王境生 徐新宇 薛志孝 董洋 于旭耀 陳華明

射波刀立體定向放療（stereotactic radiotherapy，SBRT）成為多種腫瘤放療的首選適應(yīng)證。臨床中通常采用單次照射劑量大，照射次數(shù)少，局部治療療效好，患者治療時(shí)間短（通常1～2 周內(nèi)完成）[1-2]。SBRT 治療不可耐受手術(shù)的早期非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）局部控制率與手術(shù)相當(dāng)，與常規(guī)放療比較，可以顯著提高早期不可手術(shù)NSCLC 的局部控制率和生存率[3]。射波刀SBRT 系統(tǒng)圖像引導(dǎo)采用kV 級X 射線交角透視成像技術(shù)，通過X 射線投影圖像和治療計(jì)劃CT 圖像進(jìn)行二維-三維（2D-3D）圖像配準(zhǔn)。M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)有5 種圖像引導(dǎo)方法：顱骨（6D-skull）追蹤方式、椎體（x-sight）追蹤方式、synchrony 同步呼吸追蹤方式、金標(biāo)（fiducial）追蹤方式、肺（x-sight lung）追蹤方式[4]。目前，國內(nèi)外關(guān)于M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)治療腫瘤臨床療效文獻(xiàn)很多，但是關(guān)于M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)圖像引導(dǎo)給腫瘤患者增加的照射劑量及其影響因素研究甚少。

本研究回顧性分析216 例M6 型射波刀SBRT腫瘤患者，采用圖像引導(dǎo)追蹤方式和腫瘤靶區(qū)位置進(jìn)行分類，分別統(tǒng)計(jì)患者腫瘤靶區(qū)的照射劑量、治療分割次數(shù)、球管曝光參數(shù)、計(jì)算曝光次數(shù)、累積的照射劑量，得出平均曝光次數(shù)和平均照射劑量，與患者腫瘤靶區(qū)的照射劑量相比較。利用多元線性逐步回歸模型分析累積劑量的影響因素，為腫瘤患者接受M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)的圖像引導(dǎo)額外照射劑量提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究回顧性分析2023 年1 月1 日至5 月31日在天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院接受M6 型射波刀SBRT 治療的216 例腫瘤患者，其中男性131 例，女性85 例。中位年齡65（11～90）歲。其中，73 例顱腦腫瘤患者，111 例胸部腫瘤給患者，20 例腹部腫瘤患者，12 例盆腔腫瘤患者。所有患者采用曝光時(shí)間間隔為20～150 s?；颊呋举Y料見表1。本研究經(jīng)天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（倫理批號：bc202 3133）并且全部患者已簽署知情同意書。

1.2 方法

入射皮膚劑量為獲取追蹤和定位用的X 射線影像照射的患者劑量，是在無背向散射的情況下在成像中心測量的空氣比釋動能（兩個(gè)成像射束交叉的中軸上的點(diǎn)）。反平方定律校正適用于射波刀M6 立體放療系統(tǒng)中標(biāo)稱X 射線源至等中心距離和在系統(tǒng)安裝時(shí)記錄的實(shí)際距離之間的差異。入射皮膚劑量（以cGy 為單位）作為kV 和mAs 的函數(shù)，是多個(gè)Cyberknife 系統(tǒng)上X 射線球管和發(fā)生器的平均值。M6型射波刀SBRT 系統(tǒng)中文件tmt_dispatch.log 有圖像劑量imaging dose，詳細(xì)記錄每次球管AB 曝光產(chǎn)生圖像的照射劑量。腫瘤患者接受全程M6 型射波刀SBRT 結(jié)束后，在治療界面會左下角記錄到該患者治療過程中總的球管AB 曝光次數(shù)和累積的照射劑量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。將腫瘤患者按照圖像引導(dǎo)方式和腫瘤靶區(qū)位置進(jìn)行分類，分別統(tǒng)計(jì)患者曝光次數(shù)、累積的照射劑量，得出不同部位的平均曝光次數(shù)、平均照射劑量，與患者腫瘤靶區(qū)的照射劑量相比較，并勾畫ROC 曲線取腫瘤體積及BED10的cutoff 值以對其分層，利用多元線性逐步回歸模型分析累積劑量的影響因素。

2 結(jié)果

2.1 不同圖像引導(dǎo)方式患者曝光次數(shù)及累積照射劑量

73 例顱骨（6D-skull）追蹤方式，97 例椎體（x-sight）追蹤方式，38 例同步呼吸（sychrony）追蹤方式，6 例金標(biāo)（fiducial）追蹤方式、2 例肺追蹤（x-sight lung）腫瘤患者平均曝光次數(shù)、平均累積照射劑量（cGy）、累積照射劑量/靶區(qū)照射劑量（%）分別為131 次、1.6 cGy、0.02%～0.18%；212 次、8.0 cGy、0.05%～0.45%；322 次、12.2 cGy、0.06%～0.62%；237 次、10.1 cGy、0.07%～0.36%；411 次、12 cGy、0.20%～0.21%。顱骨（6D-skull）追蹤方式腫瘤患者累積照射劑量最低，其余4 種圖像引導(dǎo)方式腫瘤患者的平均曝光次數(shù)、累積照射劑量接近，見表2。

表2 不同圖像引導(dǎo)方式患者曝光參數(shù)、累積和平均曝光次數(shù)、累積和平均照射劑量

2.2 不同治療部位患者曝光次數(shù)及累積照射劑量

73 例顱腦腫瘤患者，111 例胸部腫瘤給患者，20例腹部腫瘤患者，12 例盆腔腫瘤患者平均曝光次數(shù)、平均累積照射劑量（cGy）、累積照射劑量/靶區(qū)照射劑量（%）分別為131 次、1.6 cGy、0.02%～0.18%；258 次、9.6 cGy、0.05%～0.62%；191 次、7.7 cGy、0.08%～0.44%；209 次、8.5 cGy、0.07%～0.36%。顱腦腫瘤患者的平均曝光次數(shù)、累積照射劑量最低，胸部、腹部、盆腔腫瘤患者的平均曝光次數(shù)、累積照射劑量接近。見表3。

表3 不同治療部位腫瘤患者曝光參數(shù)、累積和平均曝光次數(shù)、累積和平均照射劑量

2.3 影響因素

以累積劑量為因變量，以腫瘤部位（顱內(nèi)=1，胸部=2，腹部=3，盆腔=4）、腫瘤體積（＜30 mL=0，≥30 mL=1）及腫瘤BED10（≤60 Gy=0，＞60 Gy=1）為自變量，進(jìn)行多元線性回歸分析。結(jié)果顯示，回歸方程顯著，F(xiàn)=45.295，P＜0.001。自變量共線性顯示tolerance 均＞0.2，方差膨脹因子（VIF）均＜10，提示各自變量間不存在共線性。BED10、靶區(qū)體積、腫瘤部位均為累積劑量的影響因素。當(dāng)腫瘤體積≥30 mL、BED10＞60 Gy、腫瘤位于胸、腹、盆腔時(shí)，累積劑量增大。調(diào)整后R2=0.511，表明調(diào)整后這些變量解釋累積劑量51.10%的變異，見表4。

表4 腫瘤靶區(qū)部位、腫瘤體積及BED10 對累積劑量的影響

3 討論

M6 型射波刀M6 系統(tǒng)采用二維kV 級X 射線，X 線能量、X 線源至探測器的距離、患者體厚、照射部位等會影響患者的圖像引導(dǎo)照射劑量[5]。本研究分析不同圖像引導(dǎo)追蹤方式和腫瘤靶區(qū)位置腫瘤患者的曝光次數(shù)和累積照射劑量及其影響因素，發(fā)現(xiàn)采用6D-skull（顱骨）追蹤方式顱腦腫瘤患者曝光次數(shù)、累積照射劑量最低，采用其余4 種圖像引導(dǎo)方式對應(yīng)的胸部、腹部、盆腔腫瘤患者曝光次數(shù)、累積照射劑量接近。研究基于腫瘤患者的單個(gè)射波刀物理計(jì)劃的基礎(chǔ)上，多個(gè)射波刀物理計(jì)劃的腫瘤患者接受到M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生的累積照射劑量應(yīng)該為多個(gè)射波刀物理計(jì)劃的累積照射劑量之和。

奚惠等[6]對M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行臨床驗(yàn)收測試，測定圖像引導(dǎo)定位追蹤偏差x=0 mm、y=0.1 mm、z=0.1 mm、r=0.1°、p=-0.1°，測試結(jié)果均優(yōu)于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，其精確性、可靠性均滿足臨床要求。有研究對30 例患者數(shù)據(jù)資料生成的分別由A、B 投影圖像構(gòu)成564 組投影圖像,分析記錄Xsight 系統(tǒng)配準(zhǔn)結(jié)果的差值,S/I、L/R 和A/P 的3 個(gè)平移結(jié)果的差值分別為（0.100.24）mm、（-0.060.32）mm 和（0.110.21）mm；Roll、Pitch 和Yaw 的3 個(gè)轉(zhuǎn)角結(jié)果的差值分別為（-0.010.35）°、（0.070.23）°和（0.010.24）°，x-sight 系統(tǒng)均基于kV 級X 射線2D-3D 圖像配準(zhǔn)立體定位引導(dǎo)技術(shù)，臨床比對結(jié)果一致性好[7]。郭靜鈺等[8]研究發(fā)現(xiàn)，采用靜態(tài)追蹤模式患者平均每位每次分割治療接受曝光次數(shù)為36.5 次，采用動態(tài)追蹤模式時(shí)為49.2 次，單次曝光最小吸收劑量為0.5 μGy，最大為385 μGy。G3 型射波刀SBRT 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像引導(dǎo)功能，對患者產(chǎn)生額外吸收劑量保持在較低的范圍內(nèi)[9]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)靶區(qū)體積、腫瘤部位、BED10均為累積照射劑量的影響因素。當(dāng)腫瘤體積≥30 mL、BED10＞60 Gy、腫瘤位于胸部、腹部、盆腔時(shí)，累積照射劑量增大。M6 型射波刀SBRT 系統(tǒng)中圖像引導(dǎo)部分，能夠?qū)颊咧委熯^程中進(jìn)行實(shí)時(shí)位置精度驗(yàn)證，腫瘤患者接受到的輻射劑量較少。

本文無影響其科學(xué)性與可信度的經(jīng)濟(jì)利益沖突。