利用源皮距验证头部肿瘤放疗摆位误差可行性的研究

【作 者】崔恩萍，汪志，唐虹

安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科，合肥市，230022

随着三维适形（3D-CRT）、调强（IMRT）和X刀（SRS）等技术的广泛开展，精确摆位的重要性日益被人们重视。摆位误差会导致剂量分布的变化，进而导致肿瘤局部控制率减少或正常组织并发症的增加。人体是一个自然定位框架，由于头部、四肢及胸部固定不好就会导致体内病变（靶点）位置发生变化。作者利用源皮距对应体内的骨性标记可验证摆位[1]；为放疗技师提供一种可靠、方便的放疗摆位的验证方法。

1 材料和方法

①定位 患者在Acuity模拟机下取仰卧位，依据CT和MRI片找出肿瘤中心所对应的体表部位，以激光定位灯为准，做3个十字型参考标记，标记分别位于患者身体左侧、病灶中心和右侧。为了确保模拟机下定位体位与CT扫描、放射治疗计划和放射治疗时的体位一致，模拟定位时使用热塑型面罩（MED-TEC，USA）固定，然后到西门子螺旋CT (PLUS FOUR)上重复摆位，进行扫描定位。扫描层距3mm，通过网络将扫描图片传输到治疗计划系统(TPS)工作站。

② DRR图像收集 通过勾画病人外轮廓和肿瘤靶区，确定出肿瘤靶区中心点的坐标。在治疗计划系统中建立0°、90°射野的射野方向观(BEV)视图,并在其基础上生成高清晰度的DRR 图像。同时记录下计划系统中中心点上0°、45°、315°射野的源皮距（SSD）。

③ 模拟机上摆位及图像匹配 第一次治疗前，依据肿瘤靶区中心点与体表参考标记点的相对坐标，物理师在模拟室内移动模拟机治疗床，使患者肿瘤中心与模拟机等中心点相重合。摆位完成后，记录下机架角为0°、45°、315°时的实际源皮距。然后在模拟机上拍摄正、侧位片，应用Acuity的二维匹配功能，自动对2张参考DDR和2张相应位置的模拟影像图片做出匹配。匹配前需对参考DRR图像尺寸进行校准，以使参考DRR图像尺寸符合实际尺寸，然后移动DRR图像或相应模拟图像中心，以便使2幅图像等中心点重合。自动匹配后，若需修改，可使用手动匹配。匹配完成后，获得治疗床在左右（x轴）、头脚（y）及前后（z轴）方向的偏移量，此偏移量即为治疗摆位的摆位误差。

表1 21例头部患者的摆位相关误差及源皮距误差（mm）Tab.1 Setup error and source-skin distance error of 21 cases of head tumor

④ 治疗摆位误差和源皮距误差的对应关系 若各角度实际源皮距与计划系统给出的实际源皮距误差＜2 mm，则认为源皮距误差在允许范围内，治疗摆位误差若在3 mm之内，则认为摆位误差在允许范围内。

⑤ 摆位偏差的分析 ∑TD2=∑SD2+σRD2，∑TD为总误差、∑SD为系统误差、σRD为随机误差。3维距离误差D2=△X2+△Y2+△Z2，△X、△Y、△Z分别为患者等中心在前后(Y)、左右(X)、头脚(Z )三个方向上的位置偏移量[2]。临床靶区（CTV ）外扩边界计算[3]采用DVH 和靶区覆盖可能性分析,指出为使90%患者CTV内至少受到95%以上处方剂量的照射,CTV 到计划靶区（PTV）外扩边界至少为 MPTV=2.5∑SD+0.7 σRD。

2 结果

头部肿瘤摆位误差及理论源皮距与实际源皮距误差分析，见表1。

3 讨论

通过多点摆位、G0°、G45°、G315°核对每次放疗距离，能把误差降低到允许范围内,且重复性较好。由于影响体位一致性因素很多，这就要求每位病人从制模定位到治疗应该同一技术员全程参与，每一步都要严格要求。源皮距观察角度一般放在皮肤活动度小或呼吸幅度平稳的位置，以尽量排除皮肤松弛、呼吸起伏等原因造成的源皮距变化。

用加速器拍摄正位、侧位片与模拟机影像或TPS提供的DRR影像进行摆位精度的验证，由于图像对比度低,解剖结构不够清晰，因此还是有限的。床靶区(CTV)和计划靶区(PTV)之间外放边界的大小，应根据每位患者的情况来定，本研究获得的数据仅提供参考。

[1]Ranald I,Paul A,John P,et al.Patient positioning using detailed three-dimensional surface data for patients undergoing conformal radiation therapy for carcinoma of the prostate:A feasibility study[J].Int.J.Radiation Oncology Biol.Phys.2001,49: 225–230.

[2]Gilbeau L,Octave-Prignot M ,Loncol T,et al.Comparison of setup accuracy of three different thermoplastic masks for the treatment of brain and head and neck tumors[J].Radiotherapy and Oncology .2001,58: 155-162.

[3]肖锋,孙朝阳,胡明民,等.三维适形及调强放疗摆位误差分析[J].中国医学物理学杂志,2008,25:641-642.