2. 南华大学附属第一医院放射治疗科
2. Department of Radiation Oncology, The First Affiliated Hospital, University of South China
鼻咽癌是我国常见的恶性肿瘤之一,其首选的治疗方式是放射治疗。许多研究表明,和传统放疗相比,调强放疗在治疗鼻咽癌时可以给靶区提供高度适形的剂量区域,能够在提高肿瘤靶区剂量的同时保护周围的正常器官,提高肿瘤的局部控制率和病人的生存质量[1-2]。然而在实施调强放疗的过程中存在各种误差,如器官的运动,摆位的不确定性,这些因素都将影响治疗效果。为减小这些因素的影响,近年发展起来的锥形束扫描CBCT能实时在线纠正每日治疗时的摆位误差,并能直观反映照射范围内肿瘤大小、位置的变化,保证放疗的准确实施。本研究将利用机载kV-CBCT检测鼻咽癌IMRT的摆位误差,并根据摆位误差的大小探讨合适的PTV外扩边界。
1 材料与方法 1.1 患者资料选取2015年3月至7月在我科进行IMRT治疗的肿瘤患者32例,男性24例,女性8例。患者年龄22 ~73岁,中位年龄43岁。本研究是在病人同意的情况下进行的。
1.2 定位所有患者均采取仰卧体位,用头颈肩热塑膜固定,采用GE公司的CT定位机进行层厚为3 mm的扫描,扫描图像传至Eclipse计划系统进行靶区勾画并由同一物理师制定放疗计划。
1.3 靶区的勾画和计划制定靶区的勾画以国际放射单位及测量委员会的62号文件为准[3],并由经验丰富的医师完成。治疗采用9野均分方案,动态调强方式,直线加速器的能量为6 MV。
1.4 CBCT图像获取及匹配32例患者共行217次CBCT扫描。扫描时加速器机架角的角度为从22°逆时针旋转至178°。扫描获取的CBCT图像和定位CT图像按骨性标志进行在线自动匹配,结果显示患者实际治疗时靶中心位置与定位时靶中心位置在X(左右),Y(头脚),Z(腹背)方向上的偏差。
1.5 统计学方法本研究对数据的处理和分析采用SPSS 17.0计算机软件,患者左右、头脚、腹背三个方向上的摆位误差以x±s表示。
2 结果 2.1 摆位误差的计算所得摆位误差中,左右方向上偏左为正,头脚方向上偏脚方向为正,腹背方向上偏背部为正,其余方向都为负值。左右、头脚和腹背三个方向上的总体摆位误差位移绝对值分别为(1. 50 ± 0. 87) mm、(1.59 ± 0. 87) mm、(1.95 ± 0. 99) mm。各方向误差超过2 mm的分别占23%、29. 9%、46. 1%,超过3 mm的分别为5.6%、. 8%、14. 7%,详见表 1。
图像匹配后得到所有病人左右、头脚、腹背方向上的摆位误差,每个方向上的摆位误差又可分成两个部分:即系统误差Σ和随机误差σ,系统误差为实际治疗时和模拟定位时病人位置的差异,随机误差为每日治疗重复性的差异,参考Herk等人[4]的方法计算该误差大小,总的系统误差Σ为所有个体平均误差的标准差,总随机误差σ的所有个体标准差的均方根,得出X、Y、Z方向上总的系统误差Σ分别为0. 84、1.49、0. 82 mm,总随机误差σ分别为1.08、1.08、1.47 mm。
2.3 PTV外扩大小根据Herk等[5]的研究,为保证90%群体患者CTV接受的最小剂量至少达到95%的处方剂量。CTV到PTV外扩边界至少应为2. 5Σ + 0.7σ。用该公式计算得出CTV与PTV间的预留间隙X方向2. 9 mm,Y方向4. 5 mm,Z方向3. 1 mm。
3 讨论随着放疗设备的发展和计算机在放疗领域的大量应用,调强放疗已经成为一种成熟的放疗技术,并广泛应用于临床上,调强放疗剂量梯度较大,与传统放疗相比其对靶区定位的准确度要求更高,Xing等人[6]的研究表明,腹背方向上3 mm的位移偏差将导致靶区所受最小剂量减少38%,脊髓最大剂量增加41%左右,可见几毫米的位移误差都将严重影响治疗效果,因此测量并减少摆位误差对实行精确放疗至关重要。
本研究共收集了32例患者217次CBCT扫描结果,X、Y和Z三个方向上的位置偏差绝对值分别为(1.50 ±0.87) mm、(1.59 ±0.87) mm和(1.95 ±0.99) mm,X、Y、Z方向摆位误差超过2 mm的分别占23%、29. 9%、46. 1%,超过3 mm的分别为5. 6%、. 8%、14.7%。本研究发现Z轴方向误差相对X、Y轴方向的误差要大些,可能原因有以下几点:在治疗过程中,患者消瘦导致患者与热塑膜之间出现空隙; 头颈部外轮廓发生改变,颈部后面软组织有所缩小,头颈部向下沉,使得实际摆位的中心点偏向腹部那侧;另外,本单位在摆位时,为让热塑膜更好的服帖,要求患者抬高下巴,这使得Z轴上摆位重复性较差。鼻咽癌调强放疗过程中位置的偏差是不可避免的,为保证靶区不漏照同时危机器官尽可能受到小的照射剂量,我们必须在鼻咽癌放疗患者的临床靶区上外扩一合理的边界值。本研究得到X、Y、Z三个方向上的PTV外扩边界分别为2. 9、4. 5、. 1 mm,可见鼻咽癌调强放疗5 mm的外扩大小可行的,建议PTV在左右、腹背方向可适当缩小该值,以减少正常组织受到的照射。
综上,千伏级锥形束可实时纠正鼻咽癌调强放疗中的摆位误差,保证放疗的精确实施。
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