肝癌放療中不同配準方式的對比研究

麻亞茹 宋心愿 劉金迪

中山大學腫瘤防治中心放療科，廣州 510060

隨著放療技術(shù)的進步和放療設(shè)備的更新，精確放療技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于肝癌的治療。但肝臟腫瘤在放射治療中的位置主要受呼吸運動的影響，嚴重影響靶區(qū)的定位，造成較大的擺位誤差，采用腹壓板裝置技術(shù)可以減小呼吸運動對肝癌放療擺位誤差的影響［1-2］。錐形束電子計算機斷層掃描（cone beam computed tomography，CBCT）不但可以觀察靶區(qū)及危及器官體積和空間的變化，還可以監(jiān)測患者的擺位誤差，但其結(jié)果受配準方式的影響。本研究旨在應(yīng)用CBCT 圖像引導技術(shù)分析肝癌放療時不同配準方式的擺位誤差，為肝癌放療時圖像配準的選擇提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 用回顧性研究的方式隨機選取中山大學腫瘤防治中心放療科2020 年10 月至2021 年3 月采用瑞典醫(yī)科達直線加速器VersaHD 進行立體定向放射治療的肝癌患者20 例，其中男19 例，女1 例，年齡范圍為21～77 歲。患者肺功能正常，可進行平靜下的均勻呼吸。考慮到患者靶區(qū)的大小和位置，10 例患者照射次數(shù)為6 次，另外10 例患者照射次數(shù)為3 次。根據(jù)體質(zhì)量指數(shù)（BMI）分為偏胖 組（BMI≥24 kg/m2，10 例）和 正 常 組（BMI＜24 kg/m2，10例）。排除標準：使用腹壓板控制呼吸但治療靶區(qū)不在肝臟的肝癌轉(zhuǎn)移患者以及未使用腹壓板的肝癌患者。

1.2 體位固定、定位電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）掃描及復位 全部患者采用體部固定器真空袋進行固定，并用腹壓板抑制呼吸運動，仰臥位，雙手上舉置于頭頂。用荷蘭Philips16 排大孔徑螺旋CT 模擬定位機定位掃描，掃描范圍從第6胸椎椎體上緣至第5腰椎椎體下緣，掃描層距為5 mm。將CT 定位圖像傳至Monaco 計劃系統(tǒng)，勾畫靶區(qū)并設(shè)計計劃。待醫(yī)生確認后將包含所有勾畫的CT圖像和放療計劃傳至Mosaiq 系統(tǒng)，用常規(guī)模擬機進行復位，確定治療中心點。

1.3 數(shù)據(jù)獲取 將Mosaiq 系統(tǒng)中的計劃CT 圖像傳至直線加速器VersaHD 的XVI（X-ray volume imaging）系統(tǒng)，導入后設(shè)定匹配框的大小，包括計劃靶區(qū)、肝臟和肝臟水平椎體。患者每次放療前行CBCT 掃描，共90 次，掃描條件為盆腔標準掃描模式，重建得到三維CBCT圖像，與計劃CT圖像分別進行肝緣、灰度和骨性配準，記錄3 種配準方式的擺位誤差。

1.4 統(tǒng)計學分析 患者X 軸（左右）、Y 軸（上下）、Z 軸（前后）3 個方向的擺位誤差，用均值表示系統(tǒng)誤差，用標準差表示隨機誤差，SPSS 17.0 統(tǒng)計學軟件分析3 種配準方式的擺位誤差和不同體型患者的擺位誤差是否具有差異性，數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布使用t檢驗和方差分析，若不符合正態(tài)分布使用非參數(shù)檢驗進行檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 3 種配準方式的擺位誤差結(jié)果 3 種配準方式在X、Y、Z 3 個方向的擺位誤差均符合正態(tài)分布，進行單樣本t檢驗，肝緣配準分別為（0.12±0.31）cm、（-0.37±0.67）cm、（0.29±0.23）cm，灰度配準（0.12±0.30）cm、（-0.31±0.57）cm、（0.22±0.20）cm，骨性配準（0.03±0.33）cm、（-0.29±0.30）cm、（0.22±0.18）cm。用配對樣本t檢驗分析3 個方向擺位誤差的差異性，肝緣-骨性分別為（0.10±0.21）cm、（-0.08±0.59）cm、（0.07±0.20）cm，肝緣-灰度（0.00±0.13）cm、（-0.06±0.19）cm、（0.08±0.14）cm，其中肝緣配準與骨性配準在X（t=4.398，P＜0.001）、Z（t=3.265，P=0.002）方向差異具有統(tǒng)計學意義，Y（t=-1.259，P=0.211）方向差異無統(tǒng)計學意義；肝緣配準與灰度配準在Y（t=-2.834，P=0.006）、Z（t=4.952，P＜0.001）方向差異具有統(tǒng)計學意義，X（t=0.125，P=0.900）方向差異無統(tǒng)計學意義。

2.2 不同體型患者的擺位誤差結(jié)果 對正常和偏胖體型的擺位誤差進行方差分析和獨立樣本t檢驗，結(jié)果X 分別為（0.09±0.40）cm、（0.16±0.17）cm，Y分別為（-0.42±0.71）cm、（-0.32±0.63）cm、Z 分別為（0.29±0.23）cm、（0.30±0.24）cm，其 中X（t=-1.195，P=0.237）、Y（t=-0.712，P=0.478）、Z（t=-0.247，P=0.806）3 個方向差異均無統(tǒng)計學意義，即不同體型患者擺位誤差差異無統(tǒng)計學意義。

3 討 論

臨床上肝癌的治療以手術(shù)切除為首選，但由于部分患者肝功能不佳，腫瘤局限或腫瘤位于重要解剖部位等原因不能手術(shù)切除，需采用以放療為主的綜合治療方式。單次大劑量、分次少的SBRT對肝癌具有較好的療效，安全可靠，是一種較好的治療模式［3-4］。腫瘤靶區(qū)的精準定位是SBRT放射治療的關(guān)鍵，擺位誤差的增加可造成漏靶或靶區(qū)外擴較大，從而導致部分靶區(qū)不能得到足夠的劑量或使周圍正常組織受照量增加。肝臟隨呼吸運動移動較大，盧曉光等［5］通過透視影像發(fā)現(xiàn)患者肝部腫瘤運動與呼吸運動高度相關(guān)，頭腳方向更為明顯。Balter 等［6］認為呼吸運動是引起肝癌放療計劃不確定性的主要原因。腹壓板裝置可以抑制患者呼吸運動幅度，減小擺位誤差，提高肝癌患者放射治療療效［1-2］。

放療前進行CBCT 與計劃CT 圖像配準時，不同的配準方式會得到不同的移床結(jié)果［7-10］，因此配準方式的選擇也是至關(guān)重要的一步。本研究對采用腹壓板裝置的肝癌患者治療前掃描的CBCT圖像分別進行肝緣配準、灰度配準和骨性配準，結(jié)果顯示3種配準方式Y(jié)方向的擺位誤差均大于X、Z方向，與盧曉光等［5］通過透視影像發(fā)現(xiàn)結(jié)果相同。對3種配準方式在X、Y、Z方向的擺位誤差進行差異性比較，肝緣配準與骨性配準在X、Z方向差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），肝緣配準與灰度配準在Y、Z 方向差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），即3 種配準方式的擺位誤差均存在較明顯差異。與肝緣配準相比，隨機誤差在X、Y、Z 3 個方向的骨性配準（0.21、0.59、0.20 cm）均比灰度配準（0.13、0.19、0.14 cm）的結(jié)果更大，即骨性配準與肝緣配準差異較大，不適合作為肝癌圖像引導放療的配準方式，該結(jié)果與王建廷等［11］研究結(jié)果相同。分析原因是肝癌患者在治療前利用常規(guī)模擬機進行復位確定治療中心點，常規(guī)模擬機是通過骨性標志參考選擇合適透視條件獲取相關(guān)正側(cè)位影像并和數(shù)字重建放射影像進行對比確定位置，肝臟隨呼吸運動移動較大，患者雖采用腹壓板抑制了呼吸運動，但不能完全抑制，導致肝臟位置與椎體仍存在偏差。針對這一問題，可以使用CT 模擬定位機進行復位，CT 模擬定位機通過掃描橫斷圖像與CT 定位圖像進行校準，可以減小擺位誤差。灰度配準以數(shù)字影像范圍內(nèi)的所有灰度值作為匹配實體，需考慮配準框內(nèi)所有的組織器官，與肝緣配準差異稍小。為了準確校正患者的擺位誤差，對于使用腹壓板裝置的肝癌患者仍建議使用肝緣配準作為靶區(qū)校準的依據(jù)，與王建廷等［12］研究結(jié)果相同。因此，對于減小肝臟位移的問題仍是提高肝癌放療療效的重要研究方向。同時分析不同體型患者擺位誤差的差異性發(fā)現(xiàn)正常和偏胖體型患者的擺位誤差在X、Y、Z方向差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），即不同體型患者擺位誤差無差異，不會影響配準結(jié)果。

綜上所述，患者在進行肝癌放療時建議每次治療前利用CBCT 圖像引導技術(shù)來進行擺位誤差的校正，因CBCT 配準時選擇不同的配準方式存在較明顯差異，考慮到靶區(qū)的位置，應(yīng)選用肝緣配準以提高肝癌放射治療的精確性；并且不同體型患者的擺位誤差差異無統(tǒng)計學意義，不會影響配準結(jié)果。

利益沖突：作者已申明文章無相關(guān)利益沖突。