王艷霞，蔣社偉，張勝

［焦作煤業(yè)（集團）有限責任公司中央醫(yī)院 放療科，河南 焦作 454000］

隨著放療技術的快速發(fā)展，精確放療已成為常規(guī)放療。在治療計劃的執(zhí)行階段，射野位置和患者擺位都會存在誤差，甚至出現(xiàn)一些嚴重的錯誤，因此位置驗證是非常必要的[1]。圖像適時引導是現(xiàn)代腫瘤精確放射治療的最新技術之一，有效降低了靶區(qū)移位、變形、擺位的誤差，但在一些基層放療單位還不能普及最新圖像引導技術。本文通過CT治療計劃系統(tǒng)（CT-treatment planning system, CT-TPS）與電子射野影像裝置（electronic portal imaging device, EPID）在頭頸部腫瘤首次放療擺位中的誤差對比分析，討論兩種方法在位置驗證中的精確性，進一步做好基層放療單位的質量保證和質量控制。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年5月-2016年12月接受放射治療的頭頸部腫瘤患者37例，男28例，女9例；年齡25～79歲，中位年齡65歲?；颊咭话闱闆r較好，患者簽署知情同意書。所有患者卡氏行為狀態(tài)評分（Karnofsky Performance Status, KPS）評分均≥70分，其中鼻咽癌11 例，腦膠質瘤13例，腦轉移瘤6例，甲狀腺癌4例，舌癌3例。

1.2 方法

1.2.1 體位固定 熱塑膜固定技術的應用能夠減少擺位誤差[2]，首先將頭頸肩熱塑膜置入68℃恒溫水箱中6 min，患者平躺于頭頸肩固定底板，依據(jù)患者情況選擇合適頭枕，雙手置于體部兩側，將經恒溫水箱浸泡過的頭頸肩熱塑膜完全敷貼于患者體表，根據(jù)患者體表輪廓塑型，15 min后完成體位固定，并標記患者信息。

1.2.2 CT模擬定位 采用飛利浦64排容積CT增強掃描模擬定位，在激光定位系統(tǒng)下，采用三點定位法，在距離腫瘤較近且呼吸動度較小的部位標記Mark點，貼鉛標。掃描范圍上界至顱頂，下界至主動脈窗，平靜呼吸下曝光，螺距1，掃描層厚3 mm。掃描的序列圖像通過DICOM3.0傳至醫(yī)科達Monaco5.11治療計劃系統(tǒng)。

1.2.3 計劃設計 醫(yī)生在Focal工作站勾畫靶區(qū)并由上級醫(yī)師審核。物理師采用Monaco5.11計劃系統(tǒng)制作固定野動態(tài)調強治療計劃，計劃審核后做劑量驗證（要求通過率＞95%），并將計劃傳輸至醫(yī)科達precise加速器，參考圖像0°、90°數(shù)字重建影像（digital reconstruction radiograph, DRR）傳輸至EPID（蘇州雷泰IVS）工作站。

1.2.4 首次擺位驗證 同一患者采用CT-TPS和EPID兩種方法進行首次擺位驗證。

1.2.4.1 CT-TPS 計劃設計完成后，TPS生成的坐標數(shù)據(jù)傳至CT模擬定位機配置的三維移動激光定位系統(tǒng)?；颊咴谀MCT機上擺位，以Mark點為原點，根據(jù)TPS生成的坐標數(shù)據(jù)將激光線自動移至射野等中心，標記治療點并貼鉛標，二次掃描CT（掃描條件同前）。圖像傳至Monaco-TPS，與計劃CT進行圖像融合。Monaco-TPS圖像融合采用互信息算法，3種融合方式：自動融合（automatic fusion, AF）、感興趣體積融合（volume of interest, VOI）、點對點融合（point registration,PR），本次研究采用自動和感興趣體積相結合，提高配準的精度。圖像融合后，利用Monaco-TPS軟件工具，將治療中心跳轉至計劃射野中心，通過復核計劃射野中心十字線與二次CT治療中心鉛標的重合度，獲取患者X（左右）、Y（頭腳）及Z（前后）3個方向上的線性誤差，見圖1。

1.2.4.2 EPID 患者在加速器上擺位，以Mark點為原點，同樣根據(jù)TPS生成的坐標數(shù)據(jù)將激光線移至射野等中心，標記治療點。啟動EPID圖像采集板，單曝光采集0°、90°MV級圖像，將獲取0°、90°標記有射野中心的MV級圖像與TPS重建的標記有射野中心的0°、90°DRR片進行配準，主要采用頭頸部顯著骨性標記進行手動配準，如鼻中隔、眼眶、下頜、椎體及棘突等。利用軟件工具，通過手動配準自動計算出患者X、Y及Z 3個方向上的線性誤差，見圖2。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用IBM SPSS Statistics 22.0軟件，對CT-TPS與EPID在首次治療擺位中兩組誤差進行配對樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

圖1 CT-TPS圖像配準示例

圖2 EPID圖像配準示例

2 結果

在頭頸部腫瘤首次放療擺位中，采用CT-TPS與EPID兩種方法獲取患者X、Y及Z 3個方向上的線性誤差，通過回顧性對比分析，兩種方法的誤差雖稍有差別，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），差異無統(tǒng)計學意義，見表1。

表1 CT-TPS和EPID擺位誤差對比（±s, cm）

表1 CT-TPS和EPID擺位誤差對比（±s, cm）

方向 例數(shù) CT-TPS EPID t值 P值X 37 0.101±0.101 0.088±0.111 0.360 0.722 Y 37 0.158±0.122 0.129±0.131 1.159 0.264 Z 37 0.063±0.051 0.087±0.100 -0.819 0.425

3 討論

放射治療技術的發(fā)展，靶區(qū)適形度越來越高，劑量跌落更快，位置輕微偏差導致放療劑量產生較大差異[3]。開展三維精確放射治療前，必須進行位置驗證，一些基層放療單位還不能普及最新圖像引導技術，比如：錐形束CT（cone beam CT,CBCT）、在軌CT（CT-on-rail）、呼吸門控和靶區(qū)追蹤等。EPID作為一種常用的二維放療圖像引導技術，具有省時、價格相對合理及簡便等特點[4]。對于不具備EPID的基層放療單位，可以有效利用TPS的圖像融合模塊，通過二次掃描CT進行位置驗證，確定計劃射野中心和治療射野中心的復合度，此方法報導較少。

頭頸肩熱塑膜固定技術可提高頭頸胸部擺位精度，減少正常組織受照，提高患者生存質量[5]，準確度、重復性較好，且頭頸部骨性標志較多，受呼吸運動影響較小，因此選取的頭頸部腫瘤患者均采用該固定方式，以便更準確獲取研究數(shù)據(jù)。首次放療前的位置驗證尤其重要，是精確放射治療擺位的基準[6]，對37例頭頸部腫瘤患者首次放療擺位采用CT-TPS與EPID兩種方法進行位置驗證，獲取患者兩組X、Y及Z 3個方向上的誤差值，進行配對樣本t檢驗對比分析，兩種方法雖稍有差別，但3個方向的誤差差異均無統(tǒng)計學意義，各個方向的誤差均小于0.2 cm，符合臨床要求。龍騰飛等[7]研究三維的配準比二維的配準，更能直觀地反映出配準誤差，更容易被臨床醫(yī)生所接受，這是基于在CT室（in room CT）的研究。CT-onrail是滑軌CT和直線加速器同一機房，共用治療床的圖像引導系統(tǒng)[8-9]、CBCT是加速器自帶的KV級CT，CT-TPS做位置驗證基于模擬定位CT和TPS相結合，與前者相比有一定劣勢，但屬于三維的圖像配準，與醫(yī)科達Monaco-TPS聯(lián)合應用，能夠精確反應出誤差，Monaco-TPS圖像融合采用互信息算法，3 種融合方式：AF、VOF、PR，3種方式各有優(yōu)缺點，需聯(lián)合應用，提高圖像配準精度，誤差數(shù)值可精確到0.01 cm。EPID采集的MV級圖像圖像分辨力低，軟組織圖像較DRR相對豐富，TPS重建的DRR圖像主要對骨組織成像，是屬性不同圖像配準，誤差數(shù)值可精確到0.1 cm，增加了誤差評估難度，優(yōu)勢是可以在線驗證、省時省力，目前EPID在放療設備質控、劑量驗證方向的應用研究較多[10-14]，前景廣闊。

綜上所述，通過對37例頭頸部腫瘤首次放療位置驗證的研究，CT-TPS與EPID兩種位置驗證方法均能準確提供誤差數(shù)值，兩者差異無統(tǒng)計學意義，滿足臨床要求，對于基層放療單位，兩種方法可以聯(lián)合使用，也可單獨使用，CT-TPS位置驗證在EPID出現(xiàn)故障時可以替代EPID。

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