千伏级CBCT引导下胸部肿瘤放疗中摆位误差及其外放边界分析

魏展福，叶必云，莫伟，何宝贞

（肇庆市第一人民医院肿瘤诊治中心，肇庆 526000）

三维放疗在近些年来受到医疗界重视，得到逐步发展，但其剂量的梯度较陡。在胸部肿瘤放疗中，摆位常可引起剂量不均，达不到计划的要求。在实际操作中需进行CTV→PTV及PRV的外放范围以控制摆位等误差。如何使摆位的精度提高是目前国内外的放射肿瘤界研究热门［1］。本研究对50例患有胸部恶性肿瘤的患者进行千伏级CBCT分析，以衡量摆位误差，探究外放边界。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2012年4月到2013年7月我院收治的胸部恶性肿瘤患者共50例，均经过病理证实。其中男26例，女24例；年龄在38至73岁之间，平均年龄为57.23±3.27岁；肺癌27例，食管癌13例，转移癌6例，淋巴瘤4例。患者取仰卧位并双手抱头，平静呼吸，采取热塑体膜进行固定。利用西门子Somotom-sensationPlus-16螺旋CT扫描机进行胸部CT扫描，取层间距为5mm，扫描范围是环甲膜到膈肌下缘。将扫描图像传于CMS治疗计划系统。

1.2 图像处理

应用瓦里安IX之OBI直线加速器对患者采取千伏级CBCT取像和治疗。患者采取常规方法进行分割时，首次采取CBCT扫描，而后每周进行一到两次。患者采取大分割，则每次治疗之前都采取CBCT扫描。利用OBI系统匹配治疗之前的CBCT图像和定位CT图像，方法为先采取灰度自动匹配方式，然后使用鼠标对模板的位置以及角度进行调整，人工对模板上的解剖结构与验证的CBCT图像上相关解剖结构在水平、冠状、矢状面上有无获取最佳的重叠。图像的分析使用由IGRT系统自带的分析工具，包括运动窗口、分画面等。检查肿块被PTV曲线包绕的情况，OAR是否处于计划的各器官曲线范围之内。其结果是由患者的主治医师以及一位影像科的副主任医师共同检查分析，对患者实际靶中心和定位CT靶中心的误差值（包括前后、左右、上下方向）。若有一方向上误差大于3mm，将治疗床移动至正确位置后再治疗。

1.3 统计方法

利用SPSS13.0软件进行摆位误差数据的单因素方差分析，P<0.05则表明差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 摆位误差

50例患者共498次CBCT扫描的数据显示，若考虑误差方向，前后、左右、上下方向上误差分别是（-2.18±1.93）mm、（-0.17±2.85）mm、（-1.29±4.38）mm；若只考虑误差大小，前后、左右、上下方向上误差分别是 （2.63±2.24）mm、（4.25±3.19）mm、（2.81±1.35）mm，绝对值最大值分别为7mm、19mm、22mm。分层分析显示，首次进行CBCT扫描的三方向摆位误差和剩余次的误差均数基本相同，差异无统计学意义。若考虑误差方向，前后、左右、上下方向比较结果分别为（-1.99±4.81）mm、（-0.88±2.96）mm、（-0.21±3.17）mm： （-2.46 ±2.15）mm、 （-1.26 ±5.25）mm、 （-2.71 ±1.87）mm（F=0.4231，P=0.5218、0.5013）。 只对误差大小进行考虑时，前后、左右、上下方向上比较的结果分别是（2.69±1.77）mm：（2.68±1.81）mm、（2.31±1.93）mm：（2.40±2.07）mm、（4.55±3.42）mm：（4.29±3.28）（F=0.00、0.05、0.22，P=0.618、0.956、0.720)。

2.2 外放边界

治疗之前，误差值属于分次间的运动，有系统误差以及随机误差。系统误差（Σ）是各个分次误差的平均数，而随机误差（tr）是各个分次误差标准差。根据Van Herk［2］的PTV外放值的计算式2.5Σ+0.70tr（此式说明90%群体患者的95%处方剂量可包全CTV），按此公式计算，PTV在前后、左右、上下方向上外放边界分别是7.12、2.73、7.08mm。 根 据McKenzie等OAR外放值的计算式1.3Σ±0.5tr（此式说明90%群体患者的OAR不超限制剂量），在前后、左右、上下方向，串行或者小并行OAR之PRV外放分别是（3.19±3.56）mm、（0.22±1.31）mm、（1.75±3.43）mm。

3 讨论

胸部肿瘤放疗时，摆位误差对治疗效果有较大的影响。传统测定摆位误差的方法是拍摄胶片或者EPID，但并不能准确估计误差的大小。IGRT是一种将放疗设备和影像设备结合的技术，在治疗之前可采集信息，确定计划靶区和实际靶区一致性，校正摆位的误差，调整放疗后续计划，引导实时射线操作，图像引导使摆位误差得到精确计算。

近年来，PTV外放的计算方法包括多种，Van Herk的公式考虑了随机误差以及系统误差两方面，学术界认同度高，它的基础是群体患者的CTV剂量累积分布概率，标尺是最小CTV累积剂量，计算所得的PTV外放可保证90%群体的患者95%的处方剂量包全CTV。吴君心等［3］利用体部固定架，以及负压成型垫、热塑成型固定膜固定等技术的CBCT研究盆腔肿瘤放疗计划靶区外放距离，结果显示前后、左右、上下方向摆位误差分别为4.6、12.5、6.2mm，CTV外放边界分别为5、15、10mm。

本研究和上述研究的方法及结果较为相似，都为热塑体膜固定，但靶区的外放边界比部分研究值小，分析可能和设备、摆位标准有关。分层分析表明，首次CBCT扫描的三方向摆位误差类似于误差的平均数，前后、左右、上下各方向的绝对最大值有比较大的差别。首次治疗的图像引导需进行严格验证。OAR是射线照射后出现显著并发症的器官，与靶区的位置以及剂量的大小关系密切。因其位置的不确定性，为避免严重并发症发生，应重视外放边界。综上所述，热塑体膜的固定效果比较令人满意，但也存在一定摆位误差。靶区在前后、左右、上下方向的外放边界分别是7.12、2.73、7.08mm。

［1］吴钦宏，李高峰，王婵等.基于锥形束CT体部肿瘤图像引导放疗的摆位误差分析［J］.中华放射肿瘤学杂志，2012，21：68-71.

［2］Van HerkM.Errorsand marginsin radiotherapy［J］.Semin Radiat Oncol,2004,14:52-64.

［3］吴君心，谢志原，林育毅等.应用锥形束CT对盆腔肿瘤放疗计划靶区外放距离的研究［J］.中华放射肿瘤学杂志，2010，19：328-330.