Portal Vision在放疗摆位中的位置验证

王坤亮，于得全，姚红军，高 宏

Portal Vision在放疗摆位中的位置验证

王坤亮，于得全，姚红军，高 宏

目的：利用Varian加速器上配备的Portal Vision（PV）在放疗摆位中进行位置验证，确定治疗的可行性。方法：使用Varian机器上配备的Portal Vision（PV）对数百例患者执行治疗计划前摆位后的体位进行拍片验证，摆位结束后在机架为0°和90°方向上拍摄验证图像，分别将X、Y 2个铅门开至10 cm×10 cm和15 cm×20 cm曝光2次。结果：将拍出的实际图像用2种方法做出融合比较，统计误差范围。结论：减少了摆位误差，大大提高了照射野的准确性和可执行性，为患者治疗增强了信心。

摆位验证；摆位误差；Portal Vision；EPID

0 引言

展望放射治疗的发展过程，从以前简单的、普通的放疗到如今的适形调强治疗，放射治疗有了突飞猛进的发展。当今的治疗计划都是在想尽办法提高治疗的精确性，既是为了保证更加准确地照射病灶，又尽可能地避免正常组织的受量。但在放射治疗中，各个环节都非常重要，如果摆位时误差过大，再完美的治疗计划都是纸上谈兵，在治疗前，摆位的准确性才是实施一个好的治疗计划的前提条件[1]，而摆位重复性所造成的照射野位置误差是影响照射野位置的重要环节[2]。因此，如何减小摆位时的误差就成为要思考的问题，而Portal Vision（PV）的引入在很大程度上减少了误差的发生，保证了患者在每次治疗前的准确性，同时依据体位的误差数据可汇总出误差曲线，为PTV的外放勾画提供数据。

1 资料与方法

1.1 资料

选取多个使用加速器治疗的患者进行验证，验证的患者中有三维适形计划或是调强计划，将患者人数和病灶部位分为以下几个部分：头部病灶患者30例，颈胸上段病灶患者25例，胸部病灶患者35例，胸腹部病灶患者20例，盆腔部位病灶患者30例。选取这些患者病灶部位的主要目的是为了更好地分析出在各个治疗体位的误差率。

1.2 方法

1.2.1 治疗计划制定

采用GE公司16排大孔径CT，5 mm层厚定位扫描，使用Varian公司Eclipse计划系统，制定出病灶在等中心处的治疗计划，同时在照射野方向加入0°和90°2个拍片野及同方向上的数字重建图像（DRR）作为参考图像。由于EPID图像采集板规格为40 cm×30 cm，因此在不超过规定范围的前提下，要尽量保护EPID采集板以外的元器件，如果超出范围，会对采集功能造成影响。然后，我们将2个参考野铅门分别开至10 cm×10 cm和15 cm×20 cm，10 cm× 10 cm是观察病灶的位置对比，15 cm×20 cm主要观察以病灶为中心外放后体位的位置对比。

1.2.2 摆位及拍片方式

患者治疗计划完成后，计划系统会准确计算出患者治疗时加速器移动部分的各项数据，治疗前首先调取患者治疗信息，摆位时保证治疗床的角度为0°，准确移动床值（VRTLNGLAT）到指定位置。使用Varian 600C/D单光子直线加速器配备的PV对此时患者的体位进行位置验证，摆位完成后，工作人员用

手控盒操作图像探测器（image detector cassette）运动至治疗床水平面以下或侧面6～10 cm处的指定位置进行拍片操作；在治疗操作计算机4DITC中调出患者治疗计划，运动机头为0°、机架为0°和90° 2个方向分别将 X、Y 2个铅门开至10 cm×10 cm和 15 cm×20 cm，2次曝光拍摄正位片，每次曝光1 MU，为了加速器系统识别每次虚拟曝光12 MU，共拍出4张验证片。

1.2.3 拍片预约

在患者治疗的疗程中，可以在任意一次治疗执行前增加拍摄验证的预约时间，实时观察患者在每次治疗前的身体变化，如有身体消瘦或是体位有明显变化的患者，可及时修正患者治疗时的体位或复查为患者制定新的治疗计划。

1.2.4 图像对比

拍出的4组实际图像与参考图像（DRR）在ARIA软件中的一款Offline Review中做出对比融合。在Offline Review软件中有2种方法可以对实际图像和参考图像做出比较：（1）手动对比拍摄出的图像与DRR图像的差异，根据坐标系及骨性标志来判断误差，计算出床值坐标的Left/Right-X（Lat），Superior/ Inferior-Y（Vrt），Anterior/Posterior-Z（Lng）3个值后[3]，技术人员根据对比时的数据调节患者此时的位置；（2）利用Offline Review中上的Auto Match Imaging功能自动进行匹配，计算出X（LAT）、Y（VRT）、Z（LNG）3个方向的误差值。

1.2.5 数据统计

将每次验证完毕的图像存入数据库，使用Offline Review中Show Statistics/Trend Dialog（统计/趋势）的功能对图像分析出的误差值进行分析，统计出X、Y、Z 3个方向的误差曲线，更准确地记录误差值的范围，为治疗计划设计提供PTV和CTV之间的间隙数据。

2 结果

（1）头部肿瘤：30例患者误差分析结果见表1。

表1 头部肿瘤摆位误差分析

（2）颈胸上段部位肿瘤：25例患者误差分析结果见表2。

表2 颈胸上段肿瘤摆位误差分析

（3）胸部肿瘤：35例患者误差分析显示结果见表3。

表3 胸部肿瘤摆位误差分析

（4）胸腹部肿瘤：20例患者误差分析显示结果见表4。

表4 胸腹部肿瘤摆位误差分析

（5）盆腔部位肿瘤：30例患者误差分析显示结果见表5。

表5 盆腔部位肿瘤摆位误差分析

3 讨论

三维适形放疗在临床的应用使对肿瘤的治疗更加精确，对周围正常组织的保护更为理想，但同时对摆位准确性的要求也变得更高[4]。当激光灯、CT扫描床、摆位人员的误差相交织时，摆位验证就显得尤为重要，它是做好治疗的最后一道关卡。研究发现，头部患者摆位误差分析见表1，体位无太大偏差，X、Y、Z 3个方向偏差很小，验证误差率低，摆位重复性误差小[5]，误差范围基本保持在0.3 cm左右；颈胸上段部位患者误差分析见表2，此部位受呼吸影响小，且骨性标志在EPID上显像清楚，临床医师进行图像比对时有较统一的骨性标志[6]，故验证时误差小，误差范围基本保持在0.4 cm左右；胸部患者摆位误差分析见表3，由于受到呼吸动度影响较大，所以验证的误差率偏高，误差较大的在Y轴的VRT方向上，但这是在验证时不可避免的误差，故拍片验证时需要患者平稳呼吸[7]，误差范围基本保持在0.7 cm左右；腹部患者摆位误差分析见表4，腹部在摆位中误差比较大，患者治疗过程中人体会因腹部收缩动度较大，误差也随着加大，并且在图像比较时没有明显的骨性标志，或是因为腹部收缩的不同导致，但是每次使用PV治疗前进行拍片验证，将腹部图像的坐标系对应观察误差，计算出坐标中的误差值，大大减少了胸腹部患者摆位时的误差，做到及时调整，治疗准确，误差分别保持在0.6 cm左右；盆腔部位患者摆位误差分析见表5，盆腔骨性标志明显，在进行拍片验证时的误差范围较小，摆位重复性误差较小[8]，误差保持在0.4 cm左右。

在以往的放疗过程中，都有允许误差的范围，但

是实际执行治疗计划时误差值到底是多少，是否在允许范围内基本没有准确的办法考证。PV系统的引入可以将误差的数据体现出来，在摆位结束后拍片验证，既可以避免误差产生的失误，又可以作为一种长期的统计学数据来研究。

EPID是近些年发展起来用于射野定位验证以减少照射误差的新技术，现在国内已有多家医院利用EPID进行实时摆位误差纠正[9]。在放疗摆位中使用Portal Vision配合软件统计进行位置验证，将多次验证图像数据进行分析保存，拍片验证后记录每次摆位时的误差，图像数据在软件Show Statistics/ Trend Dialog（统计/趋势）中运行，记录Left/Right（Lat）、Superior/Inferior（Vrt）、Anterior/Posterior（Lng）3个方向上每次摆位的误差值，同时计算统计出多次验证后的误差曲线图，这样在进行比较摆位误差的基础上，更有助于研究患者摆位时的误差动度，同时这样的结果可为医生在勾画PTV范围时提供一项可靠的数字依据[10]。

研究发现，有些患者在治疗一段时间后，身体消瘦比较明显，明显感到体模与身体间隙有所变化，之前都是靠医生或者技师的经验来判断患者是否需要重新定位或者有体模体位不合适的问题，但是具体误差有多少无法验证。使用PV系统对患者多次治疗摆位后进行验证，通过融合对比，可以观察出患者实际的体位和肿瘤位置的变化，如果有大幅度变化，应当立即重新定位，制定新的计划，做到精确放疗。

[1] 胡逸民，杨定宇．肿瘤放射治疗技术[M]．北京：北京医科大学，中国协和医科大学联合出版社，1999：206-224，266-268．

[2]于长华，韩济华，朱振亚，等．电子射野影像系统（EPID）在头颈部肿瘤放射治疗中的摆位误差分析及质量控制[J]．中国医学物理学杂志，2009，26（3）：1154．

[3]沈君朱，王健琪，张宜勤，等.头颈部肿瘤调强放疗中摆位偏差的测量与分析[J].第四军医大学学报，2006，27（12）：1147-1148.

[4] 胡逸民．调强适形放射治疗[M]//殷蔚伯，谷铣之．肿瘤放射治疗学．3版．北京：中国协和医科大学出版社，2002：179-211．

[5] 王国民．肿瘤三维适形与束流调强放射治疗学[M]．上海：复旦大学出版社，2005：147-203．

[6]黄瑾瑜．228例食管癌模拟定位分析[J].福建医药杂志，2000，22（5）：72-73．

[7]成婧，张伶，李小凯，等．胸中段食管癌适形调强放疗和三维适形放疗方案的应用探讨[J]．西南军医，2011（4）：584-585，680.

[8]王艳阳，傅小龙，龚敏，等．电子射野影像仪与锥形束CT用于胸部肿瘤影像引导放疗的比较研究[J]．中华放射医学与防护杂志，2009，29（6）：643．

[9]戴建荣．治疗计划的设计与执行[M]//胡逸民．肿瘤放射物理学．北京：原子能出版社，1999：464．

[10]雒书朋，王丽玲．精确放射治疗的发展[J].医疗卫生装备，2007，28（11）：58．

（收稿：2013-04-17 修回：2013-06-10）

Application of Portal Vision to Location Verification of Radiotherapy Positioning

WANG Kun-liang,YU De-quan,YAO Hong-jun,GAO Hong
(Department of Radiotherapy,Tangdu Hospital,the Fourth Military Medical University,Xi'an 710038,China)

ObjectiveTo apply Portal Vision (PV)of Varian accelerator to the location verification in the radiotherapy positioning in order to determine the feasibility of the therapy.MethodsPV of Varian accelerator was used to photograph several hundreds of positioned patients before therapy at the angles of 0°and 90°.The two lead doors respectively along X and Y axes were opened with the sizes of 10 cm×10 cm and 15 cm×20 cm,and there were two times of exposure altogether. ResultsThe images by two methods were compared,and the error range was analyzed.ConclusionThe positioning error is reduced,and the accuracy and feasibility of the exposure field are both enhanced greatly.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：100-102]

positioning verification;positioning error;Portal Vision;EPID

R318；TH774

A

1003-8868（2014）01-0100-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.100

王坤亮（1986—），男，工程师，主要从事加速器维护方面的研究工作，E-mail：wangkunliang@Live.cn。

高 宏，E-mail：gaohongly@aliyun.com

710038西安，第四军医大学唐都医院放疗科（王坤亮，于得全，姚红军，高 宏）