擺位誤差對宮頸癌放療靶區和危及器官劑量分布的影響

牛利君

陜西省安康市人民醫院腫瘤放療科,陜西安康 725000

我國每年死于宮頸癌的患者約5萬例，且呈逐年上升的趨勢，嚴重威脅婦女健康。宮頸癌的主要病理類型為鱗癌[1]。放療是目前治療宮頸癌的常規手段，其中調強適形放射治療(IMRT)是三維適形放療的拓展，通過計算機制訂治療計劃，減少了靶區周圍危及器官的受照射體積，實現了三維空間上劑量分布與腫瘤形狀的一致，提高了腫瘤靶區的放療劑量及放射生物學效益，增強了放射治療效果[2-3]。但在實際應用中，腫瘤的大小與位移、機體充盈程度及體形改變、危及器官的運動都會帶來一定的擺位誤差[4]。放射治療時，實際放療靶區與計劃靶區之間的差異稱為擺位誤差。擺位誤差對放療患者治療劑量的準確性有一定影響，如果超出允許的誤差范圍，可能導致放療靶區漏照，高劑量區移位到危及器官上，影響治療效果，且會產生不良反應[5-6]。本研究利用IMRT治療宮頸癌，在放療前用千伏級錐形束CT(CBCT)進行掃描，然后與CT圖像進行對比，對擺位誤差進行分析，探討了擺位誤差對宮頸癌放療靶區和危及器官劑量分布的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年8月至2020年6月在本院就診的宮頸癌患者84例納入研究。納入標準：病理確診為宮頸鱗狀細胞癌且適合進行放療的患者；簽署了知情同意書；住院前未進行過放療者；年齡20～80歲；臨床分期ⅡB～ⅢB期；無CT掃描禁忌證及碘伏醇過敏病史；生存質量卡氏評分≥80分。排除標準：有嚴重的精神疾病、認知障礙及思維障礙者；臨床資料缺乏者；合并嚴重的內科疾病者；合并其他部位惡性腫瘤者。納入研究者年齡25～78歲，平均(56.17±4.28)歲；體質量指數(BMI)為(22.47±1.37)kg/m2；病理組織學檢查：高分化49例，中分化21例，低分化14例；淋巴結轉移39例。醫院倫理委員會批準了此次研究。

1.2方法

1.2.1放療設備 GE公司的64層螺旋CT與1.5T磁共振成像(MR)，華光普泰公司的碳纖維體架及熱塑成型體膜，瓦里安公司的Varian iX-5907直線加速器和機載CBCT，德國BEBIG公司的三維治療計劃系統。江蘇恒瑞醫藥股份有限公司的碘伏醇注射液(100 mL/瓶)，旭東海普公司的復方泛影葡胺注射液(20 mL∶15.2 g)。

1.2.2CT圖像的采集 CT掃描前40 min囑患者排空膀胱、直腸，口服含復方泛影葡胺20 mL的溫水800 mL。患者取仰臥位，雙手交叉置額頭，采用熱塑成型體膜固定體位，然后進行CT掃描定位，將掃描所得圖像傳至放療系統。

1.2.3靶區與危及器官勾畫 所有患者均由同一醫師勾畫靶區與危及器官，并由有豐富經驗的副主任醫師確認。腫瘤區(GTV)為原發腫瘤，臨床靶區(CTV)包括GTV、亞臨床病灶及腫瘤可能侵犯的范圍和區域淋巴結。內靶區(ITV)為CTV外邊界運動的范圍。計劃靶區(PTV)為包括CTV、ITV和其他因素引起的擴大照射的組織范圍。危及器官為可能被放射野包括的正常組織或器官。

1.2.4放療計劃 計劃要求：PTV和GTV內最小劑量不能低于治療區劑量；100%的處方劑量至少包繞95%的靶區體積。危及器官的劑量體積限定：小腸V40<50%，脊髓<40 Gy，結腸V40<50%，膀胱V40<50%，直腸V40<50%，股骨V50≤5%；治療計劃放射劑量均勻度為93%～107%。

1.2.5計劃評估 利用劑量體積直方圖(DVH)評估靶區和危及器官的體積與受照射劑量情況，評估靶區的物理適形度與劑量適形度，評估危及器官受照劑量的范圍。

1.2.6CBCT圖像的獲取與配準 CBCT參數：M20準直器，F1濾線器，120 kV、80 mA，掃描角度為360°。掃描完成后使用中等分辨率重建，配準得到患者的X(左右)、Y(頭腳)、Z(腹背)三維平移誤差，然后進行實時誤差校正。

1.2.7生成模擬計劃與評估 將擺位誤差反向輸入計劃系統，在原計劃的CT圖像上進行靶區和危及器官照射劑量的重新計算。對比原計劃與模擬計劃的DVH，記錄危及器官的受照射體積、PTV的照射劑量等參數。

1.3觀察指標 (1)記錄與比較所有患者3個方向首次擺位誤差與糾正后擺位誤差。(2)記錄首次擺位誤差與糾正后擺位誤差對危及器官的影響，包括V100、直腸V40、膀胱V40、小腸V40等，V100為100%的處方劑量，各組織器官接受≥40 Gy的體積占總體積的百分比用V40表示。(3)記錄首次擺位誤差與糾正后擺位誤差對PTV1、PTV2、PTV3照射劑量的影響。

2 結 果

2.1擺位誤差糾正前后3個方向擺位誤差的比較 擺位誤差糾正后與糾正前比較，宮頸癌放療患者在X、Y、Z軸方向的擺位誤差差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 擺位誤差糾正前后宮頸癌放療患者擺位誤差的比較

2.2擺位誤差糾正前后危及器官劑量分布的比較 擺位誤差糾正后，V100、直腸V40、膀胱V40均低于擺位誤差糾正前(P<0.05)，小腸V40、結腸V40與擺位誤差糾正前比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 宮頸癌放療患者擺位誤差糾正前后危及器官劑量分布的比較

2.3擺位誤差糾正前后PTV照射劑量的比較 宮頸癌放療患者擺位誤差糾正后的PTV1、PTV2、PTV3均低于擺位誤差糾正前(P<0.05)，見表3。

表3 宮頸癌放療患者擺位誤差糾正前后PTV照射劑量的比較

3 討 論

宮頸癌的發病率一直位居所有婦科腫瘤的前列，我國每年約有15萬新發宮頸癌患者。宮頸癌患者早期無明顯癥狀，隨著疾病的發展，可出現陰道流血和(或)下體惡臭味，可有淋巴結轉移、血行轉移等[7]。放療為中晚期宮頸癌患者的主要治療方法，隨著影像學技術與放射物理學技術的飛速發展，已經逐步實現精確三維放療。宮頸癌放療的要求為提高腫瘤的局部控制率，顯著降低危及器官的受照射劑量，降低放射治療相關并發癥的發生率，促進患者康復[8]。但是放療基本都是以靜態CT圖像為基礎，治療中不同技術人員擺位標準的差異、患者腸管蠕動、腫瘤位移、膀胱充盈程度、患者體質量減輕等都會引起靶區的移位和變形，從而造成擺位誤差[9]。本研究顯示，擺位誤差糾正后在X、Y、Z軸方向的擺位誤差少于擺位誤差糾正前。原因分析：在Y軸方向的誤差最大，可能與宮頸癌患者多為腹型肥胖婦女、皮膚牽拉改變較大等有關；不同技術員擺位的個體差異也會引起該項誤差。在放療過程中通過CBCT影像系統實時校正擺位誤差，可實現精確放療[10-11]。

IMRT在治療過程中利用加載的CBCT系統實時采集圖像信息，考慮了各種誤差導致的照射野對治療靶區的偏離問題，可糾正存在的誤差[12]。特別是在每次放療前，CBCT掃描得到靶區周圍組織器官的三維圖像，與原計劃圖像配準，可計算得出擺位誤差，并實時校正，從而降低危及器官的受照射體積及劑量[13]。本研究顯示，擺位誤差糾正后V100、直腸V40、膀胱V40值低于擺位誤差糾正前，小腸V40、結腸V40糾正前后比較無明顯差異，表明誤差的校正降低了膀胱和直腸的受照射劑量，能保證患者安全、有效地進行放射治療。

IMRT用于宮頸癌的治療具有良好的劑量分布特性，在保證靶區劑量的同時可限制正常組織的受照射量[14]。本研究顯示擺位誤差糾正后PTV1、PTV2、PTV3的照射劑量都低于擺位誤差糾正前。原因分析：CBCT能夠獲得患者每次放療的圖像和進行在線校正，有助于分辨盆腔器官結構和軟組織器官的邊界，從而保證放療精確性[15]。本研究也存在一定的不足，PTV邊界的確定還需要進行詳細探討，同時在放療中保證危及器官的狀態恒定也比較重要。

綜上所述，宮頸癌患者放療時在X、Y、Z軸方向均存在一定的擺位誤差，糾正擺位誤差有助于降低危及器官劑量分布與減少PTV照射劑量。