锥形束CT 用于盆腔肿瘤放射治疗摆位中的效果分析

赵丰雨，杜德成（通讯作者）

（内蒙古医科大学附属人民医院放疗科 内蒙古 呼和浩特 010020）

放射治疗是治疗盆腔肿瘤的主要方法，可有效抑制肿瘤细胞增殖，延长患者生存期限。放射治疗成功的核心在于精确放疗，即将放射线剂量集中至病变靶区，使病灶周围正常组织得到较大限度的保护等。但因盆腔内含有小肠、膀胱、直肠等脏器，且每个患者肠管蠕动、膀胱与直肠的充盈程度也存在差异，导致放疗时摆位极易出现误差，影响疗效[1]。因此，需采取相关措施减少摆位误差，提升放疗效果。锥形束C T（Cone Beam Computed Tomography，CBCT）作为一种新型扫描技术，不但能与直线加速器进行整合，还能通过机架旋转获得较好的重建图像，有利于精确放疗[2]。基于此，本研究旨在分析锥形束C T 用于盆腔肿瘤放射治疗摆位中的效果，为临床治疗盆腔肿瘤提供良好基础。具示如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2016 年1 月—2019 年1 月在我院进行放射治疗的120 例盆腔肿瘤患者临床资料，将2016 年1 月—2017 年12 月应用二维正侧位拍片验证摆位的患者资料纳入对照组（57 例），将2018 年1 月—2019 年1 月应用CBCT 扫描验证摆位的患者资料纳入观察组（63例）。对照组年龄39 ～55 岁，平均（46.69±1.03）岁；其中卵巢癌26 例，宫颈癌31 例。观察组年龄37 ～52 岁，平均（46.57±1.04）岁；其中卵巢癌28 例，宫颈癌35 例。两组一般资料比较（P＞0.05），有可对比性。本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2 入选标准

（1）纳入标准：①经CT、磁共振成像等检查确诊为盆腔肿瘤；②卡氏功能状态（The Karnofsky Performance Status，KPS）评分[3]在80 分及以上；③其他重要器官无肿瘤等严重病变。（2）排除标准：①存在多个靶区；②不耐受CBCT 扫描；③不耐受二维拍片验证。

1.3 方法

两组均取仰卧位，躺在固定板上，双臂上举，握住定位杆，应用热塑料体（面、头颈肩）模固定，应用螺旋CT 模拟机（飞利浦公司，型号：PHILIPS16 排大孔径）进行轴位扫描、模拟定位，应用三维激光灯在患者前面、两侧标记三维方向参考点，并贴上铅点。设置管电压120kV、管电流120mA、盆腔扫描层厚与层距均5mm、头颈肩扫描层厚3mm，按照肿瘤位置与大小选择扫描范围，依次开始平扫、增强扫描。扫描完成后，上传数据至瓦里安Eclipse 治疗计划系统（Varian Eclipse Treatment Planning System，TPS），由放疗师勾画危及器官组织与靶区，再由物理师按靶区大小形状设计计划，确定肿瘤靶区中心，用模拟机校准治疗中心，找出患者治疗体位坐标。

1.3.1 对照组 设计的计划是2 个机载影像（On Board Imager，OBI）正侧位平片摆位野（270°），首次放疗前复位移至等中心点，用直线加速器（美国瓦里安医疗公司，型号：Varian IX）采集数字化X线摄影（Digital Radiography，DR）正侧位片，将DR 正侧位片与TPS 生成的数字影像重建(Digitally Reconstructed Radiography，DRR)图像进行二维2D/2D match，应用0BI 系统图像软件的自动匹配功能将DR 正侧位片与计划的图像和靶中心区域进行匹配（匹配结果经过同一放疗医生认可），得出摆位误差。

1.3.2 观察组 设计的计划是定位时1 个CBCT摆位野（0°），首次放疗前复位移至等中心点，扫描方式半束模式，扫描视野45cm，时间25ms，矩阵5125×5125，头颈部旋转200°，其他部位旋转略大于整圈，采集CBCT 图像。将CT 图像与TPS 生成的定位时CT 图像进行3D match，应用0BI 系统图像软件中的自动匹配功能（匹配结果经过同一组放疗医生的认可）获取CBCT 图像中相应的三维匹配框（包含靶区三维体积），将其与计划的CT 图像三维体积进行比较，得到摆位误差。

1.4 评价指标

（1）两组以治疗计划设计的照射中心为比较参考点，标记左右方向位移为X，头脚方向位移记为Y，前后方向位移为Z，分别记录三方向线性位移大小，旋转误差不做研究。以移位≤0.5cm 为摆位偏差。对比两组X 轴、Y 轴、Z 轴平移的摆位误差值，摆位误差=系统误差(均数)±随机误差(标准差)。用误差总体的均数描述摆位误差的平均值为系统误差；用误差总体的标准差描述所有分次的摆位误差的标准差为随机误差。（2）记录并比较两组放射治疗的适形指数。

1.5 统计学方法

数据采用SPSS 24.0 统计学软件分析处理，计数资料采用率（%）表示，行χ2检验，计量资料用均数±标准差（± s）表示，行t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 摆位误差

观察组X 轴平移、Y 轴平移、Z 轴平移的摆位误差均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者摆位误差对比（ ± s，cm）

表1 两组患者摆位误差对比（ ± s，cm）

组别 n X 轴平移 Y 轴平移 Z 轴平移观察组 63 0.21±0.06 0.35±0.11 0.19±0.08对照组 57 0.32±0.08 0.44±0.10 0.28±0.10 t 8.571 4.672 5.468 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 适形指数

观察组在计划靶区的适形指数（0.88±0.21）高于对照组（0.67±0.18），差异统计学意义（t=5.851，P=0.000）。

3 讨论

目前，临床对盆腔肿瘤的放射治疗均以精确定位、精确计划、精确摆位、精确照射等为原则进行，但由于放疗过程中受到肿瘤及其周围正常组织的位移、摆位误差等因素影响，导致放疗精度降低，疗效不佳。因此对上述不良因素进行相关干预非常重要。

二维摆位验证虽具有获取时间短、成像快的优点，但其还是会受到影像重叠、体厚等因素的影响，以致照射剂量多、图像准确性低；而且该模式只能分辨较明显的骨性标志，对软组织几乎没有识别能力，因此该模式对放射治疗盆腔肿瘤时的摆位验证效果欠佳[4-5]。

本研究结果显示，观察组X 轴平移、Y 轴平移、Z轴平移的摆位误差均低于对照组，表明盆腔肿瘤放射治疗过程中应用CBCT 可有效减少摆位误差。分析其原因在于，CBCT 的X 线利用率较高，只需旋转360°即可快速获取重建所需的全部原始数据[6]。而这种数据获取的方式也决定了CBCT 具有较高的各向同性空间分辨力，运用该能力CBCT 可对盆腔软组织结构进行较强分辨，并清晰显示出盆腔软组织具体变化，因此与二维平片验证相比，CBCT 扫描优势较明显[7-8]。此外，CBCT还可以和加速器进行整合，发挥影像处理系统优势，利用骨性配准+自动配准+软组织的配准模式来增强分析骨性解剖误差及靶区软组织变化情况的能力，从而做到及时纠正误差[9]。

本研究结果显示，观察组在计划靶区的适形指数高于对照组，说明CBCT 可提高盆腔肿瘤放疗适形性，其原因在于，CBCT 能通过计算肿瘤靶区外扩范围实行剂量计算验证，利用调整配准方式达到较佳的图像引导和剂量引导的双重功能，从而有效提升治疗精度[10]。

综上所述，CBCT 用于盆腔肿瘤放射治疗可有效减少摆位误差，提高放射治疗适形性，值得推广。