应用CBCT 技术分析鼻咽癌患者摆位误差对放疗剂量的影响

翟小刚，杨百霞，赵永亮，杭达明，储开岳

（南通市肿瘤医院放疗科，江苏226361）

鼻咽癌是我国头颈部常见的恶性肿瘤，其发生具有明显的地域性[1]，主要治疗方式为放射治疗[2]。鼻咽癌放疗中高剂量靶区毗邻视神经、视交叉、脑干、脊髓等重要结构，因此需要极高的摆位精度。目前主要选择调强适形放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）[3]，使得高剂量区更好地包饶靶区，而且周围正常组织的受照剂量更低，因此对放疗摆位的精度要求更高[4]。本研究选取2019 年1 月—5 月我院收治的50 例接受调强放疗的初诊鼻咽癌患者，应用锥形束CT（CBCT）技术，分析鼻咽癌摆位误差对放疗剂量的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 接受调强放疗的初诊鼻咽癌患者50 例，其中男性 29 例，女性 21 例，中位年龄56 岁。所有病例经病理诊断确诊为非角化性癌，临床分期Ⅰ～Ⅲ期（98 福州分期），治疗前 KPS 评分≥80 分，一般状况良好，能够耐受放疗，无其他高危基础疾病或第二原发肿瘤，均选择IMRT 根治性放疗。

1.2 主要设备 大孔径16 排CT 排模拟机（Bigbore brilliance，Philips），头颈肩型热塑模，等中心激光摆位系统，E1ekta Synergy TMIGRT 直线加速器及机载影像系统，Philips Pinnacle 9.8 TPS 计划系统。

1.3 方法

1.3.1 体位固定与图像采集：患者平静呼吸，仰卧位，双手自然放于身体两侧，选用C 枕，头颈肩热塑模固定，面膜制定后自然冷却24 小时以上。采用头颈肩固定架和热塑模同时进行固定，于热塑膜上作“+”标记，确保三维激光灯“+”与热塑膜“+”完全重合。以此为参考点，进行大孔径CT 定位扫描，扫描范围包括颅顶至锁骨下2 cm，扫描层厚为3 mm。图像传输至Philips Pinnacle 9.8 计划系统，建立患者基本临床信息及三维坐标系标记。

1.3.2 靶区勾画：由放疗科医师在定位CT 上逐层勾画靶区，根据国际辐射单位与测量委员会（Internation Commission on Radiation Units and Measurements，ICRU）50 号和 62 号文件原则勾画靶区和危及器官：鼻咽肿瘤原发灶为GTVnx，CT/MRI 显示的颈部淋巴结转移灶为GTVnd，临床高危照射区CTV1为GTVnx 外放5～10 mm，临床低危照射区CTV2 为下颈部淋巴结引流区。进一步勾画出相邻危及器官，如脑干、脊髓、视神经、晶状体、视交叉、腮腺等。

1.3.3 制定治疗计划：放疗科临床医师告知物理师IMRT 的设计要求，Ⅰ～Ⅱ期PGTVnx 为66.0 Gy/30次，Ⅲ期PGTVnx 为70.4 Gy/32 次，其中靶区范围及正常组织的限量遵循个体化原则。物理师根据临床医师要求制定9 个野的基本放疗方案，经逆向设计系统自动定量放射子野数，并采用剂量体积直方图（dose volume histogram，DVH）评估方案。最后经临床医师确认IMRT 计划后，由物理师将所有相关参数传输到加速器，在工作站建立患者基本信息及三维坐标体系。

1.3.4 CBCT 图像采集：首次治疗前由放疗技师、物理师及临床医师在三维激光灯引导下共同摆位，将热塑膜的“+”与激光线“+”对齐，经共同确认后利用Electa 加速器自带的锥形束CT 进行扫描。扫描参数：将扫描后的CBCT 图像与模拟定位扫描的CT 图像进行自动灰度配准，先通过机器自动对比，然后手动微调，尽量要求两幅图像重合。

1.3.5 摆位误差的测量及记录：将CBCT 扫描结果与治疗计划靶区位置进行对比，系统自动显示患者实际中心位置与治疗计划中心位置在X（左右位）、Y（头脚位）、Z 轴（腹背位）三维方向上的线性误差，详细记录该偏移误差。然后将CBCT 扫描后得到的中心数据导入到TPS 中计算出实际的靶区剂量及危及器官剂量，将其与计划剂量比较，记录剂量差异。

1.4 统计学处理 应用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析处理。计量资料以表示，组间比较采用配对t 检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 放疗前CBCT 扫描在 X、Y、Z 三个方向的摆位误差分析 50 例鼻咽癌患者放疗前进行CBCT 扫描得出的摆位误差分别为：X 方向（0.15±0.11）cm，Y 方向（0.30±0.18）cm，Z 方向（0.14±0.10）cm，以 Y 方向的误差最大，Z 方向的误差最小。见表1。

表1 50 例鼻咽癌患者进行调强放疗前CBCT 摆位误差结果分析（cm）

2.2 CBCT 扫描后剂量分布差异分析 根据50 例鼻咽癌患者放疗前CBCT 扫描得出的摆位误差，对靶区及危及器官的实际剂量和计划剂量进行分析，结果显示靶区实际最大剂量和计划最大剂量的差异无统计学意义（P＞0.05），但靶区实际平均剂量低于计划平均剂量，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。同时分析放疗计划与摆位误差造成的危及器官实际剂量误差，显示脑干、脊髓、晶状体和视交叉的实际剂量高于计划剂量，差异均有统计学意义（P＜0.001），但视神经、腮腺实际剂量与计划剂量的差异无统计学意义（P＞0.05），见表 3。

表2 CBCT 扫描后剂量分布差异（cGy）

表3 CBCT 扫描后危及器官剂量分布差异（cGy）

3 讨 论

鼻咽癌是以放射治疗为主要手段的恶性肿瘤，其病因学、流行病学、临床特征和治疗策略明显有别于其他头颈部肿瘤。近年来，放疗技术的进步和综合治疗的进展使鼻咽癌疗效有所提高。IMRT 应用提高了鼻咽癌的局控率和总生存率，且减少了周围组织的损伤。为了减少放疗误差，达到精准放疗目的，势必对摆位精准度的要求非常严格。CBCT 目前主要应用于计算实际摆位与计划摆位之间的偏移，并通过移床等微调整来完成治疗前的复位，具有图像质量高清、采集数据方便、患者吸收剂量较低、自动化匹配程度较高等优点[5]，因此在放疗前进行CBCT 验证具有重要意义[6]。近年来有研究报道，在鼻咽癌三维适型调强放疗中，由于患者不自主呼吸运动、放疗技师摆位误差、模拟机、加速器及激光灯的误差等因素，常常导致不同程度的随机误差和系统误差的产生[7-8]。还有研究表明，靶区照射剂量超过5%误差范围容易出现相关并发症，并有可能导致肿瘤组织加速再增殖[9-10]。

本研究对50 例鼻咽癌患者在IMRT 治疗前应用CBCT 扫描，对扫描影像学图片与模拟机三维结构进行在线及离线比对，分析鼻咽癌放疗前在X、Y、Z 三个方向的误差，并进一步探讨由此引起的剂量分布偏移。结果显示，鼻咽癌三维适型调强放疗放疗中摆位误差 X 方向（0.15±0.11）cm，Y 方向（0.30±0.18）cm，Z 方向（0.14±0.10）cm，以 Y 方向的误差最大，Z 方向的误差最小。进一步对剂量分布差异进行分析，显示靶区实际平均剂量低于计划平均剂量，差异有统计学意义（P＜0.05），脑干、脊髓、晶状体和视交叉的实际剂量低于计划剂量，差异均有统计学意义（P＜0.001）。

综上所述，在鼻咽癌患者进行三维适型调强放疗前进行CBCT 扫描，并对摆位误差进行实时校正，可以有效减少误差，提高摆位精准度，并进一步保证放疗靶区与危及器官的剂量分布，确保放疗质量，提高患者有效治愈率。但是本研究仅在首次治疗前进行CBCT 验证，今后还应考虑患者体重变化、肿瘤退缩等相关因素，在治疗过程中反复多次进行CBCT扫描及剂量分布计算，使放疗效果达到最佳，并将正常组织不良反应降到最低，指导放疗计划的实施和顺利进行。