电子射野影像系统在头颈部肿瘤放疗中的应用体会

周 春，成 俊，姜玉玲

(江苏省南通市第三人民医院放疗科，南通 226006)

头颈部肿瘤放疗过程中，会出现摆位误差，肿瘤不能达到根治效果或局部得到有效控制，正常组织反而受到误照射，所以在放疗过程中对患者的位置进行验证是非常重要的。由于计算机技术和医学影像技术的飞速发展，肿瘤放疗进入了新时代(精确定位、精确计划、精确治疗)。随着三维适形放射治疗(three dimensional conformal radiation therapy,3DCRT)技术的起步，发展到最新的影像指导的放射指导(image guide radio therapy,IGRT)、螺旋断层放射治疗和立体定向放射治疗(stereotactic radiosurgery,SRS)/(stereotactic body radiation therapy,SBRT)等先进放疗技术[1]。3DCRT[2]及调强放疗已经成为头颈部肿瘤常规的放疗模式，而且剂量分布更准确，对日常摆位提出了更高的要求，摆位误差的大小直接关系到肿瘤控制效果和正常组织器官并发症的发生率。放疗的效果不仅取决于直线加速器的机械精度，还取决于治疗时患者的摆位精度以及可重复性。本研究主要用电子射野影像系统(electronics portal image device,EPID)[3]来验证患者首次治疗前的位置或放疗期间的位置，增加对患者的实时摆位验证图像，同数字重建照射野影像进行比较，以发现治疗前和治疗期间放疗摆位中存在的问题，从而提高放疗摆位的准确性，保证放疗质量。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性选取2011 年1 月—2019 年1 月治疗的头颈部肿瘤患者30 例，其中鼻咽癌6例，食管癌5 例，喉癌4 例，脑转移瘤6 例，颈部转移瘤5 例，腮腺癌4 例。其中男18 例，女12 例，年龄41～83 岁，平均(68±3.8)岁。

1.2 仪器设备 ELEKTA 直线加速器(Precise 型)(医科达,瑞典)，Toshiba 模拟定位机(东芝,日本)，GE16排螺旋CT(通用,美国)，飞利浦治疗计划系统(飞利浦,荷兰)。

1.3 放疗方法 放疗定位主要使用材料有头膜、头颈肩面膜、头架、头颈肩碳纤维板(CIVCO,美国)。合适的摆位固定方式既能减少定位误差[4]，又能有效控制患者在治疗过程中由于随意运动而产生的位移，从而达到精确定位和治疗的要求。采用CIVCO 碳纤维头颈肩座，保证头颈肩板处于水平位置。放上合适的头枕，尽量使头部向后仰。用激光定位灯将患者身体中心线与固定板垂直线对齐，双手自然放在身体两侧。打开两侧的激光线，“十”投射到患者两侧外耳孔的同一位置，垂直轴上的激光线通过人体的垂直轴。将头颈肩部热塑性膜放入CIVCO 恒温水箱(70 ℃)中，待面膜颜色透明后捞出，迅速置于患者头颈部，用手轻压面膜使其与面部轮廓贴合，等待约10 min，热塑性膜变冷硬化。嘱患者定位过程中保持体位稳定和平静呼吸，打开LAP 激光灯，选择合适的定位点，贴好医用胶带，用记号笔在胶带和身上画线，在十字处贴上定位专用铅点，定位铅点几何体积尺寸大小和CT 扫描层厚会导致CT 扫描中心点与模拟机下摆位中心点产生偏差[5]，要求使用专门定位铅点来定位。第1 次平描，扫描层厚2.5 mm，第2 次增强扫描注入增强影像剂(90 mL 优维显)，注射速度2.5 mL/s，图像通过影像存档与通信系统(picture archiving and communication systems,PACS)传入放射治疗计划系统(treatment planning system,TPS)中。嘱患者将体表标记线保留至治疗结束。

1.4 勾画靶区、制定计划和等中心复位 由临床经验丰富的放疗医师勾画靶区，并根据肿瘤与周围重要器官的关系给予处方剂量，物理师根据对靶区剂量要求及危及器官的剂量限值，合理选择射线性质，设计合理的照射野。照射野大小由治疗靶区的大小和摆位误差来决定。调整光束轴窗口中的场大小。照射野设计原则是使靶区内获得最大化、均匀的剂量。首次治疗医师、物理师、技术员一同参与摆位，在治疗计划单上签字，在东芝模拟机床上移床，确认位置和治疗计划单上一致。

1.5 拍摄验证片 放疗计划完成后，生成正、侧位，计划射野参考图传送到iView GT 工作站。首先用软件勾画数字重建放射影像(digitally reconstructed radiograph,DRR)图像的骨性解剖标记。陪同患者进入治疗室，治疗摆位和CT 定位摆位完全一致，检查源皮距。嘱患者保持体位，利用手控盒上的组合键调整EPID 探测平板位置，单曝光或双曝光后，获得两组验证片(正位片和侧位片)。

1.6 数据处理 通过iView GT 软件配准，得到x 轴(左右方向)、y 轴(头足方向)、z 轴(前后方向)的摆位误差。若配准误差＞10 mm，则再次到模拟机进行验证。若误差＞3 mm，则必须重新摆位，直到误差控制在可接受的范围内。

1.7 统计学方法 运用SPSS 16.0 统计学软件来分析数据。符合正态分布的数据行配对t 检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

30 例头颈部患者治疗期间拍摄正侧位野共324张，其中第1 次摆位拍摄30 张EPID 图像，后续治疗扫描294 张图像，通过iView GT 软件配准，得到x轴、y 轴、z 轴的摆位误差。之后的放疗摆位误差明显减少，摆位误差主要是在左右方向，其次是头足方向，最小是前后方向。摆位误差值和误差发生率见表1。

表1 30 例头颈部肿瘤患者摆位误差和绝对值发生率

3 讨 论

由于大量新技术的应用，传统放疗中单纯的摆位已不适用，需要对放疗过程实时监测。本研究回顾性选取30 例头颈部肿瘤患者均是在治疗前和治疗期间每周拍摄1 次EPID 验证片，整个治疗期间拍摄正侧位野共324 张，通过iView GT 软件配准后放疗摆位误差明显减少，摆位误差主要是在左右方向，其次是头足方向，最小是前后方向。陆维等[6]在头颈肩面罩组定位后，进行锥形束CT(cone beam CT,CBCT)扫描，并拍摄EPID 验证片，左右、头脚、前后方向配准发现摆位误差比较差异无统计学意义。

在日常工作中，EPID 是一种放射治疗质量保证和控制装置，其直接安装在加速器上，使用方便，具有良好的剂量学特性[7]。与放射治疗胶片验证相比，具有快速、方便等优点[8]；与CBCT 相比，不足的是组织分辨率高，尤其在软组织器官方面[9]，但EPID 具有较高的性价比。王骁踊等[10]研究显示在头颈部放疗中，EPID 和kV-CBCT 的校正效果基本一致。虽然In Room CT[11]具有高分辨率成像设备的呼吸门控和靶区目标追踪功能，但In Room CT 图像加上配准时间要比EPID 长5 min。EPID 图像验证装置技术已成熟，因此得到了广泛的研究和应用。

在放疗过程中形成的摆位误差包括系统误差和随机误差，系统误差源于加速器、CT 模拟、模拟机床面，加速器光野和照射野不一致性。医用加速器配备齐全的成像系统可广泛应用于患者的定位验证和校准[12]。这对图像设备的质量控制提出了更高的要求。随机误差主要来源于摆位的重复性、患者呼吸运动和心跳的影响等。EPID 在中、下段胸颈部放疗中的应用，可以相对减少食管癌患者放疗过程中的定位误差，形成对放疗效果的有效控制[13]。

医用电子直线加速器的质量控制和质量保证是放射治疗的重要组成部分[14]。认真把控质量关，实现精确的放疗。日常质控措施主要包括：(1)定期对设备进行维护，确保机床中心、治疗床、激光照明灯的精度，符合国家放疗质量控制标准；(2)热塑膜不重复使用；(3)技术员接受专业培训，取得大型医疗设备操作许可证，提高职业道德责任心和专业技能；(4)头颈部2.5 mm 的扫描厚度，当患者体质量或肿瘤改变时，重新制作头颈肩罩和定位；(5)认真向患者宣讲治疗相关知识；(6)保证1 周1 次的EPID 验证。

综上所述，利用EPID 进行放疗摆位验证，可以减少放疗过程中的摆位误差，使得头颈部患者能够得到精准的放射治疗。放射治疗需要多次摆位才能完成。EPID 可有效减少摆位误差，提高摆位精度，及时修正摆位误差，提高放疗效果。