胰腺癌調強放療的圖像引導位移參數及其影響因素

謝 瑾 王 競

(中國人民解放軍總醫院腫瘤放療科，北京 100853)

胰腺癌調強放療的圖像引導位移參數及其影響因素

謝 瑾1王 競

(中國人民解放軍總醫院腫瘤放療科，北京 100853)

目的探討胰腺癌調強放療(IMRD)圖像引導(IGRT)位移參數與患者一般資料相關性。方法選取2013年11月至2016年5月解放軍總醫院67例接受IMRT的局限期胰腺癌患者，采用口服造影劑后CT模擬定位，勾畫出腫瘤靶區。根據擺位兆伏級計算機斷層(MVCT)掃描結果，校正位移誤差并行圖像配準后行精確放療，記錄下患者橫向(x)、縱向(y)、前后(z)和橫斷面旋轉(Roll)方向的位移參數。分析位移參數及其影像參數的因素。結果67例局限期胰腺癌患者接受MVCT掃描共計1 625次，在x、y、z方向線性位移的系統誤差±隨機誤差分別為(-0.20±0.68)mm、(-0.21±2.41)mm、(0.54±1.03)mm；Roll方向旋轉誤差為(0.10±0.26)°，在x、y、z方向外擴5.38 mm、14.19 mm、4.65 mm 。x方向上的位移受體重、胸圍、腹圍的變化影響(P<0.05)，z方向位移影響因素為年齡、既往化療、體重、胸圍、腹圍(P<0.05)，x、Roll方向無明顯差異(P>0.05)。結論性別、既往化療、年齡等因素會影響放療的精確度，老年(年齡>60歲)及既往化療后患者，放療期間體重、胸圍、腹圍變化較大。當體重超過4 kg，胸圍超過3 cm或腹圍超過5 cm時，通過IGRT校正擺位誤差能夠提高胰腺癌放療的精確度，確保IMRT的質量和治療效果。

胰腺癌；調強放療；圖像引導；影響因素

胰腺癌發病率和死亡率高，且在經濟發達地區新發病例多，并呈快速上升趨勢〔1〕。放療技術可以有效控制局部腫瘤，并且能夠止痛。但由于胰腺的解剖位置毗鄰胃腸道組織，局部腫瘤照射劑量不易控制，傳統的放療技術容易發生對正常器官及組織損傷。近年來，調強放療(IMRT)、圖像引導放療(IGRT)不僅可以提高放療的精準性，還能在提高腫瘤局部放療劑量的同時保護周圍正常組織，幫助患者享受高品質的生活，盡可能地增加存活的時間〔2〕。研究證明，局部晚期胰腺癌使用放射治療能夠提高局控率〔3〕。臨床實際操作中，胰腺癌生物學特性的特殊及其靶區勾畫范圍與實際腫瘤范圍存在誤差，放療劑量不易掌握等因素，導致胰腺癌經放療后的復發率仍較高、毒副反應依較重。本研究通過采集局限期胰腺癌患者放射治療影像掃描參數、治療擺位及圖像引導參數，分析IMRT過程中治療擺位與治療計劃等影響因素的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料 2013年11月至2016年5月選取解放軍總醫院67例胰腺癌患者，采用大分割螺旋斷層IMRT進行治療。入選標準：①根據《AJCC癌癥分期手冊第七版》〔4〕病理分期評估Ⅰ～Ⅲ期；②胰腺癌術后腫瘤切緣不凈或腫瘤殘存者(R1或R2手術)；③膽道梗阻患者先行膽道引流解決梗阻后；④局限在胰腺周圍淋巴結轉移者；⑤所有入組患者無放療禁忌。排除標準：①Ⅳ期患者；②伴有黃疸、膽道梗阻；③臨床資料不完整。其中男46例，女21例，年齡23～85〔平均(54.09±12.32)〕歲。有手術史24例，無手術史43例，既往化療者23例，既往未化療者44例。病理診斷45例，臨床診斷22例，其中診斷為胰腺體尾癌26例，胰頭癌41例。局限未轉移31例，區域淋巴結轉移22例，遠處轉移14例。放射劑量為50～60 Gy/25～30 F，局部殘留病灶劑量60～65 Gy/20～25 F。本研究實施過程中所有入組患者知情，征得患者同意利用臨床資料。

1.2放療定位 患者采用仰臥位低溫熱塑體膜進行體位固定，雙手抱肘置于額頭。口服造影劑后，在Philips Briliance CT Big Bore CT下行增強+平掃模擬定位，層厚3 mm，從呼氣位的膈頂掃描至第四腰椎椎體下緣。掃描圖像通過DICOM網絡傳輸到 Pinnacle38.0放療計劃系統上行增強與平掃圖像融合后在增強序列上完成靶區與正常器官勾畫。

1.3靶區定義及勾畫 胰腺癌的原發腫瘤部位及轉移的淋巴結稱為腫瘤區(GTV)，放療計劃系統參照GTV向外放以勾畫胰腺癌的臨床靶區(CTV)，結合胰腺癌腫瘤的生物學特性以及周圍解剖結構，在縱向、軸向上分別外放5～10 mm、5～8 mm，當腫瘤接近十二指腸時縮小1～3 mm外放范圍。在CTV基礎上適當外放5 mm即為計劃靶區(PTV)。

1.4計劃設計 患者均通過放療計劃系統，采用6 MV的X射線進行照射。每次治療前要求患者統一著裝，光腳稱重、選擇同一測量位置進行胸圍、腹圍的測量并記錄。后采用擺位兆伏級計算機斷層(MVCT)進行掃描，累計共獲得1 625次MVCT圖像。運用精細分辨率和骨組織自動配準，將每次放療前的MVCT圖像與CT模擬定位時圖像進行配準、調整。校正擺位誤差后進行MRT治療。對比x、y、z、Roll方向的擺位誤差受一般情況、治療計劃等因素變化的影響。

1.5統計學方法 應用SPSS19.0統計軟件進行方差分析、t檢驗。

2 結 果

2.1擺位誤差 在橫向(x)、縱向(y)、前后(z)方向線性位移的系統誤差±隨機誤差分別為(-0.20±0.68)mm、(-0.21±2.41)mm、(0.54±1.03)mm；橫斷面旋轉(Roll)方向旋轉誤差為(0.10±0.26)°,在x、y、z方向外擴5.38 mm、14.19 mm、4.65 mm。其中，位移誤差最大的是y方向，位移誤差最小的是z方向。

2.2患者一般情況對擺位誤差的影響 x方向上的位移受體重、胸圍、腹圍的變化影響(P<0.05)，z方向位移影響因素為年齡、既往化療、體重、胸圍、腹圍(P<0.05)，y、Roll方向無明顯差異(P>0.05)。見表1。

表1 患者一般情況特征與擺位誤差相關性分析

2.3患者放療后體重、胸圍、腹圍變化情況 患者的體重、胸圍、腹圍在接受治療的第1、2周內變化不大。在第3、4周的測量中，患者體重減輕明顯，胸圍、腹圍有不同程度的減小。見表2。放療第4周后患者體重、胸圍、腹圍變化不明顯，擺位誤差也隨之變化平緩。放療后4 w內，體重減輕4 kg、胸圍減小3 cm、腹圍減小5 cm的患者增多。

表2 放療后每周體重、胸圍、腹圍下降情況(n)

3 討 論

IGRT作為精確放射治療技術之一，是指通過加速器機載影像設備在放療前、放療中實施的在照射位置進行驗證或靶區進行追蹤的技術手段，以達到放療位置更準確，精度更高的目的〔4〕。胰腺癌對于放療的敏感度差、需要較高的劑量才能控制，對于放療的精確度要求高〔5〕。研究表明，相對于適形放療，擺位誤差對IMRT計劃劑量的影響更大，即IMRT對擺位誤差更為敏感〔6〕。要使得90%的患者最小CTV累積劑量至少達到95%的處方劑量，就必須減小擺位誤差〔7〕。李丹明等〔8〕關于系統擺位誤差對胰腺癌放療劑量分布的研究顯示，當CTV外放邊界<3 mm，PTV的V95%隨著外放邊界的增大明顯增加，當隨著系統誤差的增大，V95%增加幅度較小。對于PTV的V105%，當CTV外放邊界<5 mm，V105%對于擺位誤差改變十分敏感，當外放邊界>5 mm，其對PTV的V105%影響隨著系統誤差的增大而逐漸減小。提示5 mm的外放是一個較為理想的外放值，與本研究通過定位掃描及圖像配準得到的x、z方向擺位誤差接近。5 mm的外放能盡可能地降低正常組織的受量情況下增加靶區劑量，減輕放療毒性反應，提高臨床療效。同時，相關人員對旋轉誤差進行了研究，表明當旋轉誤差平均值≤1°時，旋轉誤差不會影響90%的患者最小CTV累積劑量達到95%以上處方劑量。距離旋轉軸心較遠的位置隨著旋轉射野變化反而較大，距離旋轉軸心較近的位置隨著旋轉射野變化反而較小〔9〕。本研究中Roll方向的旋轉誤差<1°，影響非常小，可以忽略不計。

在患者分次放療的治療過程中，可能會由于治療設備、人員的誤差，治療時空不一致及放療時的靶區移位等情況造成每次放療治療時的x、y、z方向上的位移不同。若未通過圖像引導校正，可能造成不同程度的“靶區脫靶”和正常器官誤傷〔10〕。胰腺腫瘤位于身體中央，毗鄰眾多臟器，呼吸運動、飲食運動均會造成擺位誤差，且呼吸運動對于擺位誤差的影響最為明顯，胰腺在頭腳方向上的移動長達(23.71±15.93)mm〔11〕。目前，IGRT可以通過定量控制呼吸運動，將PTV體積個體化地減小，從而降低毗鄰臟器的劑量。也可以通過影像參數配準、校對擺位誤差，減小CTV至PTV的外放。但仍由于呼吸運動的影響，導致擺位誤差在y方向上相對最大，x方向上其次，z方向上相對最小。

Nakamura等〔12〕關于頭頸部腫瘤體質量因素對擺位誤差影響研究中表明，擺位誤差影響較大的因素有患者身高及體質量，而影響體質量的因素為性別、既往是否進行過化療、年齡等。國外相關研究將PTV定義為為了避免產生由擺位誤差和內靶體積(ITV)等原因造成CTV位置相對射野的變化，根據CTV外放一定邊界而形成的區域〔13〕。其中，PTV的主要影響因素是ITV，而影響ITV主要因素是腫瘤部位、年齡、性別、體型及肺功能等，以上因素也會在一定程度上影響x、y、z、Roll方向的位移〔14〕。本研究中考慮由于患者對擺位不熟悉、配合度不高導致放療前2 w體重、胸圍、腹圍變化不大，x、z方向擺位誤差變化不明顯。放療后第3、4周患者體重、胸圍、腹圍變化明顯，x、z方向擺位誤差變大。目前該方面的研究尚缺乏高級別的循證醫學依據，建議更多的搜集患者一般情況及隨訪信息等相關數據，找出并驗證影響IGRT擺位誤差的相關因素，進一步研究患者的個體因素對擺位誤差造成的影響。

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〔2017-03-11修回〕

(編輯 袁左鳴)

王 競(1971-)，男，博士，副主任醫師，副教授，主要從事腫瘤放療研究。

謝 瑾(1984-)，女，主治醫師，主要從事腫瘤放療研究。

R735.9

A

1005-9202(2017)17-4307-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.066

1 邢臺市人民醫院腫瘤放療科