付曹飞

厦门大学附属翔安医院放射治疗科 （福建厦门 361101）

放射治疗、手术与化疗是治疗肿瘤患者的主要方式。精准治疗是放射治疗的主要发展方向，调强放射治疗（intensity modulated radiotherapy，IMRT）与容积旋转调强放射治疗（volumetric modulated arc therapy，VMAT）等技术的广泛应用对精准放射治疗提出了更高的要求。放射治疗过程中的摆位误差直接影响投照在患者身上的物理辐射剂量[1]，从而影响临床疗效[2-6]，因此，减小摆位误差是精准放射治疗的必然要求。摆位误差受技术人员的摆位操作、患者固定体位及固定方式、肿瘤所在解剖位置的器官运动等诸多因素的影响。对于直肠癌、宫颈癌等盆腔肿瘤患者，因存在腹部皮肤松弛、肥胖及呼吸运动等问题，会增加体位固定和摆位的难度[7]，所以选择合适的固定体位及固定方式对减小摆位误差尤其重要。本研究探讨锥形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）引导下盆腔肿瘤在六维床上不同固定体位的摆位误差及靶区外放边界，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 病例资料

选取2018年9月至2019年6月于医院行IMRT 的20例盆腔肿瘤患者作为研究对象，其中男12例，女8例；年龄35～80岁，中位年龄52岁；卡氏评分（Karnofsky performance score，KPS）≥80分；子宫颈癌4例，子宫内膜癌3例，膀胱癌5例，前列腺癌3例，直肠癌5例。

1.2 设备资料

瓦里安医用电子直线加速器VitalBeam 及其配备的千伏（kV）级CBCT 影像引导系统与六维床摆位验证系统；瓦里安Eclipse13.5计划系统；飞利浦大孔径模拟定位CT。

1.3 图像扫描

按不同固定体位将患者分为试验组和对照组，各10例，试验组采取仰卧位，利用定位板与真空负压袋进行固定，对照组采取俯卧位，利用腹盆固定器进行固定。两组均使用荷兰飞利浦16排大孔径模拟定位CT 行无间隔螺旋扫描，设置管电压为120 kV、曝光量为400 mAs、层厚为5 mm，获取增强图像；将定位CT 图像传至Eclipse 计划系统，由临床医师在CT 图像上勾画肿瘤靶区（gross tumor volume，GTV）和高危淋巴引流区域临床靶区（clinical target volume，CTV），由物理师完成计划设计与评估，随后，由临床医师和物理师共同确定治疗计划；靶区勾画均参照ICRU83号报告的定义进行；最后将患者的治疗计划与CT 模拟图像通过网络系统传输至VitalBeam 加速器上等待治疗。

1.4 误差数据获取

两组摆位后，于治疗前行CBCT 扫描，获取校正前的CBCT 图像，然后利用系统自带的配准软件将校正前的CBCT 图像与计划CT 图像按照骨性标志进行配准，获取左右（X）、头脚（Y）、前后（Z）平移方向和旋转冠状位（Rx）、矢状位（Ry）、横断位（Rz）6个方向的误差数据。

1.5 统计学处理

采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，对符合正态分布的误差数据进行配对t 检验，对非正态分布的误差数据进行Wilcoxon 符号秩检验，分析两组摆位误差数据，分别计算摆位的∑和σ，P<0.05为差异有统计学意义。

本研究按Van Herk[8]的推理公式MPTV=2.5∑+0.7σ 计算不同固定体位的计划靶区（planning target volume，PTV），MPTV为肿瘤靶区外放边界值（margin of planning target volume），∑为所有分次误差的平均值，σ 为所有分次误差的标准差。本研究只计算在X、Y、Z 等平移方向的MPTV，目前未见六维床旋转方向的MPTV计算公式的相关研究[9]，因此，暂不计算旋转方向的摆位误差MPTV。

2 结果

两组各得到100组数据。与对照组比较，试验组在X 方向的摆位误差大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；试验组在Y、Z、Rx、Ry、Rz方向的摆位误差均小于对照组，但差异无统计学意义（P>0.05），见表1。试验组与对照组平移方向（X、Y、Z）的MPTV分别为0.58、0.33、0.60 cm 和0.36、0.79、0.81 cm。

表1 治疗前6个方向摆位误差的统计结果比较（）

表1 治疗前6个方向摆位误差的统计结果比较（）

组别 例数 平移方向（cm）X Y Z试验组 10 -0.12±0.40 -0.07±0.22 0.14±0.35对照组 10 -0.05±0.34 0.27±0.16 0.19±0.48 P 0.012 0.178 0.320组别 例数 旋转方向（°）Rx Ry Rz试验组 10 0.79±1.60 0.41±0.71 -0.03±0.80对照组 10 1.10±1.49 0.65±1.00 -0.23±0.75 P 0.159 0.050 0.072

3 讨论

放射治疗过程中的摆位误差包括系统误差和随机误差。系统误差取决于模拟定位CT、加速器等设备的固有特性，可通过改进设备精度、提高设备稳定性、定期检查校准设备[1]等措施来减小；随机误差则主要取决于患者体位固定和摆位操作等因素，无法避免，但可根据患者的具体情况采取不同策略尽量减小。与传统的二维验证图像比较，利用CBCT 采集患者摆位图像进行摆位和误差验证的图像引导技术（image guided radiation therapy，IGRT）可准确计算出患者在各个方向上的实际误差[10]，利于提升摆位精度。因机体存在直肠、膀胱等空腔脏器，盆腔肿瘤易受固定体位及固定方式的影响，所以不同固定体位将引起不同程度的误差。

本研究结果显示，与对照组比较，试验组在X 方向的摆位误差大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；试验组在Y、Z、Rx、Ry、Rz方向的摆位误差均小于对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）。欧阳水根等[11]关于子宫肿瘤摆位误差的研究显示，俯卧位的摆位误差均大于仰卧位，与本研究结果略有不同，分析原因可能是本研究使用的是六维床摆位校准系统，较传统的四维床多两个旋转方向的误差，在摆位时可能引起X 方向的误差变化；使用的设备、样本数量、统计学处理方法等也会影响最终结果。研究摆位误差的一个重要目标是确定CTV 外扩至PTV的范围，即MPTV。目前，公认的MPTV是根据Van Herk 的MPTV=2.5∑+0.7σ 公式进行计算，但由于Van Herk 只考虑了平移方向的摆位误差对MPTV的影响，六维床的旋转方向摆位误差未作考虑，因此本研究只计算X、Y、Z 方向的MPTV。本研究结果显示，试验组在Y 方向的MPTV最小，而对照组在X 方向的MPTV最小，因此，临床上勾画靶区时应当综合考虑患者固定体位对MPTV的影响。

综上所述，CBCT 引导下盆腔肿瘤在六维床上的仰卧位与俯卧位摆位误差存在差异，选取不同体位的原则是尽量保证患者摆位舒适度，便于重复操作时采取误差更小的固定体位。由于本研究的误差数据是六维床校正前的摆位误差，并未考虑六维床校正后的误差数据及MPTV，因此，经六维床校正后不同体位的摆位误差是否会产生不同的影响需进一步研究。