CBCT在盆腔肿瘤放疗摆位中的临床应用

【前言】CBCT在盆腔肿瘤放疗摆位中的临床应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1.1 仪器设备 所用放疗设备为Vrian Trilogy直线加速器和定位采用85 cm大孔径CT（Philips Brilliance CT），Vrian Eclipse8.9计划系统。 1.2 研究对象 选取2011年6月～2012年6月我院行调强放疗的盆腔部肿瘤患者30例，其中宫颈癌10例、直肠癌11例、前列腺癌3例、子宫内...

[摘要] 目的 应用Vrian Trilogy锥形束CT（cbct）分析盆腔部调强放射治疗中的摆位误差，为设计放疗临床靶区（CTV）外放到计划靶区（PTV）提供数据参考。 方法 30例盆腔肿瘤患者均采用调强放疗技术，真空袋固定，首次治疗均需行CBCT扫描，以后每周扫描1次，将CBCT图像和计划CT图像进行自动及手动匹配，获得X（左右）、Y（头脚）、Z（前后）方向的偏移数据，以判断摆位的准确性。 结果 患者首次摆位后行CBCT扫描，其在X、Y、Z方向上的误差分别为（1.73±0.62）mm、（5.63±0.13）mm、（2.81±0.52）mm；经纠正后的误差明显降低，且与首次摆位后的误差相比，有统计学意义（P < 0.05）；但在治疗过程中的再次摆位误差较纠正后显著增加（P < 0.05）；根据MPTV的计算公式（M = 2.5∑总+0.7总σ），纠正前X、Y、Z方向的MPTV分别为4.58 mm、11.82 mm、6.45 mm，纠正后X、Y、Z方向的MPTV分别为1.78 mm、2.84 mm、2.14 mm。 结论 使用CBCT扫描系统，能较准确、高效地修正摆位误差，提高治疗精确度，并为治疗单位准确设定计划靶体积（PTV）提供了依据。

[关键词] CBCT；调强放疗；计划靶体积；摆位误差

[中图分类号] R730.55 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2013）22-0035-02

放射治疗是恶性肿瘤治疗的重要手段之一，治疗的精确性直接影响到肿瘤的局控率、治愈率，近10多年来，放射治疗技术由2D到3D、甚至4D，实现了飞跃式的发展，其精确性包括了精确诊断、精确定位、精确计划、精确摆位、精确照射等[1]。但在我们实际放疗的过程中，摆位误差不仅会使肿瘤照射出现漏靶，降低肿瘤的局部控制率，甚至会使肿瘤周边重要器官受到过度照射，从而造成严重的并发症和后遗症[2]。本文回顾性分析了我院30例盆腔肿瘤放疗过程中的摆位误差情况，为医生外放PTV提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

所用放疗设备为Vrian Trilogy直线加速器和定位采用85 cm大孔径CT（Philips Brilliance CT），Vrian Eclipse8.9计划系统。

1.2 研究对象

选取2011年6月～2012年6月我院行调强放疗的盆腔部肿瘤患者30例，其中宫颈癌10例、直肠癌11例、前列腺癌3例、子宫内膜癌6例，患者年龄33～76岁，平均49.7岁。

1.3 方法

CT模拟定位图像的采集及CBCT图像的获取；患者选用真空袋固定，双手抱头，CT定位前，患者排空膀胱，饮500 mL水，待膀胱上界充盈至S2水平，用铅点在等中心体表作标记，根据医师要求，用Philips Brilliance CT进行扫描，并在Vrian Eclipse 8.9计划系统进行靶区勾画及计划设计。CBCT扫描前，患者的衣着、应与制作真空袋固定和CT扫描时一致。在Trilogy加速器下应用KV-CBCT获取摆位图像。

图像匹配：图像匹配功能由系统自带软件完成，由Eclipse系统OfflineReview软件查看。其中X、Y、Z分别代表身体的左右、头脚、前后方向，医师可先用扫描所得图像与治疗计划CT图像自动匹配，再根据实际情况进行骨性标志及灰度手动配准。然后根据匹配分析数据，通过手动或自动移动治疗床来校正摆位误差[3]。校正摆位误差后需再次进行CBCT扫描，得出经校正后的肿瘤位置摆位误差。

1.4 统计学处理

采用SPSS13.0 统计软件进行数据分析，并根据VanHerk公式（M = 2.5∑总+0.7总σ）计算MPTV大小[4]。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

盆腔部肿瘤患者的头脚方向摆位误差较大，最大偏差值达12.63 mm，>5 mm的达23%。根据按vanHerk等推导公式MPTV=2.5Σ+0.7σ计算，其表明至少90%临床靶区至少达到95%的处方剂量。计算盆腔部肿瘤CTV～PTV即Margin的X、Y、Z方向。首次摆位匹配后，各个方向上的MPTV值分别为X轴4.58 mm，Y轴11.82 mm，Z轴6.45 mm；经纠正后，再次CBCT扫描得出的X轴1.78 mm，Y轴2.84 mm，Z轴2.14 mm。根据统计所得，建议纠正前MPTV在X方向（左右）7 mm，Y方向（头脚）15 mm，Z方向（前后）10 mm，纠正后MPTV在所有方向上取4 mm。见表1，表2。

3讨论

近年来，计算机及影像设备的快速发展，带动了放疗技术的进步，由2D放疗，发展到3D放疗、调强放射治疗技术以及立体定向放疗等，这些治疗技术使得高剂量区分布的形状与肿瘤靶区在三维上更匹配，使肿瘤区域的剂量得到充分保证，同时使周边正常组织得到最大程度的保护，减少了副反应的发生，从而提高了患者的生存率及生活质量[5-8]。但是放疗过程中，即使我们采用了各种先进的固定设备，但由于患者的变化仍受多种因素影响，如膀胱的充盈程度、体重变化、机器误差、器官的生理活动等，将降低放疗的精确性，引起肿瘤区漏靶或高剂量区移到危险器官内，这不但降低局控率，而且可能会造成不可逆转的严重并发症[9-11]。因此对于如何进一步提高摆位及靶区的精确性成为当前放疗的研究热点。

经数据分析，我们发现盆腔部放疗的位置变化较大，从而使摆位及靶区的准确确定显得更为重要。我院Vrian Trilogy直线加速器具备千伏级CBCT图像引导放疗系统，能实时发现摆位误差，并通过分析图像匹配数据，及时修正偏差位置，准确完成治疗。本文中30例患者均行CBCT扫描，以了解治疗前及纠正后的摆位误差情况，并观察分次内的摆位误差。分析后发现纠正后仍存在轻微的摆位误差，表明目前因器官的生理运动、患者重心偏移等所致误差仍无法完全纠正，使治疗下的与做定位CT时的完全一致[9，12]。经统计，治疗后的摆位误差明显大于纠正后的摆位误差（P < 0.05）。结果验证了盆腔器官在放疗过程中的运动及变形明显，因此在计算MPTV时不能忽视分次内误差的影响。故根据VanHerk公式（M = 2.5∑总+0.7总σ）我们计算得纠正前左右、头脚、前后方向的计划靶区外放值分别为4.58 mm、11.82 mm、6.45 mm。但由于目前技术限制， CBCT仍未能全程跟踪盆腔内部器官的动态变化，因此建议MPTV在X方向（左右）7 mm，Y方向（头脚）15 mm，Z方向（前后）10 mm，这样才能使肿瘤放疗边界得到充分的保障。

总之，CBCT能实时测量误差、在线纠正误差并引导放疗，减少了不必要的照射，即缩小了PTV的外放，大大提高了放射治疗的精确度，从而降低并发症或后遗症，提供局控率及治愈率[13]。但各个单位在放疗及固定设备、技师水平、摆位方法等不尽相同，故统计出的摆位误差和计算的Margin的大小也各式各样，本文计算的Margin大小只适用于本院的Vrian Trilogy直线加速器，主管医师在勾画靶区时应结合本单位实际情况而定。

[参考文献]

[1] 胡逸民. 调强放射治疗的最新进展[J]. 中国医疗器械信息，2005，11（2）：1-5.

[2] VanHaaren PM， Bel A， Hofman P，et al. Influence of daily setup measurements and corrections on the estimated delivered dose during IMRT treatment of prostate cancer patients[J]. Radiother Oncol，2009， 90（3）：291-298.

[3] Meyer J，Wilbert J，Baier K，et al. Positioning accuracy of cone-beam computed tomography in combination with a HexaPOD robot treatment table[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2007，67：1220-1228.

[4] van Herk M，Ploeger L，Sonke JJ. A novel method for megavoltage scatter correction in cone-beam CT acquired concurrent with rotational irradiation[J]. Radiother Oncol，2011，100（3）：365-369.

[5] Gallagher MJ，Brereton HD，Rostock RA，et al. A prospective study of treatment techniques to minimize the volume of pelvic small bowel with reduction of acute and late effects associated with pelvic irradiation[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，1986，12：1565-1573.

[6] Green N. The avoidance of small intestine injury in gynecologic cancer[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，1983，9：1385-1390.

[7] Montana GS，Fowler WC. Carcinoma of the cervix： analysis of bladder and rectal radiation dose and complications[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，1989，16：95-100.

[8] Perez C，Grigsby P，Lockett M，et al. Radiation therapy morbidity in carcinoma of the uterine cervix：dosimetric and clinical correlation[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，1999，44：855-866.

[9] Ahmad R，Hoogeman MS，Quint S et al. Interfraction bladder filling variations and time trends for cervical cancer patients assessed with a portable 3-dimensional ultrasound bladder scanner[J]. Radiother Oncol，2008，89：172-179.

[10] Siddiqui F，Shi C，Papanikolaou N，et al. Image-guidance protocol comparison： supine and prone setup accuracy for pelvic radiation therapy[J]. Acta Oncol，2008，47：1344-1350.

[11] Laursen LV，Muren LP，Etstrern UV，et al. Residual rotational setup errors after daily cone-beam CT image guidance in locally advanced cervical cancer （poster） Physics and technology： adaptive and image/dose guided RT[J]. Radiother Oncol，2010，96：S419.

[12] Meyer J，Wilbert J，Baier K，et al. Positioning accuracy of cone-beam computed tomography in combination with a HexaPOD robot treatment table[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2007，67：1220-1228.

[13] Borst GR，Sonke JJ，Betgen A，et al. Kilo-voltage cone-beam computed tomography setup measurements for lung cancer patients； first clinical results and comparison with electronic portal-imaging device[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2007，68：555-561.

（收稿日期：2013-06-06）