尹中明,吳美書(shū),王成都
(浙江省腫瘤醫(yī)院,浙江杭州310022)
●醫(yī)學(xué)研究
肺癌錐形束CT圖像引導(dǎo)放療聯(lián)合在線配準(zhǔn)方式的內(nèi)靶區(qū)外放研究
尹中明,吳美書(shū),王成都
(浙江省腫瘤醫(yī)院,浙江杭州310022)
目的:研究肺癌錐形束CT圖像引導(dǎo)放療聯(lián)合在線配準(zhǔn)方式的內(nèi)靶區(qū)外放邊界。方法:選取24例肺癌患者,應(yīng)用醫(yī)科達(dá)Synergy加速器行CBCT掃描,將獲取的CBCT圖像與計(jì)劃CT圖像配準(zhǔn),得到患者放療時(shí)三維方向上的平移擺位誤差和旋轉(zhuǎn)誤差,XVI系統(tǒng)配合治療床進(jìn)行在線校正,并計(jì)算內(nèi)靶區(qū)外放邊界值。結(jié)果:校正前后左右、頭腳、前后方向的外放值分別為4.5mm、7.4mm、3.2mm和1.9mm、1.6mm、1.0mm。結(jié)論:肺癌患者采用CBCT下圖像引導(dǎo)放療可顯著縮小ITV外放范圍,提高放療精度。
肺癌;錐形束CT;圖像引導(dǎo);在線配準(zhǔn);擺位誤差;外放邊界
近年來(lái)肺癌的發(fā)病率一直位居癌癥之首,五年生存率占5%-40%[1]。肺癌放療成為一種繼手術(shù)治療后局部控制的重要治療方案。隨著新的影像技術(shù)發(fā)展,諸如錐形束CT(Cone-Beam CT,CBCT)、四維CT(4DCT)影像等,圖像引導(dǎo)放療(Image-Guided Radiation Therapy,IGRT)成為肺癌高精度、高劑量放射治療的重要途徑。本研究通過(guò)圖像在線配準(zhǔn)方式實(shí)現(xiàn)在線校正,量化分析內(nèi)靶區(qū)(Internal Target Volume,ITV)到計(jì)劃靶區(qū)(Planning Target Volume,PTV)的外放范圍,為圖像引導(dǎo)放療中靶區(qū)勾畫(huà)提供臨床依據(jù)。
(一)入組的臨床資料。
2012年5月-10月在本院放療科采用CBCT在線校正行IGRT的肺癌患者24例入組,其中男性21例,女性3例,年齡40-78歲,中位年齡61歲。
(二)研究方法。
1.4DCT圖像獲取??紤]到肺癌患者呼吸運(yùn)動(dòng)因素對(duì)其放療過(guò)程中靶區(qū)不確定性的影響,所有患者采用Philips大孔徑螺旋CT配備的呼吸控制裝置采集每位患者十個(gè)呼吸時(shí)相的CT圖像。
2.CBCT圖像獲取。采用醫(yī)科達(dá)Synergy加速器千伏級(jí)CBCT掃描重建得到CBCT圖像。
3.在線配準(zhǔn)與校正。利用XVI系統(tǒng)將CBCT圖像與計(jì)劃CT圖像進(jìn)行在線配準(zhǔn),配準(zhǔn)方式采用基于灰度的自動(dòng)配準(zhǔn)加人工校準(zhǔn)。配準(zhǔn)后獲得患者三維方向(左右、前后、頭腳)上的平移誤差和三個(gè)軸向的旋轉(zhuǎn)誤差。同時(shí),將取得的擺位誤差數(shù)據(jù)輸入到加速器六維治療床在線校正。校正后再行CBCT掃描記錄分次內(nèi)擺位誤差。
(三)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
所有患者擺位誤差數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,擺位誤差采用表示。根據(jù)Stroom[2]等推薦的公式:ITV外放邊界值(為系統(tǒng)誤差,為隨機(jī)誤差),該公式滿足大于99%的CTV至少接收95%的處方劑量。
平移擺位誤差:校正前、后平移擺位誤差在左右、頭腳、前后上分別為(1.8±2.4)mm、(-1.4±4.1)mm、(0.4± 1.6)mm;(0.3±1.1)mm、(0.1±0.9)mm、(-0.2±0.5)mm。治療前未校正與校正后的ITV外放邊界值大小如下(見(jiàn)附表)。
旋轉(zhuǎn)擺位誤差:校正前、后三個(gè)軸向上的誤差分別為Rx(-1.9°-2.4°)、Ry(-2.2°-2.1°)、Rz(-2.4°-2.5°),Rx 0.5%≥2°,Ry1.6%≥2°,Rz3.2%≥2°;Rx(-2.1°-1.8°)、Ry(-1.3°-1.9°)、Rz(-1.9°-1.9°),Rx0.5%≥2°。
肺癌在放射治療過(guò)程中存在腫瘤本身出現(xiàn)體積變化,呼吸運(yùn)動(dòng)與器官的不自主運(yùn)動(dòng)以及治療時(shí)分次間與分次內(nèi)擺位誤差等眾多不確定因素的影響。目前,解決這類(lèi)問(wèn)題的圖像引導(dǎo)放療技術(shù)及4DCT影像技術(shù)在臨床上得到廣泛應(yīng)用。Bissonnette[3]等研究表明圖像引導(dǎo)放療的應(yīng)用對(duì)肺癌患者提高了放療幾何準(zhǔn)確率,潛在減少了PTV的外放范圍,改善了療效,使肺癌自適應(yīng)放療的實(shí)現(xiàn)成為可能。
筆者對(duì)治療前未行校正前的平移誤差進(jìn)行回顧性分析,左右、頭腳、前后方向的外放值分別為4.5mm、7.4mm、3.2mm;在線校正后左右、頭腳、前后方向的分別為1.9mm、1.6mm、1.0mm。結(jié)果表明,校正后的ITV外放至PTV值明顯低于校正前的外放值,兩者差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。根據(jù)校正前后旋轉(zhuǎn)誤差數(shù)據(jù)看出,兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但是通過(guò)校正三個(gè)軸向上旋轉(zhuǎn)誤差>2°很明顯降低了。王艷陽(yáng)[4]等報(bào)道了>2°的旋轉(zhuǎn)誤差會(huì)使靶區(qū)劑量發(fā)生3%-5%的變化,提示臨床中存在>2°的旋轉(zhuǎn)誤差對(duì)其進(jìn)行校正是有意義的。
總之,肺癌患者在放療過(guò)程中存在擺位誤差,應(yīng)用CBCT圖像引導(dǎo)患者放療可以縮小ITV外放邊界,提高調(diào)強(qiáng)放療精度,提高靶區(qū)劑量,降低正常組織并發(fā)癥。
[1]Sonke JJ,Belderbos J.Adaptive radiotherapy for lung cancer[J].Semin Radiat On-col,2010,20:94-106.
[2]Stroom JC,de Boer HCJ,Huizinga H,et al.Inclusion of geometrical uncertainties in radiotherapy treatment planning bymeans of coverage probability[J].Int JRadiatOncol Biol Phys,1999,43(4):905-919.
[3]Bissonnette JP,Purdie TG,Hiqqins JA,et al.Cone-beamcomputed tomographic image guidance for lung cancer radiation therapy[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2009,73:927-934.
[4]王艷陽(yáng),傅小龍,夏 冰,等.胸部腫瘤患者放療旋轉(zhuǎn)誤差分析[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2010,19(1):44-46.
R730.55
A
1002-1701(2014)06-0114-02
2013-06
尹中明,男,本科,技師,從事放射治療技術(shù)工作。
10.3969/j.issn.1002-1701.2014.06.061