应用2种配准方式分析直肠癌术后放疗在图像引导下摆位误差的影响

俞海东，蒋振东，林英豪，谢有海

(梅州市人民医院放射治疗室，广东 梅州 514031)

应用2种配准方式分析直肠癌术后放疗在图像引导下摆位误差的影响

俞海东，蒋振东，林英豪，谢有海

(梅州市人民医院放射治疗室，广东 梅州 514031)

目的 探讨2种配准方式分析直肠癌术后放疗在图像引导下的摆位误差的影响。方法 选取25例直肠癌术后患者，采用俯卧位固定，治疗期间每例患者先连续采集6次锥形束CT图像，然后每周采集1次(共4次)，共采集10次锥形束CT图像。在采集图像的方法、条件、配准区域、重建方法相同的情况下，分别采用灰度配准和骨配准分析对摆位误差的影响。结果 灰度配准的摆位误差结果X轴(-0.13±0.15)cm、Y轴(-0.03±0.31)cm、Z轴(-0.13±0.20)cm。骨配准的摆位误差影响X轴(-0.13±0.18)cm、Y轴(0.18±0.32)cm、Z轴(-0.15±0.23)cm。对2种匹配方法分别在X、Y、Z等3个方向上进行统计学比较，结果显示，X、Z方向上比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，Y方向上差异有统计学意义(P<0.05)。结论 直肠癌术后行图形引导放疗时，2种配准方式摆位误差都符合临床要求，均可选择，建议首先使用灰度配准，骨性配准辅之。

直肠癌术后患者；俯卧位；图像引导放疗；配准方法

术后放疗已经成为中晚期直肠癌治疗的一个重要手段，其可以提高直肠癌的局部控制率，降低术后肿瘤复发率[1]。本文采用盆腔俯卧固定板对患者进行体位固定，能使患者在放疗过程中因手术后坠入盆腔的小肠受量降低。从而在满足瘤床靶区剂量的同时，减少小肠放射性损伤的发生。

图像引导放疗目前主流的为三维锥形束CT图像引导，其通过直线加速器上安装的机载影像系统三维锥形束CT对患者进行图像采集，实时修正因误差(如计划、摆位和器官运动等)所致靶区移位，充分考虑了器官和靶区放疗分次内和放疗分次间运动，并能根据器官和靶区位置和形状变化调整治疗条件使照射野紧紧追随靶区，实现肿瘤真正意义上的适形放疗[3]。采用三维锥形束CT图像引导放疗能进一步降低患者的摆位误差，从而在提高肿瘤局部控制率的情况下，减少正常组织放射性损伤的发生，提高了治疗增益比。

1 资料与方法

1.1 病例选择 选取2014年11月至2015年8月在我科进行治疗的25例直肠癌术后患者，男16例，女9例；年龄40～70岁，中位年龄55岁。

1.2 设备选择 采用设备为Elekta Synergy STM直线加速器，XVI为Elekta直线加速器的容积成像系统，利用直线加速器上的三维锥形束CT采集图像信息。

1.3 体位固定装置及定位方法 直肠癌术后患者采用俯卧位定位，让患者趴在盆腔俯卧固定板上，头部和腹部分别陷入固定板凹处，双手自然前伸握住固定板上的固定竿，双脚放在腿部固定膜板上，使患者处于自然舒适的状态，然后用个体化热塑体膜对患者进行固定。在模拟定位机下，通过激光定位系统，用铅点标记出左右两侧和中间的3个参考中心。用美国GE公司螺旋CT扫描机在电压120 kV、电流150 mA下对患者进行扫描，中间盆腔部3 mm层厚，其他两侧用5 mm层厚。扫描后把CT图像传到计划系统中进行计划设计，待计划确定后把CT图像传到XVI系统中。

1.4 扫描条件和图像匹配方法 用直线加速器上的三维锥形束CT对患者进行图像扫描，扫描条件是机架旋转360度采集，扫描电压120 kV、电流660 mA。滤线器为F1，准直器为M20。配准范围为靶区CTV头脚方向外放3 cm，前后左右方向外放8 cm。在XVI系统中用三维锥形束CT重建的CT图像与从计划系统输入的CT图像，在匹配区域和方法一致的情况下，分别进行灰度配准和骨配准，配准结果要得到医生的确认才可移床，进行摆位误差的纠正。

2 结果

25例直肠癌术后患者共进行250次三维锥形束CT扫描。灰度配准的摆位误差结果X轴(-0.13±0.15)cm、Y轴(-0.03±0.31)cm、Z轴(-0.13±0.20)cm。骨配准的摆位误差影响X轴(-0.13±0.18)cm、Y轴(0.18±0.32)cm、Z轴(-0.15±0.23)cm。对2种匹配方法分别在X、Y、Z等3个方向上进行统计学比较，结果显示，X、Z方向上比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，Y方向上差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 25例直肠癌术后患者的摆位误差分析结果

3 讨论

直肠癌术后放疗能使局部复发率降低30%～40%[4]。直肠周围有许多重要器官，为了保证靶区剂量的同时尽可能降低周围正常器官的剂量，放疗摆位的精度尤为重要。放疗摆位过程中存在很多不确定因素，从而导致误差的产生，放疗摆位过程中的误差主要有系统误差和随机误差2种，其中系统误差具有规律性和重复性，主要由机器本身精度和技术员摆位标准不同所引起，而随机误差则具有随机性，主要是由机器设备不稳定、患者器官移动、体型改变、摆位标志不清楚、技术员的操作失误所引起[5-6]。黄清秀等[7]通过三维锥形束CT对放疗摆位中出现的线性误差和旋转误差进行校正，可以明显缩小系统误差和随机误差，提高放疗的精确性。也有文献指出患者体位旋转角度较小时，造成的剂量分布改变很小[8]。

由于本试验用直线加速器所匹配的不是六维床，为了使摆位尽可能的准确，规定患者扫描的三维锥形束CT图像与计划CT图像匹配，任一方向上的摆位误差超过1 cm,旋转角度超过2度，就要对患者重新进行摆位，然后再进行三维锥形束CT扫描，尽可能把摆位误差降到最低。从上面测量到的摆位误差分析来看，在X、Z轴方向上误差较小，由于用了盆腔俯卧固定板加个体化热塑膜进行固定，使患者在X轴方向上的移动较小、重复性较好。而腹部限制呼吸导致误差在Z轴方向上移动较小。因此X轴、Z轴的摆位误差用2种配准方式分析比较差异均无统计学意义。而在Y轴方向上由于受隔肌运动调节呼吸的影响，而一些身高较高、体型肥胖的患者用盆腔俯卧固定板固定时，当腹部进入固定板凹处时的舒适性降低，造成Y轴方向上的误差比其他2个方向上的大。虽然Y轴的摆位误差用2种配准方式分析比较差异有统计学意义，但摆位误差都在临床可接受的范围内，因此在临床上的意义不大。

综上所述，直肠癌术后采用盆腔俯卧固定板固定的放疗，在进行图像引导放疗时，在配准区域和重建方法相同的条件下，2种配准方式所产生的摆位误差都符合临床的要求，建议在图像配准时以灰度配准为主，骨配准为辅，两者相结合的方法尽量使摆位误差更加精准。

[1] 殷蔚伯，谷铣之.肿瘤放射治疗学[M]．4版．北京：中国协和医科大学出版社，2008：149，156.

[2] KIM TH,KIM DY,CHO KH,et al.Comparative analysis of the effects of belly board and bladder distension in postoperative radiotherapy of rectal cancer patients[J].Strahlenther Onkol， 2005，181(9):601-605.

[3] 徐刚，方临明，吴美书.宫颈癌在图像引导调强放疗中摆位误差的分析[J].中国现代医生，2014，52(21)：58-60.

[4] GLIMELIUS B,GRÖNBERG H,JRHULT J,et al.A systematic overview of radiation therapy effects in rectal cancer[J].Acta Oncol， 2003，42(5/6):476-492.

[5] 杨海松，聂晓历，刘利彬.不同匹配方式对宫颈癌图像引导放射治疗摆位误差的影响[J].福建医药杂志，2012，34(2)：103-105.

[6] 陈新，刘利彬．应用电子射野影像系统测量宫颈癌放射治疗摆位误差(附36例报告) [J]．福建医药杂志，2012，34(4)：131-133．

[7] 黄清秀，瞿宜艳．47例直肠癌三维适形放疗摆位误差的测定[J].福建医药杂志，2010，32(2)：104-105．

[8] FU W,YANG Y,LI X,et al.Dosimetric effects of patient rotational setup errors on prostate IMRT treatments[J].Phys Med Biol，2006，51(20):5321-5331.

俞海东(1982-)，男，主管技师，主要从事肿瘤放疗工作。E-mail:cool-yhd@163.com

蒋振东(1976-)，男，副主任技师，主要从事肿瘤放疗工作。E-mail:jiangchenyu0512@163.com

10.3969/j.issn.1673-5412.2017.02.021

R735.3+7；R730.55

B

1673-5412(2017)02-0153-03

2015-10-12)