CBCT技术在头颈部肿瘤放射治疗摆位中的临床应用

林布雷

[摘要] 目的 探究锥形束CT（CBCT）技术应用于头颈部肿瘤放射治疗中对摆位精度的影响效果。 方法 方便选取2016年10月—2017年8月期间在该院接受放射治疗的120例头颈部肿瘤患者，治疗前采用CBCT收集图像，将CBCT收集所得图像与CT平扫定位图像进行匹配，分析CBCT对放疗摆位的影响。 结果 头颈部肿瘤患者前后方向最大偏差值为6 mm，向源皮距偏大方向移动达到96.58%，三个方向大于3 mm偏差的均不到10%。CTV-PTV前后、头脚、左右方向分别为4.82 mm、4.23 mm、4.46 mm。 结论 头颈部肿瘤放射治疗前，通过采用CBCT技术扫描与采集图像，能够有效减少分次治疗产生的摆位误差，进而提高放疗摆位精准度，实现精确放疗，故CBCT技术具有临床推广价值。

[关键词] 放射治疗；CBCT；摆位误差

[中图分类号] R6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2018）08（b）-0160-03

Clinical Application of CBCT in Radiotherapy Positioning of Head and Neck Cancer

LIN Bu-lei

Department of Radiotherapy， First Affiliated Hospital of Xiamen University， Xiamen， Fujian Province， 361000 China

[Abstract] Objective To investigate the effect of cone beam computed tomography （CBCT） technique on the accuracy of the position of the head and neck tumor radiotherapy. Methods A total of 120 patients with head and neck cancer who underwent radiotherapy in the hospital between October 2016 and August 2017 were convenient selected. CBCT was used to collect images before treatment. The images collected from CBCT were matched with CT plain scan images. Effect of CBCT on radiotherapy placement was analyzed. Results The maximum deviation in the anteroposterior direction of head and neck cancer patients was 6 mm， which was 96.58% toward the direction of the source skin， and less than 10% in the three directions. The CTV-PTV was 4.82 mm， 4.23 mm， and 4.46 mm in front and rear， front and rear， and left and right directions， respectively. Conclusion Before radiotherapy for head and neck cancer， scanning and collecting images by CBCT technology can effectively reduce the setup error caused by fractional treatment， and then improve the accuracy of radiotherapy placement and achieve accurate radiotherapy. Therefore， CBCT technology has clinical value.

[Key words] Radiotherapy； CBCT； Set-up error

放射治療是当前治愈恶性肿瘤最主要的方法之一。21世纪初以来，强调放射治疗受到专家与学者的广泛关注与研究，成为近年来应用广泛的新技术[1]。适形强调放疗（IMRT）通过光子束对靶区的瞄准，向多个方向照射，降低治疗体积外侧不必要的剂量，最大程度保护正常组织，减少放疗并发症发生率，提高患者生活质量[2]。尽管精准放疗计划主要由医师与物理师共同制定完成，但要真正实现“精准定位、精准摆位、精准治疗”，还需要花费长时间对患者精准照射摆位来完成，通常为达到摆位精准，治疗师需要用一个多月的时间开展[3]。摆位不仅强调精准性，也强调重复性，直接关系到治疗计划的准确无误及完整实施。该院2016年10月—2017年8月对120例头颈部肿瘤患者采用CBCT技术扫描，结果有效减少摆位误差，实现精准放疗，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

方便选取在该院接受放射治疗的120例头颈部肿瘤患者，其中男性84例，女性36例，年龄范围44～78岁，平均年龄（60.3±7.5）岁。其中包含脑瘤20例，颈段食管癌36例，鼻咽癌34例，喉癌16例，下咽癌8例，肺癌脑转移6例。脑癌中，额颞叶星形细胞瘤7例，室管膜瘤4例，髓母细胞瘤4例，垂体瘤5例。根据鼻咽癌临床分期标准，T1期4例，T2期7例，T3期12例，T4期11例；N0期14例，N1期10例，N2期8例，N3期2例；Ⅰ期14例，Ⅱ期10例，Ⅲ期8例，Ⅳ期2例。所有患者均接受全身体检，腹部B超、胸部X线，以及CBCT扫描。所有患者均知情并签订同意书，所选病例经过医院伦理委员会批准。采用瓦里安truebeam治疗机（瓦里安公司生产），CT模拟定位机为西门子大口径螺旋定位CT。采用Eclipse10.0计划系统制定放射治疗计划，带CBCT验证。

1.2 方法

1.2.1 CT模拟定位图像采集 对所有患者，采用“U型”头面膜24例，采用头颈肩联合面膜96例，针对患者舒适情况调整枕托，制定个性化热塑定位膜。固定完成后，通过锥形束CT的下方扫描，获得相关图像信息，并传送图像至瓦里安Eclipse系统，设计生成放疗计划。之后经过主管医师的验证及物理师的验证，再将计划CT图像与患者治疗信息传入瓦里安加速器治疗机，展开治疗计划。

1.2.2 CBCT图像获取与匹配 采用瓦里安直线加速器进行CBCT扫描及治疗。扫描获取每帧图像时间为6 ms，全部常规分隔患者接受CBCT扫描之后，每周进行一次CBCT扫描。对于大分割患者，治疗前后均进行CBCT扫描。对120例患者共进行468次扫描，采用机载影像系统，对治疗前CBCT影像及定位CT图像进行对比和匹配。

1.2.3 摆位配准 系统支持图像的离线查看，并能够满足自带软件对图像的匹配，所有病例的图像匹配都采用骨性匹配，主要感兴趣区域为肿瘤靶区、重要器官、骨结构[4]。CBCT图像与计划CT图像进行精准匹配，可获得3个方向的摆位误差数据，利用线性X、Y、Z予以表示，分别代表左右、头脚、前后。由技师在激光线引导下摆位，确保十字线对准。在摆位时，应当引导患者体位与热塑膜固定、CT扫描过程的一致[5]。配准得到的数值中，头颈部肿瘤任一方向大于3 mm的患者接受移床，对摆位误差进行纠正。

1.3 统计方法

采用SPSS 18.0统计学软件处理数据，计量资料用（x±s）表示，采用t检验，计数资料采用χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

所有患者，在左右、头脚、前后3个方向的均数差别比较小，前后方向最大误差值达到6 mm，正方向误差达到96.58%，差异显著。3个方向大于3 mm移动偏差的均不到10%。见表1。根据相关研究，PTV外放=2Σ+0.7σ，表明95%的处方剂量运用于99%的CTV。通过对患者头颈部肿瘤CTV-PYV计算，获得前后、头脚、左右方向数据分别为：4.82 mm、4.23 mm、4.46 mm。

3 讨论

头颈部肿瘤体位固定是治疗计划设计与执行过程中最重要的环节之一。为降低摆位误差，多采用热塑性固定膜对患者头部进行固定。体位固定技术中，热塑膜技术优于真空垫技术，具有摆位误差小、受呼吸运动影响小等特点。具体根据患者实际情况，选择合适头枕，放置在头颈肩板底座，选取合适的体位仰卧方式，将头部置于头枕上，将头颈肩浸入70℃水中，待材料透明软化后取出，沾掉多余水分，罩住患者，确保贴紧皮肤。在患者额头、眉弓、眼眶、鼻翼、下巴等多处进行精准塑形，重复步骤做出体表轮廓，直至确定无误后取下固定膜，避免材料收缩导致病人出现过度压迫感[6]。

临床数据显示，接受放疗的头颈部肿瘤患者大多存在精神压力较大、紧张感较高等现象，肌肉紧张与身体僵硬，會导致配合能力的下降，影响摆位。从医务人员的角度，应当提高耐性，耐心向患者解释，做思想工作，消除患者紧张情绪。此外，诸如患者年龄、身体质量、衣着等多方面因素也会影响摆位精准度与重复性目标。比如老年患者行动迟缓，身体协调能力不足，配合度会明显下降；体胖患者表皮活动范围较大，骨性标志差，体位变化不易发现；衣着薄厚变化也会影响摆位。

传统螺旋CT体层与CT投影数据表现为一维的特征，经过图像数据的重建，形成二维切片，再由多个二维切片组合成为三维图像，图像金属伪影比较重。CBCT的投影数据是二维的，重建后可直接获得三维图像。成像结构来看，CBCT采用三维锥形束X线扫描，取代体层CT二维扇形束扫描[7]。不难发现，CBCT采用锥形束X线扫描能够有效提高X线利用率，通过旋转获得重建所需全部数据，并利用面状探测器采集投影数据，加快数据采集速度。CBCT还有一个优势表现在各向同性空间分辨力比较高。CBCT能够精准计算三维方向的平移摆位误差，同时还能够有效反映照射区组织结构的变化情况，通过软件控制治疗床来校正摆位误差，由此提高放疗精准度。

汪文靖[8]采用CBCT技术对头颈部肿瘤放射治疗患者治疗前后进行扫描，结果前后方向最大偏差值为7 mm，源皮距离大方向移动为92.7%，3个方向大于3 mm平均偏差为11%，前后、头脚、左右方向分别为5.26 mm、5.18 mm、5.63 mm。该研究中，头颈部肿瘤患者前后方向最大偏差值为6 mm，向源皮距偏大方向移动达到96.58%，3个方向大于3 mm偏差的均不到10%。CTV-PTV前后、头脚、左右方向分别为4.82 mm、4.23 mm、4.46 mm。为头颈部肿瘤放射治疗前，通过采用CBCT技术扫描与采集图像，能够有效减少分次治疗产生的摆位误差，提高摆位精准度。

综上所述，针对头颈部肿瘤放射治疗，通过采用CBCT扫描，能够准确反映摆位异常情况，并通过系统自带软件进行校正，防止重要器官遭到损伤。CBCT能够有效提高放疗摆位精准度，头颈肩摆位误差在2 mm以内。

[参考文献]

[1] 姜秀贤. 锥形束CT（CBCT）在盆腔肿瘤放射治疗摆位中的应用效果[J].中国保健营养，2017，27（3）：324-325.

[2] 刘绪，陆合明.锥形束 CT 在头颈部肿瘤图像引导放射治疗中的应用[J].中国临床新医学，2015，6（3）：291-294.

[3] 付秀根，袁响林，郑祖安，等.锥形束CT分析发泡胶个体化头枕在头颈部肿瘤调强放射治疗中的应用[J].放射学实践，2017，32（5）：522-525.

[4] Liu Y，Yu XM，Sun RJ，et al.Folate-Functionalized Lipid Nanoemulsion to Deliver Chemo-Radiotherapeutics Together for the Effective Treatment of Nasopharyngeal Carcinoma[J].Aaps Pharmscitech，2017，18（4）：1374-1381.

[5] 戚涛，周育夫，段诗苗.兆伏级锥形束CT扫描在调强放疗中首次摆位误差的应用[J].齐齐哈尔医学院学报，2017，38（13）：1516-1518.

[6] Di Pasqua，Anthony J，Lu，Xiuling，et al.Stable activatable particles as radiotherapeutic agents for the treatment of disease[J].2016，41（8）：165-166.

[7] 黄伯天，张丹丹，彭应林，等.图像配准条件对头颈部CBCT引导放疗精度影响[J].中华放射肿瘤学杂志，2016，25（4）：391-394.

[8] 汪文靖， 方勇， 杜坚.胸部肿瘤放射治疗两种体位固定技术摆位误差对比分析[J].临床医药文献电子杂志，2017，（80）：56-57.

（收稿日期：2018-05-24）