謝 瑾 王 競

(中國人民解放軍總醫(yī)院腫瘤放療科，北京 100853)

胰腺癌調(diào)強放療的圖像引導(dǎo)位移參數(shù)及其影響因素

謝 瑾1王 競

(中國人民解放軍總醫(yī)院腫瘤放療科，北京 100853)

目的探討胰腺癌調(diào)強放療(IMRD)圖像引導(dǎo)(IGRT)位移參數(shù)與患者一般資料相關(guān)性。方法選取2013年11月至2016年5月解放軍總醫(yī)院67例接受IMRT的局限期胰腺癌患者，采用口服造影劑后CT模擬定位，勾畫出腫瘤靶區(qū)。根據(jù)擺位兆伏級計算機斷層(MVCT)掃描結(jié)果，校正位移誤差并行圖像配準后行精確放療，記錄下患者橫向(x)、縱向(y)、前后(z)和橫斷面旋轉(zhuǎn)(Roll)方向的位移參數(shù)。分析位移參數(shù)及其影像參數(shù)的因素。結(jié)果67例局限期胰腺癌患者接受MVCT掃描共計1 625次，在x、y、z方向線性位移的系統(tǒng)誤差±隨機誤差分別為(-0.20±0.68)mm、(-0.21±2.41)mm、(0.54±1.03)mm；Roll方向旋轉(zhuǎn)誤差為(0.10±0.26)°，在x、y、z方向外擴5.38 mm、14.19 mm、4.65 mm 。x方向上的位移受體重、胸圍、腹圍的變化影響(P<0.05)，z方向位移影響因素為年齡、既往化療、體重、胸圍、腹圍(P<0.05)，x、Roll方向無明顯差異(P>0.05)。結(jié)論性別、既往化療、年齡等因素會影響放療的精確度，老年(年齡>60歲)及既往化療后患者，放療期間體重、胸圍、腹圍變化較大。當(dāng)體重超過4 kg，胸圍超過3 cm或腹圍超過5 cm時，通過IGRT校正擺位誤差能夠提高胰腺癌放療的精確度，確保IMRT的質(zhì)量和治療效果。

胰腺癌；調(diào)強放療；圖像引導(dǎo)；影響因素

胰腺癌發(fā)病率和死亡率高，且在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)新發(fā)病例多，并呈快速上升趨勢〔1〕。放療技術(shù)可以有效控制局部腫瘤，并且能夠止痛。但由于胰腺的解剖位置毗鄰胃腸道組織，局部腫瘤照射劑量不易控制，傳統(tǒng)的放療技術(shù)容易發(fā)生對正常器官及組織損傷。近年來，調(diào)強放療(IMRT)、圖像引導(dǎo)放療(IGRT)不僅可以提高放療的精準性，還能在提高腫瘤局部放療劑量的同時保護周圍正常組織，幫助患者享受高品質(zhì)的生活，盡可能地增加存活的時間〔2〕。研究證明，局部晚期胰腺癌使用放射治療能夠提高局控率〔3〕。臨床實際操作中，胰腺癌生物學(xué)特性的特殊及其靶區(qū)勾畫范圍與實際腫瘤范圍存在誤差，放療劑量不易掌握等因素，導(dǎo)致胰腺癌經(jīng)放療后的復(fù)發(fā)率仍較高、毒副反應(yīng)依較重。本研究通過采集局限期胰腺癌患者放射治療影像掃描參數(shù)、治療擺位及圖像引導(dǎo)參數(shù)，分析IMRT過程中治療擺位與治療計劃等影響因素的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 2013年11月至2016年5月選取解放軍總醫(yī)院67例胰腺癌患者，采用大分割螺旋斷層IMRT進行治療。入選標(biāo)準：①根據(jù)《AJCC癌癥分期手冊第七版》〔4〕病理分期評估Ⅰ～Ⅲ期；②胰腺癌術(shù)后腫瘤切緣不凈或腫瘤殘存者(R1或R2手術(shù))；③膽道梗阻患者先行膽道引流解決梗阻后；④局限在胰腺周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者；⑤所有入組患者無放療禁忌。排除標(biāo)準：①Ⅳ期患者；②伴有黃疸、膽道梗阻；③臨床資料不完整。其中男46例，女21例，年齡23～85〔平均(54.09±12.32)〕歲。有手術(shù)史24例，無手術(shù)史43例，既往化療者23例，既往未化療者44例。病理診斷45例，臨床診斷22例，其中診斷為胰腺體尾癌26例，胰頭癌41例。局限未轉(zhuǎn)移31例，區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移22例，遠處轉(zhuǎn)移14例。放射劑量為50～60 Gy/25～30 F，局部殘留病灶劑量60～65 Gy/20～25 F。本研究實施過程中所有入組患者知情，征得患者同意利用臨床資料。

1.2放療定位 患者采用仰臥位低溫?zé)崴荏w膜進行體位固定，雙手抱肘置于額頭。口服造影劑后，在Philips Briliance CT Big Bore CT下行增強+平掃模擬定位，層厚3 mm，從呼氣位的膈頂掃描至第四腰椎椎體下緣。掃描圖像通過DICOM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?Pinnacle38.0放療計劃系統(tǒng)上行增強與平掃圖像融合后在增強序列上完成靶區(qū)與正常器官勾畫。

1.3靶區(qū)定義及勾畫 胰腺癌的原發(fā)腫瘤部位及轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)稱為腫瘤區(qū)(GTV)，放療計劃系統(tǒng)參照GTV向外放以勾畫胰腺癌的臨床靶區(qū)(CTV)，結(jié)合胰腺癌腫瘤的生物學(xué)特性以及周圍解剖結(jié)構(gòu)，在縱向、軸向上分別外放5～10 mm、5～8 mm，當(dāng)腫瘤接近十二指腸時縮小1～3 mm外放范圍。在CTV基礎(chǔ)上適當(dāng)外放5 mm即為計劃靶區(qū)(PTV)。

1.4計劃設(shè)計 患者均通過放療計劃系統(tǒng)，采用6 MV的X射線進行照射。每次治療前要求患者統(tǒng)一著裝，光腳稱重、選擇同一測量位置進行胸圍、腹圍的測量并記錄。后采用擺位兆伏級計算機斷層(MVCT)進行掃描，累計共獲得1 625次MVCT圖像。運用精細分辨率和骨組織自動配準，將每次放療前的MVCT圖像與CT模擬定位時圖像進行配準、調(diào)整。校正擺位誤差后進行MRT治療。對比x、y、z、Roll方向的擺位誤差受一般情況、治療計劃等因素變化的影響。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行方差分析、t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1擺位誤差 在橫向(x)、縱向(y)、前后(z)方向線性位移的系統(tǒng)誤差±隨機誤差分別為(-0.20±0.68)mm、(-0.21±2.41)mm、(0.54±1.03)mm；橫斷面旋轉(zhuǎn)(Roll)方向旋轉(zhuǎn)誤差為(0.10±0.26)°,在x、y、z方向外擴5.38 mm、14.19 mm、4.65 mm。其中，位移誤差最大的是y方向，位移誤差最小的是z方向。

2.2患者一般情況對擺位誤差的影響 x方向上的位移受體重、胸圍、腹圍的變化影響(P<0.05)，z方向位移影響因素為年齡、既往化療、體重、胸圍、腹圍(P<0.05)，y、Roll方向無明顯差異(P>0.05)。見表1。

表1 患者一般情況特征與擺位誤差相關(guān)性分析

2.3患者放療后體重、胸圍、腹圍變化情況 患者的體重、胸圍、腹圍在接受治療的第1、2周內(nèi)變化不大。在第3、4周的測量中，患者體重減輕明顯，胸圍、腹圍有不同程度的減小。見表2。放療第4周后患者體重、胸圍、腹圍變化不明顯，擺位誤差也隨之變化平緩。放療后4 w內(nèi)，體重減輕4 kg、胸圍減小3 cm、腹圍減小5 cm的患者增多。

表2 放療后每周體重、胸圍、腹圍下降情況(n)

3 討 論

IGRT作為精確放射治療技術(shù)之一，是指通過加速器機載影像設(shè)備在放療前、放療中實施的在照射位置進行驗證或靶區(qū)進行追蹤的技術(shù)手段，以達到放療位置更準確，精度更高的目的〔4〕。胰腺癌對于放療的敏感度差、需要較高的劑量才能控制，對于放療的精確度要求高〔5〕。研究表明，相對于適形放療，擺位誤差對IMRT計劃劑量的影響更大，即IMRT對擺位誤差更為敏感〔6〕。要使得90%的患者最小CTV累積劑量至少達到95%的處方劑量，就必須減小擺位誤差〔7〕。李丹明等〔8〕關(guān)于系統(tǒng)擺位誤差對胰腺癌放療劑量分布的研究顯示，當(dāng)CTV外放邊界<3 mm，PTV的V95%隨著外放邊界的增大明顯增加，當(dāng)隨著系統(tǒng)誤差的增大，V95%增加幅度較小。對于PTV的V105%，當(dāng)CTV外放邊界<5 mm，V105%對于擺位誤差改變十分敏感，當(dāng)外放邊界>5 mm，其對PTV的V105%影響隨著系統(tǒng)誤差的增大而逐漸減小。提示5 mm的外放是一個較為理想的外放值，與本研究通過定位掃描及圖像配準得到的x、z方向擺位誤差接近。5 mm的外放能盡可能地降低正常組織的受量情況下增加靶區(qū)劑量，減輕放療毒性反應(yīng)，提高臨床療效。同時，相關(guān)人員對旋轉(zhuǎn)誤差進行了研究，表明當(dāng)旋轉(zhuǎn)誤差平均值≤1°時，旋轉(zhuǎn)誤差不會影響90%的患者最小CTV累積劑量達到95%以上處方劑量。距離旋轉(zhuǎn)軸心較遠的位置隨著旋轉(zhuǎn)射野變化反而較大，距離旋轉(zhuǎn)軸心較近的位置隨著旋轉(zhuǎn)射野變化反而較小〔9〕。本研究中Roll方向的旋轉(zhuǎn)誤差<1°，影響非常小，可以忽略不計。

在患者分次放療的治療過程中，可能會由于治療設(shè)備、人員的誤差，治療時空不一致及放療時的靶區(qū)移位等情況造成每次放療治療時的x、y、z方向上的位移不同。若未通過圖像引導(dǎo)校正，可能造成不同程度的“靶區(qū)脫靶”和正常器官誤傷〔10〕。胰腺腫瘤位于身體中央，毗鄰眾多臟器，呼吸運動、飲食運動均會造成擺位誤差，且呼吸運動對于擺位誤差的影響最為明顯，胰腺在頭腳方向上的移動長達(23.71±15.93)mm〔11〕。目前，IGRT可以通過定量控制呼吸運動，將PTV體積個體化地減小，從而降低毗鄰臟器的劑量。也可以通過影像參數(shù)配準、校對擺位誤差，減小CTV至PTV的外放。但仍由于呼吸運動的影響，導(dǎo)致擺位誤差在y方向上相對最大，x方向上其次，z方向上相對最小。

Nakamura等〔12〕關(guān)于頭頸部腫瘤體質(zhì)量因素對擺位誤差影響研究中表明，擺位誤差影響較大的因素有患者身高及體質(zhì)量，而影響體質(zhì)量的因素為性別、既往是否進行過化療、年齡等。國外相關(guān)研究將PTV定義為為了避免產(chǎn)生由擺位誤差和內(nèi)靶體積(ITV)等原因造成CTV位置相對射野的變化，根據(jù)CTV外放一定邊界而形成的區(qū)域〔13〕。其中，PTV的主要影響因素是ITV，而影響ITV主要因素是腫瘤部位、年齡、性別、體型及肺功能等，以上因素也會在一定程度上影響x、y、z、Roll方向的位移〔14〕。本研究中考慮由于患者對擺位不熟悉、配合度不高導(dǎo)致放療前2 w體重、胸圍、腹圍變化不大，x、z方向擺位誤差變化不明顯。放療后第3、4周患者體重、胸圍、腹圍變化明顯，x、z方向擺位誤差變大。目前該方面的研究尚缺乏高級別的循證醫(yī)學(xué)依據(jù)，建議更多的搜集患者一般情況及隨訪信息等相關(guān)數(shù)據(jù)，找出并驗證影響IGRT擺位誤差的相關(guān)因素，進一步研究患者的個體因素對擺位誤差造成的影響。

1周九鵬,秦天潔,孫 紅,等.GEMOX方案聯(lián)合調(diào)強放療治療局部晚期胰腺癌的臨床療效觀察〔J〕.昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2014;35(3):101-4.

2李丹明,孫新臣,葛曉林,等.擺位誤差對胰腺癌同步推量調(diào)強計劃劑量分布的影響〔J〕.臨床腫瘤學(xué)雜志,2013;18(11):1013-8.

3秦 丹,王 萍,時惠平,等.3.0T MR多b值DWI序列評價胰腺癌放療療效〔J〕.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2015;31(4):576-80.

4中國臨床腫瘤學(xué)胰腺癌專家委員會.胰腺癌綜合診治中國專家共識(2014年版)〔J〕.臨床腫瘤學(xué)雜志,2014;19(4):358-70.

5Mellon EA,Hoffe SE,Springett GM,etal.Long-term outcomes of induction chemotherapy and neoadjuvant stereotactic body radiotherapy for borderline resectable and locally advanced pancreatic adenocarcinoma〔J〕.Acta Oncol,2015;54(7):979-85.

6李 光,于洋洋,韓 沖,等.81例胰腺癌后程加量三維適形放療的療效分析〔J〕.中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2012;41(12):1134-7,1143.

7王 磊,宋大安,黎世秋,等.替吉奧聯(lián)合吉西他濱化療、同步放療治療晚期胰腺癌28例療效觀察〔J〕.山東醫(yī)藥,2014;54(10):50-1.

8李丹明,孫 濤.系統(tǒng)擺位誤差對胰腺癌單弧VMAT劑量分布的影響〔J〕.浙江臨床醫(yī)學(xué),2015;17(5):739-40.

9朱夫海,吳偉章,王 勇,等.胰腺癌患者螺旋斷層放療擺位誤差分析〔J〕.中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2013;30(6):4480-3.

10謝 瑾,徐壽平,解傳斌,等.胰腺癌調(diào)強放療的擺位和圖像引導(dǎo)參數(shù)〔J〕.解放軍醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2016;37(2):128-32.

11尚 進,李 東,閆 英,等.胰腺癌螺旋斷層調(diào)強放療劑量學(xué)分析〔J〕.中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2013;30(6):4472-5,4518.

12Nakamura M,Akimoto M,Ono T,etal.Interfraction positional variation in pancreatic tumors using daily breath-hold cone-beam computed tomography with visual feedback〔J〕.J Appl Clin Med Phys,2015;16(2):5123.

13Tuli R,Surmak A,Reyes J,etal.Development of a novel preclinical pancreatic cancer research model:bioluminescence image-guided focal irradiation and tumor monitoring of orthotopic xenografts〔J〕.Transl Oncol,2012;5(2):77-84.

14王濟東,夏廷毅,王穎杰,等.螺旋斷層放療聯(lián)合熱療治療局部晚期腫瘤或寡轉(zhuǎn)移的療效觀察〔J〕.山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2015;46(10):1030-2.

〔2017-03-11修回〕

(編輯 袁左鳴)

王 競(1971-)，男，博士，副主任醫(yī)師，副教授，主要從事腫瘤放療研究。

謝 瑾(1984-)，女，主治醫(yī)師，主要從事腫瘤放療研究。

R735.9

A

1005-9202(2017)17-4307-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.066

1 邢臺市人民醫(yī)院腫瘤放療科