不同部位肿瘤患者在立体定向放射治疗中摆位误差分析及控制策略研究

崔健淳 李乾永 陆维 复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心/复旦大学上海医学院肿瘤学系 （上海 200032）

内容提要：目的：分析不同部位肿瘤患者在立体定向放射治疗中摆位误差，并研究其控制策略。方法：对本院2019年11月～2021年2月收治的50例肿瘤患者进行研究，所有患者进行放疗前使用KV-CBCT进行扫描，并配合六维床（Lng Lat Vrt Rtn Pitch Roll六个方向）进行校准获得图像匹配数据。对患者治疗中的摆位误差进行分析，并提出相关控制策略。结果：头部摆位误差较小，误差平均值<1mm，而胸腹部摆位误差相对较大，误差平均值>3mm，头部摆位的误差低于胸腹部，头部摆位的重复性准确率明显高于胸腹摆位；这与技师的技术、设备的精准度以及患者自身的自主和不自主运动都有非常密切的关系。结论：在肿瘤患者的立体定向放射治疗中经常会出现摆位误差的现象，因此要积极分析出现误差的原因，并进行有效的纠正和控制，提高立体定向放射治疗摆位的准确性和重复性。

肿瘤的治疗一直以来都是人们所关注的话题，随着医疗技术的不断发展，放射治疗已经进入了新的时代，立体定向放射治疗以其精准定位、精确设计和精确治疗等为主要特点，已经逐渐成为肿瘤治疗的“主力军”，立体定向放射治疗（Stereotactic External-Beam radiation Therapy，SBRT）的技术特点是将高能射线聚焦于靶区内，提高射线对肿瘤组织的照射剂量，同时减少对周围组织的影响，使其可以更加精准的抑制肿瘤细胞的生长[1]。但是进行该治疗需要对患者的肿瘤靶区进行精准定位，避免因为摆位误差造成靶区出现少照或者漏照，而将高剂量照射区移动到临近正常组织中，不但对患者的治疗没有起到作用，还容易导致健康的细胞受到伤害[2]。因此，在进行照射之前需要相关影像学的引导，引导系统的成像原理、技术参数、应用环境、成像质量以及速度和模式等方面都会对摆位以及治疗带来一定的影响。本文针对不同部位肿瘤患者在立体定向放射治疗中摆位误差进行分析，并提出控制策略，现作如下报道。

1.资料与方法

1.1 临床资料

对本院2019年11月～2021年2月收治的50例肿瘤患者进行研究，其中男性27例，女性23例，年龄35～76岁，平均（55.69±8.74）岁，平均病程（4.69±1.74）年。其中15例脑转移患者，26例为转移性或原发性肺癌患者，9例为转移性肝癌患者。

纳入标准：（1）经院伦理委员会批准；（2）患者及家属均签署知情同意书，自愿加入本研究；（3）符合肿瘤临床诊断标准，且需要进行放射治疗；（4）KPS评分≥70分，有良好的自控能力；（5）脑转移患者均采用3D-CRT全脑放疗30 Gy/10f，之后对局部病灶补量SRT/SRS，5 Gy～20Gy/次，共治疗1～4次，每次治疗1～2个病灶。肝转移患者放疗剂量50～60 Gy/（10f·12d），每次治疗1～2个病灶。肺转移患者治疗剂量35～52 Gy，每次5.5～12 Gy，分4～10次完成，每次治疗1～5个病灶。

排除标准：（1）精神疾病患者；（2）意识及沟通障碍患者；（3）相关治疗禁忌患者；（4）不配合治疗患者；（5）KPS评分<70分，无法耐受放疗。

1.2 方法

1.2.1 设备选择(Varian Medical Systems）美国瓦里安医疗系统生产的Edge医用电子直线加速器及机载CBCT，为患者进行扫描，患者采取仰卧位，头部患者使用头颈肩板热塑膜加真空垫固定，胸腹部患者使用真空垫加热塑膜配合多功能体膜板和手托架固定，四肢使用真空垫直接固定。

扫描参数设置：头颈100KV、30mA、10ms；胸腹部120KV、40mA、40ms；第一次CBCT扫描采用骨窗模式与计划参考图像进行自动校准，最后的结果由医师和物理师共同确认，获得最终的平移误差，包括头足位Lng（Z轴）、左右位Lat（X轴）、背腹位Vrt（Y轴）、Rtn、Pitch、Roll三个旋转角度，共六个方向。

1.2.2 采用六维床校正摆位误差，做好校正之后再进行第二次CBCT扫描，将二次扫描的图像与计划参考图像再次配准，最后获得6个方向校正后的残余误差，最终的摆位由医师、物理师以及技师共同确定以后进行参数调节，启动加速器进行治疗。

1.3 观察指标

统计脑转移、肺癌、肝癌等不同部位肿瘤患者在不同方向上的摆位误差发生率。

1.4 统计学分析

采用SPSS20.0软件进行对数据的统计和整理，由Eclipse 8.6系统OfflineReview软件离线查看患者摆位误差数据，用Microsoft Excel软件对数据摆位误差数据进行统计分析，计量资料用±s来表示，用方差F来检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2.结果

三组Vrt、Lng、Lat、Rtn、Pitch、Roll相比无明显差异（P>0.05），但头部摆位误差较小，误差平均值<1mm，而胸腹部摆位误差相对较大，误差平均值>3mm，头部放疗患者其摆位误差低于胸腹部放疗患者（P<0.05）；见表1、表2。

表1. 不同部位肿瘤患者的摆位误差发生率(±s,mm)

表1. 不同部位肿瘤患者的摆位误差发生率(±s,mm)

组别 Vrt Lng Lat 误差范围脑转移(n=15) 3.74±0.69 3.83±0.75 3.76±0.77 -3～+3肺癌(n=26) 3.05±0.98 3.10±1.83 3.75±1.66 0～8肝癌(n=9) 3.00±1.14 3.75±2.38 3.58±1.73 0～8 F 0.695 0.737 0.271 5.144 P P>0.05 P>0.05 P>0.05 P<0.05

表2.不同部位肿瘤患者的摆位误差发生率(六维方向)(±s,°)

表2.不同部位肿瘤患者的摆位误差发生率(六维方向)(±s,°)

组别 Rtn Pitch Roll 误差范围脑转移(n=15) 1.69±0.57 1.75±0.73 1.81±0.69 ±0.01肺癌(n=26) 1.07±0.86 1.09±0.86 1.69±0.77 ±0.02肝癌(n=9) 1.02±1.01 1.72±1.13 1.53±0.91 ±0.02 F 0.674 0.657 0.298 3.001 P P>0.05 P>0.05 P>0.05 P<0.05

3.讨论

SBRT治疗能够保持照射野的形状与肿瘤靶区的形状基本一致，照射野内不同部位的剂量也有所差异，可使高剂量更集中于计划靶区，减少对周围重要组织器官的放射剂量。但SBRT是一种对精准度要求非常高的放射治疗方式，在设计靶区的时候，要求其与肿瘤的形状做到相对应才能保证治疗的有效性，在治疗过程中，高剂量的照射可以使肿瘤细胞得到强化性的治疗，如果摆位出现问题非常容易导致患者正常细胞受到影响，产生严重的不良反应。有相关临床研究曾证实，在进行放疗的过程中，患者摆位会发生不同变化，进而容易导致靶区域漏照，进而致使大量剂量偏移到较危险的区域中。特别是SBRT较常规放疗单次剂量大，分割次数少，即使较小的误差也会对疗效产生显著影响。由此可见，摆位的重复性及准确性对放疗影响较大，是影响放疗效果的主要因素[3]。基于此，进行立体定向放射治疗提升摆位的精准度非常关键。分析导致摆位误差出现的原因，并积极采取有效的方式进行控制，对提升患者的治疗效果，减少不良反应具有非常重要的意义[4]。

3.1 摆位误差原因

在进行立体定向放疗的过程中，要求操作人员能够精准找到定位，特别是在进行靶区设计的期间，其精准度已经不仅仅是定位问题，还要求需要与肿瘤的形状实现完全融合[5]。同时，在对患者实施治疗的过程中，需要采用高剂量完成照射，所以也就会导致在肿瘤中央的大量乏氧细胞受到比其他位置更高剂量的放射治疗，因此为了规避在放疗期间出现正常组织被剂量影响的问题，也就需要在实际操作期间加强对局部的控制力度，也就需要局部控制率提升。曾有相关人员对上述问题进行过研究，研究结果显示在对患者实施放疗的过程中，每次指导患者摆位的时候都会出现不同程度的误差，而这些看似细微的摆位误差却会对肿瘤放疗的准确性产生严重影响，甚至还可能导致靶区漏照问题的发生，如果摆位误差造成高剂量区移到危及器官的范围，那么就会对患者的重要脏器造成严重损伤[6]。在此背景下，要想避免患者的正常组织器官受到高剂量辐射的威胁，就需要对当前立体定向放射治疗中导致摆位误差出现的主要原因进行深入调研，其也是确保放疗计划有效实施，降低放疗期间发生并发症或后遗症几率的关键。

本次研究通过对头部以及胸腹部的患者摆放误差进行统计分析，通过对X轴、Y轴及Z轴三个主要方向（Lng进出、Vrt升降、Lat左右及三轴对应的旋转方向Rtn、Pitch和Roll）的误差范围以及平均值进行分析，胸部和腹部放射治疗的患者，其体位的重复准确率要低于头部放射治疗的患者，头部患者体位重复性的准确率明显高于胸腹部患者。由于头部骨性结构占比较大，且轮廓变化大，易于固定、刚性好，更有利于限制患者自主或不自主运动，从而提高了摆位的重复性。胸腹部肿瘤的体位固定受影响因素较多，如患者自身体重、腹式呼吸、膀胱充盈度、皮下脂肪厚度、皮肤松弛度、餐后时间等，容易发生位置改变，造成摆位重复性相对较差。因此，导致这种情况的原因除了设备的精准度、放疗技师的操作技术等因素外，主要还是患者在进行胸腹部肿瘤固定的时候，会受到呼吸、膀胱充盈度、用餐时间以及皮肤是否松弛等诸多因素的影响，这些都可能导致患者摆位的准确率降低。而进行头部治疗的时候因为具有良好的骨性结构，可以有效避免因为不自主运动导致的误差[7]。

3.2 控制策略

在每次为患者SBRT治疗时，肿瘤退缩、误差摆位、生理活动、体重改变等多种因素均可导致之前确定的靶区大小、肿瘤形状、治疗位置等发生变化，致使照射剂量发生偏差，正常组织受到高剂量照射。因此，做好SBRT靶区位置的重新检验、减少摆位误差至关重要。在放疗前都要做好体位的固定，这样才能够提高摆位的准确性，可以有效提高靶区的精确度，如果准确率低就没有办法为患者进行准确的放射治疗[8]。

3.2.1 做好患者治疗前指导，在进行放疗之前对出现紧张、焦虑、恐惧等不良心理的患者进行积极的心理疏导，提高患者对疾病以及治疗的正确认知。指导患者在进行摆位时如何正确的呼吸，每次进行治疗都要在餐后2～3h进行，不要暴饮暴食，也不要空腹治疗[9]。

3.2.2 体膜制作和使用，进行体位固定的时候热塑膜是最常使用的固定方式，在制作体膜的时候要根据患者的情况保证患者的固定性、舒适性以及重复性，这些都是可以提高患者摆位准确率以及治疗舒适度的关键。每次患者放疗结束之后，需要严格按照规定存放患者的体膜，避免受到挤压而发生变形。

除了上述两点解决措施外，避免器官肿瘤退缩、生理活动、摆位误差以及体重下降等因素的影响，重新确定靶区大小、治疗位置以及肿瘤形状等，进而保证放疗效果。因此，为了避免上述问题的出现，在实施放疗之前，有效控制计划治疗靶区和实际治疗靶区的误差，即使修正靶区位置，能有效提高SBRT的精准性[10]。

综上所述，进行立体定向放射治疗需要非常高的精准度，除了要有完整的治疗计划以外，计划的实施也是非常重要的，摆位的精准度是保证治疗计划顺利实施的关键，这些与设备的精准性，技师的专业性以及体位的固定方法等都有非常密切的关系，因此一定要提高摆位的精准度，保证患者可以得到更好的治疗。