基于頭部和頸部擺位誤差的鼻咽癌不同段靶區(qū)擴(kuò)邊研究

方衛(wèi)寧，陳榕欽，柏朋剛 (通訊作者)，李奇欣，陳開強

(福建省腫瘤醫(yī)院 放療科，福建福州350014)

基于頭部和頸部擺位誤差的鼻咽癌不同段靶區(qū)擴(kuò)邊研究

方衛(wèi)寧，陳榕欽，柏朋剛 (通訊作者)，李奇欣，陳開強

(福建省腫瘤醫(yī)院 放療科，福建福州350014)

目的:基于已有的頭部和頸部為中心的擺位誤差數(shù)據(jù)，研究鼻咽癌不同段的靶區(qū)擴(kuò)邊方案。方法:入組鼻咽癌患者20例，每位患者掃描CBCT的次數(shù)為6～9次，配準(zhǔn)獲得擺位誤差;同時入組100例以頸部為中心的患者，每人僅掃描1次CBCT，獲取患者的擺位誤差。依據(jù)這些誤差計算出頭部和頸部的腫瘤擴(kuò)邊的大小。這兩組病例均使用調(diào)強放射治療。結(jié)果:頭部腫瘤靶區(qū)擴(kuò)邊 X，Y，Z方向各為:1.71mm，1.93mm，1.32mm。頸部靶區(qū)擴(kuò)邊X，Y，Z方向分別為:3.62mm，4.26mm，3.74mm。結(jié)論:頭部比頸部的腫瘤PTV需要的擴(kuò)邊明顯要小。鼻咽癌在治療過程中，鼻咽部 (頭部)腫瘤擴(kuò)邊2mm可以達(dá)到治療要求。頸部需要擴(kuò)邊5mm才能達(dá)到控制腫瘤的擺位誤差的目的。

鼻咽癌;擺位誤差;靶區(qū)擴(kuò)邊

鼻咽癌目前使用精確的調(diào)強放射治療 (Intensity－modulated radio－therapy，IMRT)，可以對于腫瘤得到較好的控制。由于IMRT技術(shù)會在靶區(qū)內(nèi)部形成高劑量，同時能保證危及器官達(dá)到保護(hù)的要求。而在鼻咽癌患者靶區(qū)距離許多危及器官很近，因此臨床靶區(qū) (Clinical target volume，CTV)至計劃靶區(qū) (Planning tumor volume，PTV)的擴(kuò)邊大小常是影響晚期鼻咽癌療效的關(guān)鍵性因素。靶區(qū)的擴(kuò)邊目前主要采用Van Herk等［1］提出的模型計算獲得。在其研究中也提到PTV擴(kuò)邊的大小主要與擺位誤差有密切性的相關(guān)性。而擺位誤差的大小對于每個治療中心都是不盡相同。有研究初步對于鼻咽部擺位誤差和頸部擺位誤差進(jìn)行了探討［2，3］。本研究組基于本院的頭部 (鼻咽癌)與頸部為中心的治療擺位誤差，確定性的給出本院鼻咽癌不同段靶區(qū)的CTV擴(kuò)邊方案，供臨床參考。

1 材料與方法

1.1 病例基本資料

選取2010年9月～2011年2月本院治療的鼻咽癌患者20例。以鼻咽部為治療中心。錐形束CT (Cone－beam CT，CBCT)在患者治療過程中掃描6～9次，共計CBCT掃描138次，配準(zhǔn)獲取其擺位誤差。選取2014年1～10月在本院治療的治療中心均在頸部的患者100例，其中包括食管癌、喉癌、甲狀腺癌等。僅在治療之前進(jìn)行CBCT掃描獲取患者的擺位誤差。患者均采用仰臥位，用熱塑型頭頸肩或頸肩網(wǎng)罩固定，進(jìn)行CT模擬定位掃描(掃描層厚3mm)。將CT影像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至Pinnacle放射治療計劃系統(tǒng) (版本8.0m)勾畫靶區(qū)和危及器官，然后進(jìn)行計劃設(shè)計。

1.2 CBCT掃描配準(zhǔn)條件

CBCT掃描條件為S20，100kV，10mAs。掃描角度為360°。采用中等分別率重建方式，同時采用灰度配準(zhǔn)。配準(zhǔn)框設(shè)定范圍為腫瘤及其附近的骨性結(jié)構(gòu)，獲取患者擺位誤差數(shù)值。誤差坐標(biāo)系規(guī)定:患者固定在治療床上，從患者右手邊至左邊經(jīng)過治療中心的軸位X軸，從腳至頭經(jīng)過治療中心的軸位Y軸，從背后至天花板的經(jīng)過治療中心的軸位Z軸。

1.3 CTV擴(kuò)邊計算公式

使用Van Herk等人提出的計算公式:

其中為PTV擴(kuò)邊的距離。位系統(tǒng)誤差，對于中心在鼻咽部的鼻咽癌病例為每個病例在各個方向上的各自 (6～9次誤差)的平均值，然后再取所有病例均值的平均值的標(biāo)準(zhǔn)差，即為其系統(tǒng)誤差。隨機誤差為所有單次誤差平均值的標(biāo)準(zhǔn)差。而對于中心在頸部的病例，因為每例病例僅掃描了一次，所以這里沒有計入隨機誤差。公式 (1)退化為只有第一項。

2 結(jié)果

2.1 鼻咽癌病例的擺位誤差

鼻咽癌擺位誤差如圖1所示。為了統(tǒng)計需要，所有數(shù)值取絕對值。X，Y，Z軸的平移誤差總的平均值分別為 (0.094±0.077)cm， (0.083± 0.072)cm，(0.107±0.082)cm。每例病例各自誤差取平均值后，再取這20個平均值為:X方向(0.095±0.047)cm， (0.083±0.057)cm，(0.107±0.030)cm。根據(jù)公式 (1)計算的鼻咽部CTV擴(kuò)邊為:X方向為1.71mm，Y方向為1.93mm，Z方向為1.32mm。

2.2 頸部為治療中心的擺位誤差

頸部中心病例擺位誤差如圖2所示。同樣數(shù)據(jù)取絕對值后，以便計算。X，Y，Z軸的平移誤差總的平均值分別為 (0.182±0.145)cm，(0.215 ±0.171)cm，(0.195±0.150)cm。根據(jù)退化的后的公式計算得到CTV擴(kuò)邊為:X方向為3.62mm，Y方向為4.26mm，Z方向為3.74mm。

圖1 鼻咽癌病例三個平移方向的擺位誤差

圖2 頸部中心病例三個平移方向的擺位誤差

3 討論

對于鼻咽部數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，從本研究數(shù)據(jù)中可看出，在Y方向是患者需要擴(kuò)邊是最大的，接近的2mm。這或許與在治療擺位中，頭腳方向患者的體位容易移動的原因所造成。眾所周知患者的左右和前后在網(wǎng)罩的控制下，其重復(fù)性相對比較好。而Y軸方向有大的空間可以移動。目前在本院的臨床工作中，鼻咽癌病例的CTV擴(kuò)邊，無論是鼻咽部還是頸部均采用3mm。而本研究計算出的2mm的擴(kuò)邊與目前的擴(kuò)邊有一定的差距。而與本院潘才住［4］等的研究相比，在應(yīng)用CBCT對患者進(jìn)行掃描和嚴(yán)格的圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，臨床實踐中可以進(jìn)一步的縮小鼻咽部靶區(qū)的擴(kuò)邊的要求，2mm即可。

對于頸部為中心的病例中，因為100例頸部病例沒有在治療中多次掃描，就無法得到隨機誤差。因此對于公式 (1)進(jìn)行了簡化 (可能因此還會對擴(kuò)邊距離低估)。根據(jù)退化公式計算的結(jié)果幾乎在各方向上是以鼻咽部為中心的病例擴(kuò)邊距離的兩倍還多。特別在Y方向其數(shù)值達(dá)到4.26mm擴(kuò)邊距離。這與本院在治療中頸部也同樣采用3mm擴(kuò)邊的標(biāo)準(zhǔn)有較大差距。這還是僅把鼻咽癌在整個治療過程中認(rèn)為是剛性的。而在臨床實踐中，我們發(fā)現(xiàn)的頸部的形變的原因影響體位的程度更大。在計算CTV擴(kuò)邊的公式中，其隨機誤差項包括了靶區(qū)移動和擺位誤差。根據(jù)Van Herk的計算公式，根號中第一項位器官移動誤差，第二項為擺位誤差 (這里未考慮器官移動誤差)。在治療中由于治療的其進(jìn)行，頸部淋巴結(jié)的靶區(qū)會因為縮小及空間移位，造成器官有很大的移位。那么隨機誤差將大大增加。因此使用鼻咽部的擺位誤差計算擴(kuò)邊存在嚴(yán)重不足。基于本研究建議對于鼻咽癌頸部的PTV擴(kuò)邊使用5mm。

以往的研究大部分都是單獨使用鼻咽部的擺位誤差來計算患者的CTV擴(kuò)邊距離。這在臨床實踐中存在著嚴(yán)重的不足。在對于隨機誤差的考慮中，僅僅把鼻咽癌考慮為一種剛性結(jié)構(gòu)在目前鼻咽癌IMRT治療中的存在嚴(yán)重缺陷。或許只有使用新的方法，自適應(yīng)的治療技術(shù)才能解決這一難題。

［1］van Herk M，Remeijer P，Lebesque JV，et al.Inclusion of geometric uncertainties in treatment plan evalustion［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2002，52:1407－1422.

［2］徐全敬，段詩苗，李多杰.頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移性鼻咽癌調(diào)強放療頭部與頸部擺位誤差比較研究［J］.中華全科醫(yī)學(xué)，2012，10(7):1037－1039.

［3］林承光，林劉文，劉秉梯，等.鼻咽癌三維適形和調(diào)強放療過程中頭部與頸部擺位誤差比較研究［J］.中華放射腫瘤學(xué)雜志，2011，20(4):322－325.

［4］潘才住，潘建基，陳傳本，等.應(yīng)用電子射野影像裝置實時糾正鼻咽癌調(diào)強放療擺位誤差研究［J］.中華放射腫瘤學(xué)雜志，2009，18(5):341－345.

R739.6

A

1002－2376(2015)03－0011－02

2014－12－09