射波刀是一种将6自由度机械臂和6 MV紧凑型加速器有机融合到一起的立体定向放射治疗设备，配有一对正交kV级影像系统和同步呼吸追踪系统，具有图像引导和实时追踪功能^[1]。在治疗前和治疗中获取一对患者的二维影像，该影像与计划系统生成的数字重建影像进行配准，实现治疗前影像引导摆位和治疗中位置偏差的修正^[2]。射波刀脊柱追踪系统能够自动准确地追踪骨骼结构，包括颈椎、胸椎、腰椎、骶椎以及大的骨骼^[3]。射波刀的入射角度最低到水平面以下22°，这对位于身体后侧的肿瘤(如棘突部、肋骨转移瘤)的治疗带来一定的影响^[4]。这些部位肿瘤的照射采用仰卧位治疗不仅正常组织受量偏高，而且射线利用率低。部分患者由于疼痛等原因无法仰卧，也需要俯卧治疗。在俯卧位条件下，利用头颈、肺部和仿真人模体对脊柱追踪精度进行检测，为俯卧位患者射波刀治疗提供参考数据。

1 材料与方法 1.1 材料

G4射波刀(ACCURAY公司，美国)，MultiPlan 4.0治疗计划系统，头颈模体，RAN100仿真人全身模体(男性模体)，肺部模体(LTT Phantom Kit，CIRS公司)，EBT3免洗胶片，爱普生V700扫描仪，E2E分析软件。

1.2 方法

① 利用CT分别获取头颈、仿真人和肺部模体的仰卧和俯卧位的影像，层厚为1 mm，垂直、无间距、静态扫描^[5]。所用模体如图 1。②计划设计。选择追踪区，头颈模体选择颈椎2 ~ 4，肺部模体选择胸椎7 ~ 9，仿真人模体选择腰椎3 ~ 5和骶椎，仰卧与俯卧位计划选择同一段追踪椎体。勾画模体内的靶区，分别设计3个模体的仰卧和俯卧位计划。头颈模体和肺部模体计划的准直器为15 mm，仿真人模体计划的准直器为25 mm，等中心计划，70%的剂量曲线给予420 cGy^[6]。③球方内安装EBT3胶片，执行上述模体计划。扫描照射后的EBT3胶片，利用E2E软件进行分析。

1.3 不同模体与不同摆位的照射结果

对3种模体的仰卧与俯卧位的照射结果进行对比和分析。

2 结果 2.1 头颈模体脊柱追踪仰卧与俯卧测量结果对比

头颈模体用于验证射波刀追踪颈部椎体的照射精度，CT扫描时分别进行仰卧和俯卧扫描，计划设计时追踪的脊柱也是前后颠倒的，计划执行时分别执行仰卧和俯卧位计划。颈椎仰卧与俯卧位照射精度分别为0.77和0.87 mm，相差0.1 mm，可以认为具有同等的照射精度(如表 1)。

2.2 肺部模体脊柱追踪仰卧与俯卧测量结果对比

胸部模体与人的肺部结构相似，具有胸椎、肋骨和肺等结构，可以对胸椎追踪精度进行检测。胸椎仰卧与俯卧位追踪精度分别为0.78和0.76 mm，相差为0.02 mm，可以认为具有同等的照射精度(如表 1)。

2.3 仿真人模体脊柱追踪仰卧与俯卧测量结果对比

仿真人模体与人体结构相似，本次测试选择腰椎和骶椎进行测试，腰椎仰卧与俯卧追踪精度分别为0.89和0.80 mm，相差0.09 mm; 骶椎的分别为1.90和2.27 mm，相差0.37 mm。仰卧与俯卧位照射精度相差很小，可以认为具有同等的照射精度。

3 讨论

G4射波刀的影像系统由一对与水平面成45°、互成90°的kV级X射线机和一对41 cm × 41 cm落地式平板探测器组成，获得的影像与治疗前计划系统重建的45°方向上的影像(DRR)进行配准，实现患者治疗前的影像引导摆位(IGRT)和治疗中位置偏差修正^[7]。脊柱追踪是将实时影像中包含81点的追踪区与计划设计时的追踪区进行配准和计算，由于人的脊柱可以发生弯曲变形，因此脊柱追踪采用的是非刚性配准^[8]。利用头颈、肺部和仿真人模体检测射波刀脊柱追踪时仰卧与俯卧位照射精度并进行对比分析，为俯卧位脊柱追踪的应用提供理论依据，见图 2。

头颈、肺部和仿真人模体都是静态模体，因此该测试是静态检测。通过测试，颈椎、胸椎、腰椎和骶椎仰卧位与俯卧照射精度偏差很小，可以认为具有同等的照射精度。在该条件下，棘突部、肋骨转移瘤等部位的肿瘤在治疗时可以选择俯卧位脊柱追踪。位于身体背部的肿瘤，采用俯卧位，射线从背部直接入射，穿过的正常组织少，射线利用率高。骶椎的追踪照射精度分别为1.90和2.27 mm，大于所要求的1.5 mm，在靶区勾画和计划设计时可以根据结果设定恰当的外扩。

在现实的俯卧位治疗中，胸椎、腰椎等椎体可能会受到呼吸动度的影响，这三种静态模体是无法准确模拟这三种情况的。在实际应用中，俯卧位照射的选择及其精度评估要根据临床实际确定。在新一代射波刀(VSI)中，脊柱追踪与同步呼吸追踪已建立关联，可以精确追踪受呼吸动度影响的脊柱^[9]。

总之，通过这三种静态模体检测结果来看，颈椎、胸椎、腰椎和骶椎仰卧与俯卧位脊柱追踪精度偏差很小，可以认为具有同等的照射精度。