肝癌放療中不同配準方式的對比研究

麻亞茹 宋心愿 劉金迪

中山大學腫瘤防治中心放療科，廣州 510060

隨著放療技術的進步和放療設備的更新，精確放療技術已廣泛地應用于肝癌的治療。但肝臟腫瘤在放射治療中的位置主要受呼吸運動的影響，嚴重影響靶區的定位，造成較大的擺位誤差，采用腹壓板裝置技術可以減小呼吸運動對肝癌放療擺位誤差的影響［1-2］。錐形束電子計算機斷層掃描（cone beam computed tomography，CBCT）不但可以觀察靶區及危及器官體積和空間的變化，還可以監測患者的擺位誤差，但其結果受配準方式的影響。本研究旨在應用CBCT 圖像引導技術分析肝癌放療時不同配準方式的擺位誤差，為肝癌放療時圖像配準的選擇提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 用回顧性研究的方式隨機選取中山大學腫瘤防治中心放療科2020 年10 月至2021 年3 月采用瑞典醫科達直線加速器VersaHD 進行立體定向放射治療的肝癌患者20 例，其中男19 例，女1 例，年齡范圍為21～77 歲。患者肺功能正常，可進行平靜下的均勻呼吸。考慮到患者靶區的大小和位置，10 例患者照射次數為6 次，另外10 例患者照射次數為3 次。根據體質量指數（BMI）分為偏胖 組（BMI≥24 kg/m2，10 例）和 正 常 組（BMI＜24 kg/m2，10例）。排除標準：使用腹壓板控制呼吸但治療靶區不在肝臟的肝癌轉移患者以及未使用腹壓板的肝癌患者。

1.2 體位固定、定位電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）掃描及復位 全部患者采用體部固定器真空袋進行固定，并用腹壓板抑制呼吸運動，仰臥位，雙手上舉置于頭頂。用荷蘭Philips16 排大孔徑螺旋CT 模擬定位機定位掃描，掃描范圍從第6胸椎椎體上緣至第5腰椎椎體下緣，掃描層距為5 mm。將CT 定位圖像傳至Monaco 計劃系統，勾畫靶區并設計計劃。待醫生確認后將包含所有勾畫的CT圖像和放療計劃傳至Mosaiq 系統，用常規模擬機進行復位，確定治療中心點。

1.3 數據獲取 將Mosaiq 系統中的計劃CT 圖像傳至直線加速器VersaHD 的XVI（X-ray volume imaging）系統，導入后設定匹配框的大小，包括計劃靶區、肝臟和肝臟水平椎體。患者每次放療前行CBCT 掃描，共90 次，掃描條件為盆腔標準掃描模式，重建得到三維CBCT圖像，與計劃CT圖像分別進行肝緣、灰度和骨性配準，記錄3 種配準方式的擺位誤差。

1.4 統計學分析 患者X 軸（左右）、Y 軸（上下）、Z 軸（前后）3 個方向的擺位誤差，用均值表示系統誤差，用標準差表示隨機誤差，SPSS 17.0 統計學軟件分析3 種配準方式的擺位誤差和不同體型患者的擺位誤差是否具有差異性，數據符合正態分布使用t檢驗和方差分析，若不符合正態分布使用非參數檢驗進行檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 3 種配準方式的擺位誤差結果 3 種配準方式在X、Y、Z 3 個方向的擺位誤差均符合正態分布，進行單樣本t檢驗，肝緣配準分別為（0.12±0.31）cm、（-0.37±0.67）cm、（0.29±0.23）cm，灰度配準（0.12±0.30）cm、（-0.31±0.57）cm、（0.22±0.20）cm，骨性配準（0.03±0.33）cm、（-0.29±0.30）cm、（0.22±0.18）cm。用配對樣本t檢驗分析3 個方向擺位誤差的差異性，肝緣-骨性分別為（0.10±0.21）cm、（-0.08±0.59）cm、（0.07±0.20）cm，肝緣-灰度（0.00±0.13）cm、（-0.06±0.19）cm、（0.08±0.14）cm，其中肝緣配準與骨性配準在X（t=4.398，P＜0.001）、Z（t=3.265，P=0.002）方向差異具有統計學意義，Y（t=-1.259，P=0.211）方向差異無統計學意義；肝緣配準與灰度配準在Y（t=-2.834，P=0.006）、Z（t=4.952，P＜0.001）方向差異具有統計學意義，X（t=0.125，P=0.900）方向差異無統計學意義。

2.2 不同體型患者的擺位誤差結果 對正常和偏胖體型的擺位誤差進行方差分析和獨立樣本t檢驗，結果X 分別為（0.09±0.40）cm、（0.16±0.17）cm，Y分別為（-0.42±0.71）cm、（-0.32±0.63）cm、Z 分別為（0.29±0.23）cm、（0.30±0.24）cm，其 中X（t=-1.195，P=0.237）、Y（t=-0.712，P=0.478）、Z（t=-0.247，P=0.806）3 個方向差異均無統計學意義，即不同體型患者擺位誤差差異無統計學意義。

3 討 論

臨床上肝癌的治療以手術切除為首選，但由于部分患者肝功能不佳，腫瘤局限或腫瘤位于重要解剖部位等原因不能手術切除，需采用以放療為主的綜合治療方式。單次大劑量、分次少的SBRT對肝癌具有較好的療效，安全可靠，是一種較好的治療模式［3-4］。腫瘤靶區的精準定位是SBRT放射治療的關鍵，擺位誤差的增加可造成漏靶或靶區外擴較大，從而導致部分靶區不能得到足夠的劑量或使周圍正常組織受照量增加。肝臟隨呼吸運動移動較大，盧曉光等［5］通過透視影像發現患者肝部腫瘤運動與呼吸運動高度相關，頭腳方向更為明顯。Balter 等［6］認為呼吸運動是引起肝癌放療計劃不確定性的主要原因。腹壓板裝置可以抑制患者呼吸運動幅度，減小擺位誤差，提高肝癌患者放射治療療效［1-2］。

放療前進行CBCT 與計劃CT 圖像配準時，不同的配準方式會得到不同的移床結果［7-10］，因此配準方式的選擇也是至關重要的一步。本研究對采用腹壓板裝置的肝癌患者治療前掃描的CBCT圖像分別進行肝緣配準、灰度配準和骨性配準，結果顯示3種配準方式Y方向的擺位誤差均大于X、Z方向，與盧曉光等［5］通過透視影像發現結果相同。對3種配準方式在X、Y、Z方向的擺位誤差進行差異性比較，肝緣配準與骨性配準在X、Z方向差異均有統計學意義（均P＜0.05），肝緣配準與灰度配準在Y、Z 方向差異均有統計學意義（均P＜0.05），即3 種配準方式的擺位誤差均存在較明顯差異。與肝緣配準相比，隨機誤差在X、Y、Z 3 個方向的骨性配準（0.21、0.59、0.20 cm）均比灰度配準（0.13、0.19、0.14 cm）的結果更大，即骨性配準與肝緣配準差異較大，不適合作為肝癌圖像引導放療的配準方式，該結果與王建廷等［11］研究結果相同。分析原因是肝癌患者在治療前利用常規模擬機進行復位確定治療中心點，常規模擬機是通過骨性標志參考選擇合適透視條件獲取相關正側位影像并和數字重建放射影像進行對比確定位置，肝臟隨呼吸運動移動較大，患者雖采用腹壓板抑制了呼吸運動，但不能完全抑制，導致肝臟位置與椎體仍存在偏差。針對這一問題，可以使用CT 模擬定位機進行復位，CT 模擬定位機通過掃描橫斷圖像與CT 定位圖像進行校準，可以減小擺位誤差。灰度配準以數字影像范圍內的所有灰度值作為匹配實體，需考慮配準框內所有的組織器官，與肝緣配準差異稍小。為了準確校正患者的擺位誤差，對于使用腹壓板裝置的肝癌患者仍建議使用肝緣配準作為靶區校準的依據，與王建廷等［12］研究結果相同。因此，對于減小肝臟位移的問題仍是提高肝癌放療療效的重要研究方向。同時分析不同體型患者擺位誤差的差異性發現正常和偏胖體型患者的擺位誤差在X、Y、Z方向差異均無統計學意義（均P＞0.05），即不同體型患者擺位誤差無差異，不會影響配準結果。

綜上所述，患者在進行肝癌放療時建議每次治療前利用CBCT 圖像引導技術來進行擺位誤差的校正，因CBCT 配準時選擇不同的配準方式存在較明顯差異，考慮到靶區的位置，應選用肝緣配準以提高肝癌放射治療的精確性；并且不同體型患者的擺位誤差差異無統計學意義，不會影響配準結果。

利益沖突：作者已申明文章無相關利益沖突。