基于INFINITY加速器研究iSCOUT圖像引導定位系統在乳腺癌保乳術后VMAT中的應用

王新新，梁廣立，高曉飛 (天津醫科大學腫瘤醫院 國家腫瘤臨床醫學研究中心 天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津市惡性腫瘤臨床醫學研究中心，天津 300060)

乳腺癌是女性常見惡性腫瘤，我國女性乳腺癌發病率近年來呈迅速增長的趨勢[1]。乳腺癌保乳手術是早期乳腺癌主要的手術方式，保乳術后放療可使局部復發率由 23%～26%降低為6%～7%[2]。由于乳房形狀不規則，傳統切線照射導致劑量分布不均勻，容易產生局部熱點導致皮膚濕性反應[3]，隨著放療設備的更新升級，乳腺癌放療方式逐漸向劑量分布更均勻、精準度更高的容積調強放療(VMAT)轉變。容積調強放療改善了乳腺靶區劑量的均勻性，同時也降低了肺臟、心臟等高劑量區照射體積[4]，減小了危及器官的損傷。容積調強放療精準度高，靶區周圍劑量梯度變化大，對治療師的擺位精確度要求也相應增加。臨床研究發現放療擺位誤差導致靶區3%～5%的劑量變化可使治療效果降低，且不良反應發生率明顯增加[5-6]。圖像引導放療技術是提高放療精度、保證與控制放療擺位質量的重要手段[7-8]。隨著圖像引導定位系統的不斷發展完善，可以大大降低治療過程中的擺位誤差。醫科達INFINITY加速器自帶圖像引導定位系統，且加裝了江蘇瑞爾公司研發的影像追蹤(image scout，iSCOUT)圖像引導定位系統。本研究對患者采用不同的圖引導定位系統掃描獲取擺位誤差,分析對比兩種圖像引導定位系統在乳腺癌保乳術后容積調強放療中的臨床效果。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取2021年1月～2021年6月在我院接受放射治療的乳腺癌保乳術后患者30例為研究對象，年齡30～72歲，平均49歲，均為女性。治療次數20～28次，靶區劑量50～56 Gy；均采用乳腺托架進行體位固定；所有患者無放療史，KPS評分均≥70分，都有較好的依從性。本次研究經過本院醫學倫理委員會同意。

1.2機器設備及材料：INFINITY醫用電子直線加速器、Philips大孔徑CT定位機、iSCOUT圖像引導定位系統、乳腺托架、LAP激光燈、pinnacle計劃系統。

1.3CT定位計劃設計及復位：患者定位時，平躺于乳腺托架上，雙手上抬將上肢置于托槽內，利用三維激光燈定位系統，在患者體表標記“+”字，將鉛點貼在 “+”處，行CT掃描，層厚5 mm，層距5 mm，掃描圖像傳至pinnacle計劃系統。主管醫師勾畫靶區后由物理師制作治療計劃，然后進行靶區復位核野?；颊甙炊ㄎ粫r要求擺位，按計劃參數調整激光線位置，在激光線中心貼鉛粒并掃描CT，參照計劃等中心層面圖示核野，確認位置無誤后標記激光線“+”字位置。

1.4評估參數

1.4.1CBCT組準備時間(T1)從調取患者信息開始計時，機架轉至掃描起始位置時計時結束；曝光時間(T2)從機架旋轉開始計時，機架停止旋轉時計時結束；配準時間(T3)從曝光結束后開始計時，最終獲得配準結果時計時結束。

1.4.2iSCOUT組準備時間(T1)從點擊軟件調取患者信息開始計時，患者CT定位重建圖像顯示時計時結束；曝光時間(T2)從點擊 Position 按鈕開始計時，聽到蜂鳴音時計時結束；配準時間(T3)從曝光結束后開始計時，最終獲得配準結果時計時結束。

2 結果

2.1兩組擺位誤差比較:研究中兩種掃描方式在 X、Y、Z三個方向的差異均不具有統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者擺位誤差大小比較

2.2定位時間：兩組掃描方式在準備時間T1、曝光時間T2、配準時間T3的對比中，差異均具有統計學意義(P<0.05)，iSCOUT掃描優勢明顯。見表2。

表2 兩組患者準備時間T1、曝光時間T2、配準時間T3比較

3 討 論

乳腺癌已經成為危害現代女性健康的主要疾病之一,乳腺癌保乳術后放療可明顯降低局部復發率和轉移率，提高患者生存率，Fisher等研究發現乳腺腫塊切除患者局部復發率為39.2%，而術后放療局部復發率為14.3%[9]。乳腺癌傳統的切線野三維適形放療劑量均勻性較差，隨著放療設備不斷換代升級，乳腺癌保乳術后放療逐漸向精準的容積調強放療發展，大大提高了靶區劑量均勻性，同時最大限度地降低了危及器官的受照劑量，降低了放療后期不良反應的發生率。精準的放療技術對放射治療師的擺位精確度要求更高，擺位誤差大小成為影響治療效果的重要因素。乳房因其結構比較特殊，活動度大、體位固定比較難，擺位誤差大，尤其是在保乳術后的患者，定位的難度更大[10]。近年來，圖像引導定位系統不斷發展，減少了治療過程中的擺位誤差，降低周圍正常組織的劑量，從而優化腫瘤控制率，顯著提高患者的生存質量[11-13]。因此，乳腺癌放療擺位完成后利用圖像引導定位系統掃描進行擺位驗證，最大限度地減小擺位誤差對乳腺癌治療效果的影響[14]。

本科室醫科達INFINITY加速器除了自帶的圖像引導定位系統，還加裝了江蘇瑞爾公司的影像追蹤(image scout，iSCOUT)圖像引導定位系統，iSCOUT系統通過計算機控制診斷級X射線管、高壓發生器、平板探測器、曝光控制器組成的成像硬件系統，對患者的解剖結構或外部植入標記進行兩個方向的透視投影，取得一對正交X射線投影圖像，然后將正交X射線圖像與患者定位時的三維CT重建圖像進行配準，得到三維的患者擺位誤差，并引導放療設備校正患者位置。本研究中CBCT組與iSCOUT組在X、Y、Z方向擺位誤差與張悅等研究結果一致[15]，但兩組差異無統計學意義(P>0.05)。說明iSCOUT圖像引導定位系統測量精度十分接近加速器自帶的圖像引導定位系統。雖然兩組患者在X、Y、Z三個方向擺位誤差無統計學意義，但iSCOUT組在X、Y、Z三個方向誤差均小于CBCT組。分析原因可能為iSCOUT圖像引導定位系統獲取圖像時間短，患者不自主移動小，從而相對減小了誤差，提高了擺位精準度。

在獲取定位圖像時間的比較中，iSCOUT組準備時間T1、曝光時間T2、配準時間T3均優于CBCT組。iSCOUT組曝光時間極短，輻射小，圖像定位系統只對患者拍攝一對正交圖像，從而計算出擺位誤差；CBCT組CBCT掃描曝光時間長，輻射大。楊波等研究表明錐形束CT的成像輻射劑量頭頸部為3.8 cGy，胸腹部為9 cGy[16]。宋鑫等研究表明常規胸部CT輻射劑量為(0.856±0.435)mSv，常規DR胸片輻射劑量為(0.154±0.054)mSv[17]。乳腺對射線輻射相對敏感，治療過程中應盡量降低正常乳腺組織的受輻射劑量，減少治療后期不良反應的發生。由此可見，iSCOUT圖像引導定位系統獲取定位圖像時間短，對正常組織輻射劑量更小，臨床應用更具優勢。

綜上所述，采用iSCOUT圖像引導定位系統所計算出的擺位誤差均在可接受的誤差范圍內，而且配準結果十分接近加速器自帶圖像引導定位系統的誤差，但是iSCOUT 圖像引導定位系統有其獨特的優勢，不僅可以縮短患者的治療時間，而且可以減少組織輻射量，在達到同樣治療效果的前提下，iSCOUT圖像引導定位系統有其獨特的應用優勢。