基于头部和颈部摆位误差的鼻咽癌不同段靶区扩边研究

方卫宁，陈榕钦，柏朋刚 (通讯作者)，李奇欣，陈开强

(福建省肿瘤医院 放疗科，福建福州350014)

基于头部和颈部摆位误差的鼻咽癌不同段靶区扩边研究

方卫宁，陈榕钦，柏朋刚 (通讯作者)，李奇欣，陈开强

(福建省肿瘤医院 放疗科，福建福州350014)

目的:基于已有的头部和颈部为中心的摆位误差数据，研究鼻咽癌不同段的靶区扩边方案。方法:入组鼻咽癌患者20例，每位患者扫描CBCT的次数为6～9次，配准获得摆位误差;同时入组100例以颈部为中心的患者，每人仅扫描1次CBCT，获取患者的摆位误差。依据这些误差计算出头部和颈部的肿瘤扩边的大小。这两组病例均使用调强放射治疗。结果:头部肿瘤靶区扩边 X，Y，Z方向各为:1.71mm，1.93mm，1.32mm。颈部靶区扩边X，Y，Z方向分别为:3.62mm，4.26mm，3.74mm。结论:头部比颈部的肿瘤PTV需要的扩边明显要小。鼻咽癌在治疗过程中，鼻咽部 (头部)肿瘤扩边2mm可以达到治疗要求。颈部需要扩边5mm才能达到控制肿瘤的摆位误差的目的。

鼻咽癌;摆位误差;靶区扩边

鼻咽癌目前使用精确的调强放射治疗 (Intensity－modulated radio－therapy，IMRT)，可以对于肿瘤得到较好的控制。由于IMRT技术会在靶区内部形成高剂量，同时能保证危及器官达到保护的要求。而在鼻咽癌患者靶区距离许多危及器官很近，因此临床靶区 (Clinical target volume，CTV)至计划靶区 (Planning tumor volume，PTV)的扩边大小常是影响晚期鼻咽癌疗效的关键性因素。靶区的扩边目前主要采用Van Herk等［1］提出的模型计算获得。在其研究中也提到PTV扩边的大小主要与摆位误差有密切性的相关性。而摆位误差的大小对于每个治疗中心都是不尽相同。有研究初步对于鼻咽部摆位误差和颈部摆位误差进行了探讨［2，3］。本研究组基于本院的头部 (鼻咽癌)与颈部为中心的治疗摆位误差，确定性的给出本院鼻咽癌不同段靶区的CTV扩边方案，供临床参考。

1 材料与方法

1.1 病例基本资料

选取2010年9月～2011年2月本院治疗的鼻咽癌患者20例。以鼻咽部为治疗中心。锥形束CT (Cone－beam CT，CBCT)在患者治疗过程中扫描6～9次，共计CBCT扫描138次，配准获取其摆位误差。选取2014年1～10月在本院治疗的治疗中心均在颈部的患者100例，其中包括食管癌、喉癌、甲状腺癌等。仅在治疗之前进行CBCT扫描获取患者的摆位误差。患者均采用仰卧位，用热塑型头颈肩或颈肩网罩固定，进行CT模拟定位扫描(扫描层厚3mm)。将CT影像通过网络传输至Pinnacle放射治疗计划系统 (版本8.0m)勾画靶区和危及器官，然后进行计划设计。

1.2 CBCT扫描配准条件

CBCT扫描条件为S20，100kV，10mAs。扫描角度为360°。采用中等分别率重建方式，同时采用灰度配准。配准框设定范围为肿瘤及其附近的骨性结构，获取患者摆位误差数值。误差坐标系规定:患者固定在治疗床上，从患者右手边至左边经过治疗中心的轴位X轴，从脚至头经过治疗中心的轴位Y轴，从背后至天花板的经过治疗中心的轴位Z轴。

1.3 CTV扩边计算公式

使用Van Herk等人提出的计算公式:

其中为PTV扩边的距离。位系统误差，对于中心在鼻咽部的鼻咽癌病例为每个病例在各个方向上的各自 (6～9次误差)的平均值，然后再取所有病例均值的平均值的标准差，即为其系统误差。随机误差为所有单次误差平均值的标准差。而对于中心在颈部的病例，因为每例病例仅扫描了一次，所以这里没有计入随机误差。公式 (1)退化为只有第一项。

2 结果

2.1 鼻咽癌病例的摆位误差

鼻咽癌摆位误差如图1所示。为了统计需要，所有数值取绝对值。X，Y，Z轴的平移误差总的平均值分别为 (0.094±0.077)cm， (0.083± 0.072)cm，(0.107±0.082)cm。每例病例各自误差取平均值后，再取这20个平均值为:X方向(0.095±0.047)cm， (0.083±0.057)cm，(0.107±0.030)cm。根据公式 (1)计算的鼻咽部CTV扩边为:X方向为1.71mm，Y方向为1.93mm，Z方向为1.32mm。

2.2 颈部为治疗中心的摆位误差

颈部中心病例摆位误差如图2所示。同样数据取绝对值后，以便计算。X，Y，Z轴的平移误差总的平均值分别为 (0.182±0.145)cm，(0.215 ±0.171)cm，(0.195±0.150)cm。根据退化的后的公式计算得到CTV扩边为:X方向为3.62mm，Y方向为4.26mm，Z方向为3.74mm。

图1 鼻咽癌病例三个平移方向的摆位误差

图2 颈部中心病例三个平移方向的摆位误差

3 讨论

对于鼻咽部数据分析的结果，从本研究数据中可看出，在Y方向是患者需要扩边是最大的，接近的2mm。这或许与在治疗摆位中，头脚方向患者的体位容易移动的原因所造成。众所周知患者的左右和前后在网罩的控制下，其重复性相对比较好。而Y轴方向有大的空间可以移动。目前在本院的临床工作中，鼻咽癌病例的CTV扩边，无论是鼻咽部还是颈部均采用3mm。而本研究计算出的2mm的扩边与目前的扩边有一定的差距。而与本院潘才住［4］等的研究相比，在应用CBCT对患者进行扫描和严格的图像配准的基础上，临床实践中可以进一步的缩小鼻咽部靶区的扩边的要求，2mm即可。

对于颈部为中心的病例中，因为100例颈部病例没有在治疗中多次扫描，就无法得到随机误差。因此对于公式 (1)进行了简化 (可能因此还会对扩边距离低估)。根据退化公式计算的结果几乎在各方向上是以鼻咽部为中心的病例扩边距离的两倍还多。特别在Y方向其数值达到4.26mm扩边距离。这与本院在治疗中颈部也同样采用3mm扩边的标准有较大差距。这还是仅把鼻咽癌在整个治疗过程中认为是刚性的。而在临床实践中，我们发现的颈部的形变的原因影响体位的程度更大。在计算CTV扩边的公式中，其随机误差项包括了靶区移动和摆位误差。根据Van Herk的计算公式，根号中第一项位器官移动误差，第二项为摆位误差 (这里未考虑器官移动误差)。在治疗中由于治疗的其进行，颈部淋巴结的靶区会因为缩小及空间移位，造成器官有很大的移位。那么随机误差将大大增加。因此使用鼻咽部的摆位误差计算扩边存在严重不足。基于本研究建议对于鼻咽癌颈部的PTV扩边使用5mm。

以往的研究大部分都是单独使用鼻咽部的摆位误差来计算患者的CTV扩边距离。这在临床实践中存在着严重的不足。在对于随机误差的考虑中，仅仅把鼻咽癌考虑为一种刚性结构在目前鼻咽癌IMRT治疗中的存在严重缺陷。或许只有使用新的方法，自适应的治疗技术才能解决这一难题。

［1］van Herk M，Remeijer P，Lebesque JV，et al.Inclusion of geometric uncertainties in treatment plan evalustion［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2002，52:1407－1422.

［2］徐全敬，段诗苗，李多杰.颈淋巴结转移性鼻咽癌调强放疗头部与颈部摆位误差比较研究［J］.中华全科医学，2012，10(7):1037－1039.

［3］林承光，林刘文，刘秉梯，等.鼻咽癌三维适形和调强放疗过程中头部与颈部摆位误差比较研究［J］.中华放射肿瘤学杂志，2011，20(4):322－325.

［4］潘才住，潘建基，陈传本，等.应用电子射野影像装置实时纠正鼻咽癌调强放疗摆位误差研究［J］.中华放射肿瘤学杂志，2009，18(5):341－345.

R739.6

A

1002－2376(2015)03－0011－02

2014－12－09