CBCT在非小細胞肺癌放療中的應用價值

李為之，張群貴，丁金泉，李曉靜

（贛州市腫瘤醫院放療二科，江西 贛州 341000）

三維適形放療是臨床上最常見的放療方式之一，其可有效減少正常組織受照體積，達到精確照射的要求，但非小細胞肺癌（NSCLC）患者照射區域在胸部，癌變位置易受體位、呼吸作用等因素干擾，出現較大的定位誤差，出現腫瘤脫靶正常細胞受放射損傷等不良現象，降低治療效果[1]。錐形束CT（CBCT）體積、質量均較小，可裝載在加速器上，準確采集放療相關部位圖像信息，準確定位治療靶區域，考慮到腫瘤位置移動、擺位誤差等問題，及時矯正放射靶區域范圍[2]。為研究CBCT在NSCLC放療中的應用價值，本院開展如下研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析本院2016年3月～2017年3月收治的80例NSCLC患者臨床資料，納入標準：所有病例均有明確的病理學診斷，KPS評分≥70，通氣功能均正常，均接受IMRT或3D-CRT放療，放療計量：60～68 Gy之間，中位放射劑量：65 Gy，均可耐受放射治療，患者及家屬知情且同意。排除標準：排除中途退出者與重要資料不全者。根據加速器種類分為觀察組與對照組，各40例，其中觀察組、對照組男/女比例為（26/14）和（27/13）、平均年齡分別為（59.41±9.45）歲和（60.11±9.65）歲，肺鱗癌、肺腺癌分別為（29/11）和（28/12），兩組臨床資料比較差異無統計學意義。

1.2 方法

1.2.1 儀器設備 兩組均使用瓦里安醫療器械公司生產的Varian醫用直線加速器，裝有CBCT。

1.2.2 檢查 患者取仰臥坐，雙手交置于頭頂，體位利用真空袋加以固定，CT掃描范圍：環狀軟骨上緣至肝臟下緣；掃描層厚：0.5 cm，間距：5 mm；掃描后，圖像經CT室傳至計劃系統工作站，醫師勾畫靶區，具有高級職稱醫師修改靶區并確認放療計劃，將修改好的靶區告知物理師，物理師根據醫師勾畫的靶區及給予的處方劑量制定放療計劃，最終反饋給經管醫師，經管醫師和高級職稱醫師共同確定計劃后，物理師再次審核優化后打印計劃并將其傳至Varian直線加速器實施放療。

1.2.3 CBCT數據采集 ①患者放療前均經加速器自帶的CBCT掃描，掃描中心：放射治療靶區中心點；圖像分辨率：512 bpm×512 bpm，圖像處理得重建CBCT，將其與原始定位的CT圖像進行對比。②圖像匹配方式：骨性結構匹配；匹配范圍：以腫瘤靶區為中心，包含周圍骨結構；配準方式：儀器自動配準為主、人工手動微調為輔；配準要求：骨性結構與腫瘤靶區盡量重合。

1.2.4 誤差調節 CBCT與計劃CT圖完成配準后，系統自動得出左右（X軸）、頭腳（Y軸）、上下（Z軸）的擺位誤差，三個方向上的誤差閾值均設置為2 mm，若誤差＞2 mm則需移床。

1.2.5 擺位誤差分析及外放邊緣計算 ①擺位個體系統誤差：治療過程中所有擺位誤差取平均值。②個體隨機誤差：以擺位誤差的標準差表示。③個體系統誤差均數代表群體系統誤差（∑）、個體隨機誤差均數分別代表隨機誤差（δ），采用Van等[3]的計算治療擺位外擴邊界公式：MPTV=2.5∑＋0.7δ，使得90%臨床靶區域達到不少于95%的處方劑量。

1.3 統計學方法 采用SPSS 19.0統計學軟件進行數據分析檢驗，計量資料采用“±s”表示，予以t檢驗；計數資料采用率（%）表示，予以χ2檢驗，以P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 檢查結果 I組共40例，采集CBCT圖像共240組，D組共40例，共采集244組CBCT圖像，分析圖像得出I組、D組X軸最大誤差分別為9.11 mm和9.59 mm，X軸誤差超過5 mm占比分別為8.54%和12.12%；I組、D組Y軸最大誤差分別為14.26 mm和15.21 mm，Y軸誤差超過5 mm占比分別為36.56%和38.45%；I組、D組Z軸最大誤差分別為9.26 mm和10.25 mm，Z軸誤差超過5 mm占比分別為5.65%和6.45%。

2.2 兩組NSCLC患者擺位誤差比較 I組X、Y、Z軸擺位誤差均小于D組，兩組差異無統計學意義，見表1。

2.3 兩組NSCLC患者在XYZ軸上的MPTV 數據處理得出I組、D組在X軸方向的MPTV分別為4.64 mm和5.41 mm，Y軸MPTV分別為8.12 mm和9.15 mm，在Z軸方向上的MPTV分別4.79 mm和5.20 mm，見表2。

表1 兩組NSCLC患者擺位誤差比較（±s，cm）

表1 兩組NSCLC患者擺位誤差比較（±s，cm）

組別I組D組t值P值X軸1.87±0.17 1.91±0.21 0.94 0.35 Y軸3.92±0.32 4.02±0.41 1.22 0.23 Z軸1.98±0.17 2.02±0.22 0.91 0.37

表2 兩組NSCLC患者在X、Y、Z軸上的MPTV

3 討論

放射治療可經放射實現局部腫瘤的治療，其關鍵在于最大程度上消滅靶區內病變癌細胞，同時減少周圍正常組織受量，相關數據表明，僅僅5%的計量誤差就將導致腫瘤局部控制率發生10%～20%的變化，并誘發正常組織器官發生變異[4]。隨著醫療技術的不斷發展，現代放療已逐漸步入精確化定位、計劃、治療的三精階段[5]。本文結果顯示，CBCT可有效調整擺位誤差，滿足精確放療要求。

研究發現，肺部放療者擺位誤差主要發生在頭腳（Y軸）與前后（Z軸）方向上，賴建軍等[6]在研究CBCT掃描重建圖像得出，其在三維方向上的移位情況為X軸平移（0.2±0.2）mm，Y軸（-0.6±0.4）mm，Z軸（0.2±0.3）mm；朱晟超等[7]在研究CBCT對NSCLC放療擺位誤差的影響中得出，患者在X軸誤差為（-0.4±2.81）mm、Y軸為（1.40±5.18）mm，Z軸為（-0.8±2.5）mm，基本上都超過移床閾值2 mm。本研究將80例NSCLC患者在兩種放療方式放療前后CBCT重建圖像與計劃CT圖像進行在線配準，配準后獲得X、Y、Z三個方向上的最大平移矢量，發現X軸最大誤差達到9.59 mm、Y軸達15.21 mm，Z軸達到10.25 mm，與上訴研究結果相似。分析Y軸擺位誤差顯著更大的原因可能是與患者擺位時其身體真空袋間很難做到精準定位，保持與上次治療一致的體位，故頭腳擺位誤差較大；Z軸誤差較大可能與呼吸運動、腸胃蠕動等人體自然生理因素相關[6]。相關調查顯示，擺位誤差≥5 mm的胸部放療者超過41%，若不采用CBCT進行調位，將會造成腫瘤脫靶與正常細胞受劑量等問題，本文中不同放療方式Y軸擺位誤差≥5 mm的比例均超過35%，接近以上研究結果[7]。CBCT將讀數裝置與探測器有機結合，其空間、密度分辨率均高于普通CT，可明確分辨人體軟組織結構，在定位好的治療靶區域進行X線透視、攝取圖像、圖像重建，精確計算得出靶區域在三維上的誤差，對外放安全邊界具有較高的指導意義[8]。本文在經過CBCT圖像分析的在線校正后，MPTV外放邊界縮小，說明CBCT可為糾正擺位誤差提供較高的參考。

綜上所述，CBCT可準確計算肺癌靶區域中心在X、Y、Z軸方向上的誤差，可為患者調整擺位提供較高的指導意義，實現精確放療。

[1] 喻冰琪,王謹,徐裕金,等.放療技術與放射性肺損傷:高劑量小體積還是低劑量大體積[J].中國肺癌雜志,2015,18(12):752-757.

[2] 朱晟超,王遠軍.錐形束CT對非小細胞肺癌放療擺位誤差及放療射線劑量的影響[J].中國醫學物理學雜志,2017,34(2):109-114.

[3] 王焱,蔡鋼,陸維,等.肺部腫瘤立體定向放療技術中基于錐形束CT影像的擺位誤差分析[J].中國癌癥雜志,2017,27(6):501-504.

[4] 李毅,唐豐文,張曉智.基于四維CT和錐形束CT確定非小細胞肺癌放療靶區外放邊界[J].中國醫學物理學雜志,2016,33(9):892-897.

[5] 邢曉汾,郭瑞嵩,傅翔宇,等.肺部腫瘤立體定向放射治療擺位誤差及靶區外擴距離[J].中國醫學物理學雜志,2015,32(4):529-533.

[6] 賴建軍,沈麗娟,王佳浩,等.錐形束CT快速掃描模式在胸腹部腫瘤放射治療中的應用分析[J].中華放射醫學與防護雜志,2015,35(9):679-682.

[7] 朱晟超,王遠軍.錐形束CT對非小細胞肺癌放療擺位誤差及放療射線劑量的影響[J].中國醫學物理學雜志,2017,34(2):109-114.

[8] 邢曉汾,郭瑞嵩,傅翔宇,等.肺部腫瘤立體定向放射治療擺位誤差及靶區外擴距離[J].中國醫學物理學雜志,2015,32(4):529-533.