首次放疗时间对锥形束计算机断层扫描图像误差的影响▲

盛鹏飞 陈吉祥 杨敬贤 刘 邦 李永恒

(北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所放疗科，恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室，北京市 100142，电子邮箱：1151299639@qq.com)

随着医用技术的发展，临床放射治疗逐渐向精确放疗发展，包括精确定位、精确计划、精确摆位等。精确放疗可最大限度杀死肿瘤细胞，减少邻近正常组织器官的放射损伤，提高治疗增益比[1-3]。容积调强放疗是精确放疗技术之一，通过连续图像重建形成的锥形束计算机断层扫描(cone-beam computed tomography，CBCT)与输入的数字重建放射影像进行匹配，从而确定肿瘤位置的摆位误差[4-9]。摆位误差也称为治疗执行误差，发生于治疗执行期间，是每次放疗时摆位重复性的差异，具有偶然性，呈随机分布，其主要与治疗师的摆位及患者的自身因素有关，可改变靶区及邻近正常组织器官的照射剂量，不利于疾病控制[10-12]。本研究探讨不同首次放疗时间对患者CBCT图像摆位误差的影响，以确定最佳放疗时间。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2016年2月至2018年2月在北京大学肿瘤医院放疗科诊治的48例头颈部肿瘤患者的临床资料。纳入标准：具备明确放射治疗适应证；有明确的病理学检查结果；均为首次放疗；年龄20～60岁；无锁骨上淋巴结转移或远处转移；既往无肿瘤病史、无严重的器质性疾病；卡氏评分≥70分。排除标准：缺乏临床与影像学资料者；妊娠与哺乳期妇女；自主体位受限者。根据患者首次放疗时间分为观察组28例与对照组20例，其中对照组首次治疗时间在晚上10点以后，治疗师已工作时间≥6 h，放疗时没有主治医生在场；观察组首次治疗时间在下午3点左右，治疗师已工作时间≤1 h，放疗时有主治医生在场。两组患者的性别、年龄、卡氏评分、体质指数、疾病类型等资料比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 CT扫描：所有患者采用热塑网膜固定，做膜前去掉假牙、假发，双手自然放松置于体侧，用西门子大孔径CT定位，建立坐标系统，贴标记点，扫描范围为头顶至气管分叉处。扫描参数为：电压120 kV，电流120 mA，扫描层厚3 mm。将患者扫描后获得的CT图像传输至治疗计划系统工作站进行后续处理。

1.2.2 靶区勾画与放疗计划：主治医生进行靶区及危及器官的勾画，勾画的正常器官包括晶体、腮腺、脊髓、视交叉等，勾画肿瘤靶区、临床靶区和计划靶区。由物理师制定计划，经主治医生确认及复位后，将其传输至加速器工作站进行治疗，5次/周，共28～33次。

1.2.3 CBCT图像采集：CBCT扫描参数：扫描矩阵384×384，层间距2.5 mm，电压100 kV，电流200 mA，旋转扫描角度22°～181°，旋转角度202°。放疗期间每例患者每周在放疗前行CBCT扫描1次，误差≥3 mm则予以摆位校正。

1.2.4 误差分析：使用瓦里安公司的机载成像系统图像配准软件进行配准，配准时以骨性条件匹配并采用自动配准加手动配准，获取靶中心升降(Z轴)、左右(X轴)、头脚(Y轴)三个方向的误差数据。经放疗主治医生查看确认后由放疗治疗师进行操作治疗，贴治疗靶线。

1.3 统计学分析 采用SPSS 19.00软件进行统计学分析。符合正态性分布的计量数据以(x±s)表示，比较采用t检验；计数资料以例数和百分比表示，比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组摆位误差比较 对照组患者X轴、Y轴、Z轴方向的摆位误差分别为(0.275±0.120)cm、(0.238±0.089)cm和(0.250±0.095)cm，见表2。观察组患者X轴、Y轴、Z轴方向的摆位误差分别为(0.063±0.009)cm、(0.038±0.002)cm和(0.063±0.012)cm，见表3。两组X轴、Y轴、Z轴方向的摆位误差比较，差异均无统计学意义(t=0.482,0.208，0.123,P=0.564，0.782，0.922)。对照组有15.0%(3/20)的患者需要再次摆位，观察组有10.7%(3/28)的患者需要再次摆位。

表2 对照组患者摆位误差分析

表3 观察组患者摆位误差分析

3 讨 论

目前的肿瘤放疗已进入精确治疗时代。调强技术能更好地优化照射野内射线束配置，使剂量分布更加合理，提高了肿瘤控制率，降低周围正常组织的照射剂量，从而改善患者的预后[13-14]。但在实际操作中，由于摆位的不确定性，患者每次治疗的体位都会有变化，从而使肿瘤靶区的准确性和重复性存在误差[15-16]。摆位误差可能影响靶区及邻近正常组织器官照射剂量的准确性，导致靶区漏照或增加正常器官的受照剂量，影响肿瘤控制率。头颈部血管神经密集，对摆位的精确度要求更高，有研究表明靶区照射剂量偏离5%就有可能使头颈部肿瘤原发灶失控或并发症增加[17-18]。

在治疗过程中，同一患者由不同治疗师摆位时可能存在摆位标准不同，且工作时间不同的治疗师对操作的误差也不同[19]。当天工作时间过长的治疗师身心状态比较疲劳，在没有主治医生的帮助下，可能会出现摆位误差较大的情况[20]。有研究显示，CBCT图像扫描及调整摆位误差导致治疗时间增加约10 min，但能清楚显示照射区内靶区及周围骨性标志，可修正摆位误差造成的靶区位移，从而保证精确放疗的质量[21-24]。本研究结果显示，两组患者X轴、Y轴、Z轴方向的摆位误差比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)，提示在不同首次放疗时间进行CBCT图像分析的数据可靠，摆位误差能够满足临床需求，但是对照组有15%的患者需要再次摆位，而观察组只有10.7%的患者需要再次摆位，且对照组中有部分患者三维方向上的最大误差数值达到了2.8 mm左右，特别是Z轴方向的误差偏大，说明头颈肿瘤患者颈椎曲度的重复性相对较差，在摆位过程中仍存在一定的摆位误差[25]。

高度紧张的重复性工作会使治疗师疲劳感加重，容易产生惯性思维，随着治疗时间的延长，可能产生不同的摆位误差范围。本研究中，两组患者X轴、Y轴、Z轴方向的摆位误差均无统计学差异(均P>0.05)，说明治疗师的工作时间段对放疗精度无明显影响，但是白天放疗时有主治医生在场，对提高质控有积极作用。因此，建议患者(尤其是靶区离脊髓等器官比较近的患者)多次行CBCT扫描，以克服放疗时主治医生不在场及治疗师工作时间段对放疗精度的影响。摆位时要求两名治疗师必须同时进行，以弥补个人习惯造成的误差，拍摄CBCT验证片时，两人同时审查，以保证治疗精度。此外，科室应对匹配标准、工作时长等做出合理的规定，以尽量提高患者治疗疗效。

综上所述，不同首次放疗时间对CBCT摆位误差影响较小，主治医生在场对提高放疗精确度有积极作用。