射波刀同步追蹤方式對頭腳及左右運動腫瘤治療的誤差分析

曹洋森，于春山，劉永明

0 引言

射波刀（Cyber Knife）是全球第一套以無創(chuàng)非侵入方式治療全身腫瘤的機(jī)器人立體定向放射外科系統(tǒng)。1999年，美國食品和藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)射波刀用于頭頸部及脊柱上部腫瘤的治療；2001年，美國FDA批準(zhǔn)其用于治療身體任何部位的腫瘤。截至2010年，全球已經(jīng)超過20個國家安裝了206臺射波刀[1]，至2012年12月全球安裝已超過270臺。射波刀是將一臺光子能量6MV的小型直線加速器安裝在一個擁有6個自由度的機(jī)器人手臂上，利用先進(jìn)的實時影像引導(dǎo)系統(tǒng)以及同步追蹤系統(tǒng)對患者進(jìn)行自動擺位及跟蹤治療[2]，是唯一精準(zhǔn)度在1mm以下、不需要釘子固定頭架而能治療顱內(nèi)與全身腫瘤的放射外科設(shè)備[3]。由此，做好射波刀的QA與QC，保證其治療精度是開展射波刀臨床治療的重點工作。

射波刀在臨床治療中的追蹤方式共有5種，分別是六維顱骨追蹤（6D Skull）、脊柱追蹤（XSight Spine）、肺部追蹤（XSight Lung）、金標(biāo)追蹤（Fiducials）和同步呼吸追蹤（Synchrony）。對于跟隨呼吸運動且不符合XSight Lung追蹤標(biāo)準(zhǔn)的腫瘤一般采用植入金標(biāo)的Synchrony追蹤方式。AAPM及Accuray公司給出的質(zhì)量控制端到端測試（E2E，end-toend）方案只驗證了射波刀對于頭腳方向（I/S）運動腫瘤的追蹤治療精度[4]，正常患者體內(nèi)腫瘤的運動方式一般是復(fù)雜的多維運動，不會局限于單一頭腳方向。筆者認(rèn)為驗證射波刀對左右方向（L/R）運動腫瘤的追蹤治療精度同樣具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

射波刀，美國 Accuray公司，第四代（G4）；大孔徑 CT，荷蘭 Philips，Brilliance Big Bore；Synchrony 模體，美國 Accuray公司，Synchrony Motion Table；免沖洗膠片，美國Hayes Manufacturing Service公司，Box Film Ball CubeⅡEBT2；膠片掃描儀，日本EPSON公司，EXPRESSION 10000XL；端到端測試軟件，End-to-End（E2E）Film Analysis，美國 Accuray公司，version 4.0。……