達60Gy，而脊髓作為串聯器官，臨床允許最大耐受劑量一般為45Gy[5]。因此，過大的頸部擺位誤差不僅會降低淋巴區域照射劑量，降低治療效果，而且也會增加脊髓受高劑量照射風險[9]。

本文通過分析下頸部不同方向和不同時間節點的擺位誤差，詳細了解下頸部位置誤差的變化趨勢。MPTV結果顯示，初次治療時MPTV的范圍為2.7～3.7mm，基本符合3mm的臨床擺位精度要求。而隨著治療時間的推進，腹背(VRT)和左右(LAT)方向的MPTV變化明顯，均>4mm。因此，根據Stroom等[7]對MPTV的定義，頸部CTV外擴PTV的距離在VRT和LAT方向采用4mm可能為最佳選擇。表2對誤差統計的概率分布以及通過率結果也支持了這一結論。擺位誤差≤4mm通過率在VRT和LAT方向分別為96%和97%，遠高于≤3mm的通過率90.6%。外擴4mm的距離對于脊髓仍然在劑量可接受的保護范圍內。因此，對左右和腹背方向CTV至PTV區域的適當擴大，既能保證淋巴靶區區域接收足夠的劑量照射，又能確保對脊髓危及器官的保護。

在治療中后期，筆者也發現了少部分患者頸部位置出現了較大的位置誤差(>6mm，2倍于臨床允許擺位誤差)，由于中后期患者通常會出現體重下降、頸部體積縮小等特征，無法正確通過擺位誤差值判斷該患者是否得到正確治療，因此建議結合CBCT影像與劑量分布進行評估確定是否需要進行計劃修改。其他一些研究也對較大頸部擺位誤差的改進提出了很好的改進建議[10]。

綜上所述，本研究通過對100例鼻咽癌患者的下頸部擺位誤差的研究了解發現95%以上的患者頸部位置誤差可以控制在4mm范圍內，因此建議對下頸部腹背和左右方向實形4mm MPTV，對>4mm擺位誤差的患者建議結合CBCT影像劑量分布評估，確定是否需要修改計劃。