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摘要:目的測定盆腔部腫瘤在調強放射治療中的擺位誤差,分析誤差的原因并加以控制,以提高放療準確性。方法選取40例盆腔部腫瘤患者,用電子射野影像裝置拍攝驗證片,將驗證片和計劃靶區影像圖進行誤差比較。結果在左右、頭腳、前后方向上的誤差分別為(2.10±1.25)、(2.65±1.60)、(2.40±1.50)mm。結論對于盆腔部調強放療的患者,臨床靶區(CTV)到計劃靶區(PTV)擴邊范圍為左右6.13mm,頭腳7.75mm,前后7.05mm。
關鍵詞:盆腔部腫瘤;擺位誤差;電子射野影像裝置;調強放射治療
在現代化腫瘤治療過程中,調強放射治療(IMRT)已成為治療盆腔部惡性腫瘤的主要方式。但是在放療過程中,由于每次技術員的擺位誤差、患者的體位移動、放療設備存在的誤差、腫瘤靶區相對位置改變,使放療誤差不可避免,影響治療效果。對此,筆者對40例接受調強放療的盆腔部腫瘤患者進行了擺位誤差的測量和分析,為計劃設計時從臨床靶區(CTV)到計劃靶區(PTV)的外擴邊界提供依據。
1資料與方法
1.1一般資料
選取東南大學附屬第二醫院2015年11月—2016年1月接受調強放療的盆腔部腫瘤患者40例。其中宮頸癌20例,子宮內膜癌10例、直腸癌10例。患者年齡30~81歲,中位年齡58歲。KPS評分均≥75分,具備明確放療適應證。固定方式為熱塑體膜與放療體架。本研究得到了醫院倫理委員會批準。
1.2設備
瓦里安醫用電子直線加速器及其配置的電子射野影像系統(EPID),Eclipse治療計劃系統,新華X線模擬定位機。
1.3定位、計劃設計
宮頸癌、子宮內膜癌患者仰臥于平板體架上,直腸癌患者俯臥位于平板體架上,患者的矢狀面與床面垂直,將選定的熱塑體膜置于65~70℃的水箱中,待體膜軟化后取出放置于患者體部,左右拉伸體膜固定于體架上,并使之貼近患者體部。注意突出患者的體表標志,如肚臍、髂前上棘等。打開激光燈,在患者掃描范圍的體膜上標記三個金屬標記點。然后進行CT掃描,層厚3mm。在設計調強放射治療計劃時,在計劃中設計0°和90°兩個正交擺位驗證野,患者初次治療時和以后每間隔1周均采集EPID正交位影像進行擺位誤差驗證和校正(患者知情同意)。
1.4驗證圖像采集及對比
技師擺位完成后,使用EPID對患者進行擺位驗證。采集治療計劃中設計的0°和90°兩個正交擺位驗證野,以計劃野和開放野分別曝光,機器跳數為3MU。參考圖像為數字重建攝影圖像(DRR),圖像比較采用盆腔的骨性結構為標志,勾畫出DRR圖像上的盆腔骨性結構,與EPID進行最大程度重合,比較EPID圖像中解剖標記點和DRR圖像中相應解剖標記點的位置差異,得出在x軸、y軸、z軸(x軸、y軸、z軸分別表示患者左右、頭腳和前后方向)的擺位誤差數據并進行分析。
2結果
本研究共對40例盆腔部腫瘤患者進行了160次EPID影像采集。
2.1擺位誤差包括隨機誤差和系統誤差[1]
跟據Stroom等[23]的定義,以μ表示系統誤差的均值,以∑表示系統誤差的標準差,隨機誤差為每個患者的每次總誤差減去該患者的系統誤差,以σ表示隨機誤差的標準差。40例患者誤差(系統誤差±隨機誤差)分析顯示:x軸方向(2.10±1.25)mm,y軸方向誤差(2.65±1.60)mm,z軸方向誤差(2.40±150)mm。根據公式[46]MPTV=2.5∑+0.7σ,計算得出盆腔部腫瘤放療患者在x軸、y軸、z軸方向上的合適擴邊值。
2.2患者在x軸、y軸、z軸上的誤差頻次分析
擺位誤差主要集中在6mm內,y軸方向上>6mm的誤差較多。
3討論
擺位誤差中的系統誤差不可改變,設備的穩定性不受人為控制。隨機誤差具有隨機性,主要與每次擺位時患者體位變動和技術員的操作誤差有關。隨機誤差會導致劑量分布的變化,進而導致腫瘤局部控制率減少或正常組織并發癥的增加。因此,能否降低放射治療過程中的擺位誤差成為提高放療精度的關鍵。本次研究顯示左右方向擺位誤差相對較小,前后方向其次,頭腳方向最大。左右方向擺位誤差較小與患者移動空間較小,熱塑膜固定較緊有關;頭腳方向擺位誤差較大與患者皮膚標記點的移動,治療過程中患者體質量變化導致體膜與人體不吻合有關;前后方向擺位主要與腹式呼吸、消化道及膀胱的充盈度不一致有關。
因此,為了控制和減少這些誤差,筆者在實際工作中會做到以下幾點:(1)患者放療期間的體位確保和初次定位的體位保持一致,如髖關節和骶髂關節的左右擺動和內外側旋轉;患者雙腿間距和肌肉緊張度;患者的直腸和膀胱充盈的程度和初次定位時保持一致。(2)保證患者的體表標記線清晰可見,如有不清楚,應嚴格按照定位時的姿勢描線,另外由于腹式呼吸的存在,描冠狀面的定位線時以患者呼氣末時激光燈所在位置為準,治療擺位時也按照呼氣末對線。(3)提高放療技師的責任心和水平,通過加強技師的技能培訓和業務學習,嚴格按操作規程執行,與物理師配合完善科室的質控管理,達到降低擺位誤差的目的。上官小玲等[7]使用EPID驗證115例胸部腫瘤患者在調強放療中的擺位誤差,其左右、頭腳、腹背方向的擺位誤差分布是(-0.46±0.24)cm,(-037±0.08)cm,(-0.42±0.19)cm,CTV到PTV的外放邊界在左右方向需要2.5mm,頭腳和腹背方向需要2mm。王佳浩等[8]采用EPID和EDU相結合的方法,對宮頸癌調強放療靶區的最佳生物邊界的確定有一定的借鑒意義。由于存在醫院等級和地區差異,每個腫瘤放射治療中心的放療設備精度、患者所采用的固定方式不同,所以產生的擺位誤差范圍也就不同。因此還要結合本科室的實際情況,測得相應的擺位誤差數據分布范圍。
從本次研究結果來看,8mm以上的擺位誤差較少,而0~6mm的誤差發生最多,計劃設計時CTV到PTV的外擴邊界為左右6.13mm,頭腳775mm,前后7.05mm。但是,醫生還要注意患者的個體差異[9],尤其在個體擺位與預計值發生差異較大時,根據患者的實際情況在各方向上采用合適的外放邊界。此外,本次研究用的是EPID檢測擺位誤差和控制,雖然已經有多名學者證明了EPID可以較好的減少擺位誤差[1011],但是EPID只能獲得二維圖像,不能實時觀察患者放療期間腫瘤和危及器官的位移情況。如果用圖像引導放射治療(IGRT)技術[1214],通過錐形束CT或者InRoomCT對誤差進行檢測和控制,效果會更好。
參考文獻
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[7]上官小玲,張強克,徐建國.胸部腫瘤調強放療中擺位誤差的原因與控制[J].中國醫學物理學雜志,2011,28(4):27162717,2732.
[8]王佳浩,賴建軍,唐榮軍,等.結合EPID與EUD方法確定宮頸癌病例靶區最佳生物外放邊界的研究[J].中國醫學物理學雜志,2013,30(5):43784382.
[9]李丹明,朱錫旭,武新虎.不同體型盆腔腫瘤患者放療擺位誤差[J].醫學研究生學報,2009,22(12):12921295,1299.
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[14]龍騰飛.InRoomCT與EPID在頭頸部腫瘤IGRT中配準的對比研究[D].合肥:安徽醫科大學,2016.
作者:杜傲宇;魯世慧;曹群;王禮學;童金龍 單位:東南大學附屬第二醫院放療科