基于IGRT技术的宫颈癌调强治疗摆位误差重复性研究

方燕青，倪 敏，陈榕钦，柏朋刚，瞿宜艳，陈文娟，倪晓雷

(1福建省肿瘤医院 放疗科，福建福州350014;2福建省龙岩市第一医院 放疗科，福建龙岩364000)

基于IGRT技术的宫颈癌调强治疗摆位误差重复性研究

方燕青1，倪 敏1，陈榕钦1，柏朋刚1，瞿宜艳1，陈文娟1，倪晓雷2

(1福建省肿瘤医院 放疗科，福建福州350014;2福建省龙岩市第一医院 放疗科，福建龙岩364000)

目的:利用IGRT技术采集的宫颈癌调强放射治疗前三次的摆位误差，研究宫颈癌的摆位重复性。方法:入组17例进行调强放射治疗的宫颈癌患者。治疗的前三次进行锥形束CT扫描，配准获得患者的摆位误差。分析摆位误差的变化和对三天之内的数据进行两两配对t检验，以获得宫颈癌摆位的重复性规律。结果:数值绝对值矫正后，平移的误差中沿着患者头脚方向的误差大于另外两个方向的误差。任意两组的对比均无统计学意义。结论:宫颈癌摆位中应特别注意沿身体头脚方向的平移误差。治疗中的摆位重复性无规律。再次摆位并没有减少摆位差。应进行多次的CBCT扫描及体位矫正。

宫颈癌;IGRT;摆位误差;重复性

近年来，随着图像引导技术 (Image－guided radiotherapy，IGRT)在放射治疗中的引入，大大提高了调强放射治疗 (intensity－modulated radiotherapy，IMRT)的治疗准确性。宫颈癌放射治疗的发展是有许多争议的，主要因为宫颈癌在放射治疗的过程中由于膀胱的充盈度，小肠的移动，直肠的排空与否等多种原因造成很难保证宫颈癌肿瘤和危及器官的剂量的准确性。另外因为盆腔的外轮廓由于皮肤的拉伸等原因也造成的摆位误差的增大。甚至有临床医生建议不使用IMRT技术来进行宫颈癌放射治疗。而IGRT技术很好给予解决此问题的可行方案［1～3］。然而在临床实践中如何使用IGRT技术，即如何来设定锥形束CT(Cone－beam CT，CBCT)及配准的频率也是一个很有争议的问题。本研究对于宫颈癌调强放射治疗开始的三次的CBCT配准的摆位误差进行分析研究，以期给出合理扫描及配准频率。

1 材料与方法

1.1 病例基本资料

入组2013年1～12月，宫颈癌IMRT治疗患者17例。患者采用仰卧位使用加热塑型腹部网罩固定在底板上，然后进行CT模拟定位扫描 (扫描层厚5mm);将CT图像通过网络传输至Pinnacle放射治疗计划系统 (版本9.2)，并参考相关影像资料进行靶区及危及器官勾画，然后采用7野方案对患者进行治疗计划设计。

1.2 CBCT扫描机配准

在 Elekta Synergy(VMAT)加速器下使用CBCT系统的XVI(X－ray volume image)软件来获取患者的摆位图像。扫描参数设置:滤线器F1，准直器M20，曝光条件为120kV，657mA，扫描角度为360°。采用中等分别率重建方式。采用灰度配准。配准框设定范围为肿瘤及其附近的骨性结构。每个患者前三次治疗均有扫描CBCT图像并进行了配准。共计获取摆位误差51组。最后比较每个患者的每日误差与其他天的差异。

1.3 统计分析

统计分析采用SPSS17.0软件包，选用配对t检验对患者的前三次治疗误差的左右平移 (Tx)，头脚平移 (Ty)，前后平移 (Tz);沿相应三个轴向的旋转 (Rx，Ry，Rz)进行对比分析。为了分析的需要所有误差数值均矫正为绝对值。

2 结果

2.1 三次平移误差

平移误差结果如图1所示。规定第1，2，3天的沿左右轴平移用Tx1，Tx2，Tx3.其他类似头脚为Ty，前后轴为Tz。平移配对t体检验。Tx1对Tx2:t =0.41(P=0.68);Tx1对 Tx3:t=1.02(P= 0.32);Tx2对Tx3:t=1.31(P=0.21)。Ty1对 Ty2:t=0.89(P=0.38);Ty1对Ty3:t=0.14(P =0.89);Ty2对Ty3:t=1.38(P=0.18)。Tz1对Tz2:t=1.35(P=0.20);Tz1对Tz3:t=0.43(P =0.66);Tz2对Tz3:t=0.76(P=0.46)。统计学上任意两组之间对比均无意义。通过绝对值矫正后的平移误差的平均值及标准差 (见表1)。

图1 患者三次平移的误差

表1 绝对值矫正后的平移误差平均值及标准差

2.2 三次旋转误差

绕三个相应轴的旋转如图2所示。相应的旋转表示为Rx，Ry，Rz。旋转各轴的配对t体检验。Rx1对Rx2:t=0.60(P=0.56);Rx1对Rx3:t= 0.11(P=0.91);Rx2对Rx3:t=0.71(P=0.49)。Ry1对Ry2:t=0.85(P=0.41);Ry1对Ry3:t= 0.38(P=0.71);Ry2对Ry3:t=1.57(P=0.14)。Rz1对Rz2:t=1.86(P=0.0.08);Rz1对Rz3:t= 1.45(P=0.17);Rz2对Rz3:t=0.24(P=0.81)。统计学上任意两组之间对比均无意义。通过绝对值矫正后的旋转误差的平均值及标准差 (见表2)。

图2 患者三次三个相应轴旋转的误差

表2 绝对值矫正后的旋转误差平均值及标准差

3 讨论

IGRT技术是近年来发展起来的新技术。主要是利用治疗时获取的患者实际体位图像数据与治疗计划的CT图像进行配准，以便得到患者的的摆位误差，然后通过各种机械的方式进行误差的校准，最终达到提高治疗精确性的目的。而两组图像的配准对于误差的影响有关键性的作用。杨海松等［4］对于灰度配准和骨配准的方式进行了比较。虽然使用骨配准有明显的缩短时间的作用。但是本研究中还是使用灰度配准的方式。因为在实践中发现，患者的股骨头在摆位中发生了明显的空间移位。如果使用骨配准，在骨头配准准确无误后，肿瘤或外轮廓会有较大的误差。因此建议应该主要使用灰度配准，然后参考检查骨头的配准情况来得到正确的摆位误差。

无可置疑，IGRT技术可以大大提高肿瘤治疗的准确性。但是对于CBCT扫描的频率和对误差矫正的次数，还有比较大的争议。在本医院，临床实践中仅在IMRT治疗的第一次进行CBCT扫描和体位矫正。观点是第一获取的误差可以对于以后的治疗次数进行参考。在本研究中可以看到在平移的误差 (见表1)中沿着患者头脚方向的误差大于另外两个方向的误差。应该引起足够的重视。原因是采用网罩本身的原因造成的。因为对于患者左右和前后轴向网罩都能很好的限制，但是头脚方向需要患者躺在其中，无法限制而有比较大的误差。除了这一规律以外，任意两次的对比中，其均无统计学意义。从某种程度说，宫颈癌患者IMRT治疗的摆位误差是随机性的。其并不会因为有的第一摆位，在第二次摆位中会减少误差。基于此，建议在条件允许时，应该尽量采用多次CBCT扫描和体位矫正。

本研究仅使用了治疗的前三次的摆位误差进行分析。主要是宫颈癌在IMRT治疗的进行中体型有较大变化。如本研究的数据所示。而随着患者治疗的进行。患者体重和外轮廓的变化等将对于摆位误差产生更大的影响。使用前三次的摆位误差主要是减少这些因数的影响。而从另外的方面也说明在治疗中的应该尽可能多的 CBCT扫描配准和体位矫正。

本研究已经尽可能的避免了膀胱的充盈度，小肠的移动，直肠的排空与否等因数的影响。在治疗前的固定的时间进行喝水保证膀胱的充盈度。同一天安排相近时间治疗，尽量保持直肠的排空的程度。但是依然摆位误差没有很好的规律性。或许使用最新的自适应放射治疗技术才能解决这一问题。

［1］王多明，秦永辉，古丽娜·库尔班，等.宫颈癌在图像引导调强放疗中摆位误差的分析［J］.新疆医科大学学报，2012，35(3):288－292，296.

［2］綦向.图像引导下的宫颈癌自适应调强放射治疗［J］.中医临床研究，2014，6(27):139－141.

［3］乌晓礼，王利华，索志敏，等.应用锥形束CT分析宫颈癌放射治疗中的摆位误差［J］.内蒙古医科大学学报，2013，6:438－441.

［4］杨海松，聂晓历，刘利彬，等.不同匹配方式对宫颈癌图像引导放射治疗摆位误差的影响［J］.福建医药杂志，2012，34(2):103－105.

Investigation of the frequency of setup correction for cervical cancer during image－guided radiotherapy in intensity－modulated radiotherapy

FANG Yan－qing1，NI Min1，CHEN Rong－qin1，BAI Peng－gang1，QU Yi－yan1，CHEN Wen－juan1，NI Xiao－lei2
(1Department of Radiation Oncology，Fujian Provincial Cancer Hospital，Fuzhou，Fujian，350014，China; 2Department of Radiation Oncology，Longyan first hospital of Fujian，Longyan，Fujian，364000，China)

Objective:To investigate the frequency of setup correction for cervical cancer during image－guided radiotherapy(IGRT)in intensity－modulated radiotherapy(IMRT).Methods:17 patients with cervical cancer were treated by IMRT and IGRT. Cone－beam CT(CBCT)were acquired at the first，second and third fraction.CBCT and planning CT were registered and got the setup errors.The errors were done the statistic analysis using paired t－test.Results:Using absolute value of setup errors，The average value of y－axis shift(superior－inferior direction)was obviously larger than other axes.There are no significant in statistics for any two groups of setup error.Conclusion:We must pay attention to the shift of y－axis for cervical cancer during image－guided radiotherapy.The setup error was at random each fraction.So we must scan more times using CBCT and correct setup errors to get accurate treatment.

Cervical cancer;Image－guided radiotherapy;Setup error;Frequency

R737.33

A

1002－2376(2015)03－0015－03

2014－12－08