鼻咽癌患者放療期間鼻咽部與頸部線性擺位誤差的差異

許健柱，羅經(jīng)杰，鄧源，鄺倍，林耿賢，葉錫渠，鄒金華（通信作者）

南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院放療科 （廣東廣州 510515）

在我國，頭頸部惡性腫瘤占全身惡性腫瘤的5%～8%，其中，鼻咽癌占頭頸部惡性腫瘤的70%以上，放療是其最主要的治療方式[1]。在放療過程中，患者的自主運動、器官的不自主運動、放療系統(tǒng)的固有誤差、治療師擺位所造成的隨機(jī)誤差都會影響精準(zhǔn)放療的進(jìn)行，故放療時的圖像引導(dǎo)尤其重要。在鼻咽癌的圖像引導(dǎo)放療（image-guided radiation therapy，IGRT）中，錐形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）已成為最重要的三維圖像引導(dǎo)方式[2]。臨床發(fā)現(xiàn)，借助瓦里安Trilogy 直線加速器對患者進(jìn)行CBCT掃描，先行自動配準(zhǔn)后再手動調(diào)整擺位誤差，可降低腫瘤周圍正常組織的放射劑量，提高治療精度。本研究通過對接受瓦里安Trilogy 直線加速器治療的鼻咽癌患者進(jìn)行圖像引導(dǎo)得出線性擺位誤差的數(shù)據(jù)，分析、對比鼻咽部臨床靶區(qū)（clinical target volume，CTV）1與頸部臨床靶區(qū)CTV2的線性擺位誤差，并得出計劃靶區(qū)外擴(kuò)邊界（margin of planning target volume，MPTV），總結(jié)影響鼻咽癌放療線性擺位誤差的因素，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年4—8月在我院接受瓦里安Trilogy 直線加速器治療的99例鼻咽癌患者，均經(jīng)病理組織學(xué)證實為鼻咽鱗狀細(xì)胞癌，男73例，女26例；年齡24～76歲，中位年齡49歲；根據(jù)2002年國際抗癌聯(lián)盟（Union for International Cancer Control，UICC）分期標(biāo)準(zhǔn)分期，Ⅱ期10例，Ⅲ期46例，Ⅳ期43例。本研究已獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會的審核批準(zhǔn)。

1.2 設(shè)備與耗材

Philips Big Bore 16排CT 模擬機(jī)，瓦 里安Trilogy 直線加速器，廣州富瑞醫(yī)療科技公司生產(chǎn)的通用型定位泡沫墊，美國CIVCO 公司生產(chǎn)的MTAPSID2724頭頸肩熱塑膜。

1.3 體位固定、定位及計劃設(shè)計

協(xié)助患者取仰臥位，雙手置于體側(cè)，采用發(fā)泡膠發(fā)泡膨脹并冷卻固化塑形，形成一個與頭頸部和雙肩位置高度貼合的頭頸肩泡沫墊，再結(jié)合頭頸肩熱塑膜固定頭頸部與肩背部；然后采用Philips 16排80 cm 大孔徑CT 掃描定位，層厚及重建層厚均為3 mm，范圍均為從頭頂至氣管分叉處，掃描后將圖像傳到TPS 系統(tǒng)；之后由醫(yī)師在CT 平掃圖像上勾畫CTV，物理師則按照醫(yī)師處方要求制作出最優(yōu)計劃，計劃完成后將其傳輸至瓦里安Trilogy 直線加速器的Eclipse 計劃系統(tǒng)中。

1.4 治療計劃實施

首先按照患者體表及固定裝置上的標(biāo)記進(jìn)行擺位，并于每次治療前進(jìn)行CBCT 掃描，每例患者在首次治療及在療程中每隔1周掃描1次，共掃描4次，掃描區(qū)域為靶區(qū)中心位置；掃描時按照固定程序設(shè)置，圖像重建間距為3 mm，將掃描出來的kV CT 圖像與定位時的CT 圖像進(jìn)行配準(zhǔn)；配準(zhǔn)時將感興趣區(qū)域分為鼻咽部（CTV1）和頸部（CTV2），先選定圖像的感興趣區(qū)域進(jìn)行自動配準(zhǔn)，之后再使用手動配準(zhǔn)功能，配準(zhǔn)方法為灰度配準(zhǔn)，配準(zhǔn)方式為靶區(qū)中心、骨和軟組織配準(zhǔn)，并進(jìn)行微調(diào)，直至結(jié)果滿足治療所需劑量的要求。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用IBM SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，線性擺位誤差數(shù)據(jù)以±s表示，采用兩獨立樣本t檢驗及多樣本Q檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義；根據(jù)van Herk 等[3]的公式MPTV=2.5∑+0.7δ 計算鼻咽部和頸部的MPTV，其中∑表示患者組系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，δ 表示患者組隨機(jī)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果

2.1 CTV1與CTV2的線性擺位誤差頻數(shù)分析

99例患者共行CBCT 掃描396次，平均每例患者掃描4次。CTV1線性擺位誤差有97%以上≤3.0 mm，其中Z 軸方向上100%線性擺位誤差≤3.0 mm；CTV2線性擺位誤差有97%以上≤5.0 mm，60%以上集中于＜2.0 mm 區(qū)間內(nèi)，也有少許落入＞5.0 mm 區(qū)間內(nèi)，且Z 軸方向上線性擺位誤差＞5.0 mm 的頻數(shù)較多，見表1。

表1 CTV1與CTV2的線性擺位誤差頻數(shù)分析[次（%）]

2.2 CTV1與CTV2的MPTV、線性擺位誤差比較

CTV1的MPTV 基本保持在0.30 mm 以內(nèi)；CTV2的MPTV略大于CTV1，總體在0.50 mm 以內(nèi)，見表2。

表2 CTV1與CTV2的MPTV 比較（mm）

CTV1與CTV2在3個方向上的線性擺位誤差比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 CTV1與CTV2的線性擺位誤差比較（mm，±s）

表3 CTV1與CTV2的線性擺位誤差比較（mm，±s）

注：CTV 為臨床靶區(qū)

項目 X 軸 Y 軸 Z 軸CTV1 0.6±1.1 0.0±1.4 0.1±1.2 CTV2 0.5±2.1 0.0±1.8 -0.5±2.3 P 0.00875 0.01300 0.00375

CTV1在3個方向上的線性擺位誤差隨掃描時間推移的變化小于CTV2，且3個方向上不同掃描時間的線性擺位誤差比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；CTV2在X 軸和Z 軸上的線性擺位誤差隨掃描時間推移的變化較大，但3個方向上不同掃描時間的線性擺位誤差比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表4。

3 討論

頭頸部腫瘤是全球范圍內(nèi)的第5大常見腫瘤，包括頸部腫瘤、耳鼻咽喉部腫瘤及口腔頜面部腫瘤3大部分，其中，鼻咽部腫瘤在我國沿海地區(qū)發(fā)病率較高[4]。隨著先進(jìn)檢查技術(shù)和放療技術(shù)的開展應(yīng)用，鼻咽癌患者的5年生存率已經(jīng)由以往的50%上升到75%[5]。生存率的上升很大程度上是獲益于調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)，調(diào)強(qiáng)放療高劑量區(qū)與鼻咽癌臨床靶區(qū)的高度適形，確保了腫瘤接受高劑量照射的同時周圍重要器官得到保護(hù)[6]。

表4 CTV1與CTV2不同掃描時間的線性擺位誤差比較（mm，±s）

注：CTV 為臨床靶區(qū)

項目 X 軸 Y 軸 Z 軸CTV1第1 周 0.7±0.9 -0.1±1.5 0.1±1.2第3 周 0.5±1.1 0.1±1.3 -0.1±1.2第5 周 0.6±1.1 0.0±1.5 0.2±1.1最后一周 0.5±1.4 0.1±1.3 0.1±1.3 P 0.745 0.739 0.450 CTV2第1 周 0.7±2.1 -0.2±1.7 0.1±2.2第3 周 0.5±2.0 0.1±1.8 -0.7±2.3第5 周 0.7±2.2 0.0±1.9 -0.6±1.9最后一周 0.3±2.1 0.0±1.6 -1.0±2.7 P 0.503 0.606 0.123

為了減小鼻咽癌治療靶區(qū)的位置誤差，治療前的位置驗證必不可少。瓦里安Trilogy 直線加速器自帶的CBCT 實現(xiàn)了在腫瘤患者放療過程中即時驗證擺位位置，并可實時對位置變化進(jìn)行在線糾正。CBCT 系統(tǒng)是一種較新型的加速器圖形引導(dǎo)系統(tǒng)，與其他傳統(tǒng)的驗證系統(tǒng)相比，CBCT 具有組織分辨力更高、圖像更為清晰、患者掃描時接收的射線劑量更少的優(yōu)點，可以提高擺位精度，降低周圍正常組織的照射劑量，在匹配的過程中，可以極大地減少不確定因素的影響，使其在操作時可以作為實時監(jiān)測方法[7]。

固定技術(shù)的改良亦對擺位重復(fù)性有影響。由于頭頸部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，危及器官劑量要求嚴(yán)格，加之頸部活動度大，運動維度多向，難以達(dá)到較理想的固定效果[8]。目前，臨床較常用的固定方式為標(biāo)準(zhǔn)化樹脂頭枕聯(lián)合頭頸肩面罩固定，但不同患者的頭顱形狀、頸椎長度及彎曲程度存在一定差異，使標(biāo)準(zhǔn)化樹脂頭枕應(yīng)用時易因形狀不吻合等出現(xiàn)空隙[9-10]。本研究使用發(fā)泡膠聯(lián)合頭頸肩熱塑膜固定，制作上秉承中山腫瘤防治中心的制作方法，而后根據(jù)患者的具體情況和醫(yī)師及物理師的標(biāo)準(zhǔn)做出一定改良，如在發(fā)泡膠的制作上，患者肩部離發(fā)泡膠邊緣留有兩指距離，目的是增加肩部與發(fā)泡膠之間的視覺聯(lián)系，使治療師在擺位時能有一個比較確切的參考位置，從而提高頸部至肩部的擺位精度；在頭頸肩熱塑膜的制作上，對頭頸肩熱塑膜與患者肩部接觸處進(jìn)行按壓貼合，目的是增加頭頸肩熱塑膜與患者身體的貼合程度，進(jìn)而增加擺位時的肩部參考點。

本研究結(jié)果顯示，CTV1與CTV2在3個方向上的線性擺位誤差比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），與許森奎等[11]的研究結(jié)果相似；CTV1及CTV2在3個方向上不同掃描時間的線性擺位誤差比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），考慮到患者經(jīng)過一個療程的治療，本應(yīng)在體型上與定位時存在差異，但由于頭頸部脂肪含量較低，對擺位的影響也相對較低，故鼻咽癌患者使用發(fā)泡膠聯(lián)合頭頸肩熱塑膜固定的線性擺位誤差隨著掃描時間推移并無太大變化。

綜上所述，鼻咽癌患者CTV1與CTV2在3個方向上的MPTV 略有差異，故CTV-PTV 外擴(kuò)應(yīng)分開CTV1與CTV2兩個感興趣區(qū)域；CTV1及CTV2在3個方向上不同掃描時間的線性擺位誤差無明顯差異，即具有隨機(jī)誤差的偶然性特點，表明鼻咽癌患者體型變化對線性擺位誤差的影響有限，誤差較大可能與擺位手法有關(guān)，建議在醫(yī)囑上適當(dāng)增加CBCT掃描次數(shù)，以保證擺位精度；在發(fā)泡膠聯(lián)合頭頸肩熱塑膜固定方式下的線性擺位誤差相對較小，但隨掃描時間推移，CTV2上的線性擺位誤差還是難以令人滿意，今后發(fā)展重點為改良頸部固定方式及提高其擺位精度，并作進(jìn)一步研究。