基于INFINITY加速器研究iSCOUT图像引导定位系统在乳腺癌保乳术后VMAT中的应用

王新新，梁广立，高晓飞 (天津医科大学肿瘤医院 国家肿瘤临床医学研究中心 天津市“肿瘤防治”重点实验室，天津市恶性肿瘤临床医学研究中心，天津 300060)

乳腺癌是女性常见恶性肿瘤，我国女性乳腺癌发病率近年来呈迅速增长的趋势[1]。乳腺癌保乳手术是早期乳腺癌主要的手术方式，保乳术后放疗可使局部复发率由 23%～26%降低为6%～7%[2]。由于乳房形状不规则，传统切线照射导致剂量分布不均匀，容易产生局部热点导致皮肤湿性反应[3]，随着放疗设备的更新升级，乳腺癌放疗方式逐渐向剂量分布更均匀、精准度更高的容积调强放疗(VMAT)转变。容积调强放疗改善了乳腺靶区剂量的均匀性，同时也降低了肺脏、心脏等高剂量区照射体积[4]，减小了危及器官的损伤。容积调强放疗精准度高，靶区周围剂量梯度变化大，对治疗师的摆位精确度要求也相应增加。临床研究发现放疗摆位误差导致靶区3%～5%的剂量变化可使治疗效果降低，且不良反应发生率明显增加[5-6]。图像引导放疗技术是提高放疗精度、保证与控制放疗摆位质量的重要手段[7-8]。随着图像引导定位系统的不断发展完善，可以大大降低治疗过程中的摆位误差。医科达INFINITY加速器自带图像引导定位系统，且加装了江苏瑞尔公司研发的影像追踪(image scout，iSCOUT)图像引导定位系统。本研究对患者采用不同的图引导定位系统扫描获取摆位误差,分析对比两种图像引导定位系统在乳腺癌保乳术后容积调强放疗中的临床效果。

1 资料与方法

1.1一般资料：选取2021年1月～2021年6月在我院接受放射治疗的乳腺癌保乳术后患者30例为研究对象，年龄30～72岁，平均49岁，均为女性。治疗次数20～28次，靶区剂量50～56 Gy；均采用乳腺托架进行体位固定；所有患者无放疗史，KPS评分均≥70分，都有较好的依从性。本次研究经过本院医学伦理委员会同意。

1.2机器设备及材料：INFINITY医用电子直线加速器、Philips大孔径CT定位机、iSCOUT图像引导定位系统、乳腺托架、LAP激光灯、pinnacle计划系统。

1.3CT定位计划设计及复位：患者定位时，平躺于乳腺托架上，双手上抬将上肢置于托槽内，利用三维激光灯定位系统，在患者体表标记“+”字，将铅点贴在 “+”处，行CT扫描，层厚5 mm，层距5 mm，扫描图像传至pinnacle计划系统。主管医师勾画靶区后由物理师制作治疗计划，然后进行靶区复位核野。患者按定位时要求摆位，按计划参数调整激光线位置，在激光线中心贴铅粒并扫描CT，参照计划等中心层面图示核野，确认位置无误后标记激光线“+”字位置。

1.4评估参数

1.4.1CBCT组准备时间(T1)从调取患者信息开始计时，机架转至扫描起始位置时计时结束；曝光时间(T2)从机架旋转开始计时，机架停止旋转时计时结束；配准时间(T3)从曝光结束后开始计时，最终获得配准结果时计时结束。

1.4.2iSCOUT组准备时间(T1)从点击软件调取患者信息开始计时，患者CT定位重建图像显示时计时结束；曝光时间(T2)从点击 Position 按钮开始计时，听到蜂鸣音时计时结束；配准时间(T3)从曝光结束后开始计时，最终获得配准结果时计时结束。

2 结果

2.1两组摆位误差比较:研究中两种扫描方式在 X、Y、Z三个方向的差异均不具有统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者摆位误差大小比较

2.2定位时间：两组扫描方式在准备时间T1、曝光时间T2、配准时间T3的对比中，差异均具有统计学意义(P<0.05)，iSCOUT扫描优势明显。见表2。

表2 两组患者准备时间T1、曝光时间T2、配准时间T3比较

3 讨 论

乳腺癌已经成为危害现代女性健康的主要疾病之一,乳腺癌保乳术后放疗可明显降低局部复发率和转移率，提高患者生存率，Fisher等研究发现乳腺肿块切除患者局部复发率为39.2%，而术后放疗局部复发率为14.3%[9]。乳腺癌传统的切线野三维适形放疗剂量均匀性较差，随着放疗设备不断换代升级，乳腺癌保乳术后放疗逐渐向精准的容积调强放疗发展，大大提高了靶区剂量均匀性，同时最大限度地降低了危及器官的受照剂量，降低了放疗后期不良反应的发生率。精准的放疗技术对放射治疗师的摆位精确度要求更高，摆位误差大小成为影响治疗效果的重要因素。乳房因其结构比较特殊，活动度大、体位固定比较难，摆位误差大，尤其是在保乳术后的患者，定位的难度更大[10]。近年来，图像引导定位系统不断发展，减少了治疗过程中的摆位误差，降低周围正常组织的剂量，从而优化肿瘤控制率，显著提高患者的生存质量[11-13]。因此，乳腺癌放疗摆位完成后利用图像引导定位系统扫描进行摆位验证，最大限度地减小摆位误差对乳腺癌治疗效果的影响[14]。

本科室医科达INFINITY加速器除了自带的图像引导定位系统，还加装了江苏瑞尔公司的影像追踪(image scout，iSCOUT)图像引导定位系统，iSCOUT系统通过计算机控制诊断级X射线管、高压发生器、平板探测器、曝光控制器组成的成像硬件系统，对患者的解剖结构或外部植入标记进行两个方向的透视投影，取得一对正交X射线投影图像，然后将正交X射线图像与患者定位时的三维CT重建图像进行配准，得到三维的患者摆位误差，并引导放疗设备校正患者位置。本研究中CBCT组与iSCOUT组在X、Y、Z方向摆位误差与张悦等研究结果一致[15]，但两组差异无统计学意义(P>0.05)。说明iSCOUT图像引导定位系统测量精度十分接近加速器自带的图像引导定位系统。虽然两组患者在X、Y、Z三个方向摆位误差无统计学意义，但iSCOUT组在X、Y、Z三个方向误差均小于CBCT组。分析原因可能为iSCOUT图像引导定位系统获取图像时间短，患者不自主移动小，从而相对减小了误差，提高了摆位精准度。

在获取定位图像时间的比较中，iSCOUT组准备时间T1、曝光时间T2、配准时间T3均优于CBCT组。iSCOUT组曝光时间极短，辐射小，图像定位系统只对患者拍摄一对正交图像，从而计算出摆位误差；CBCT组CBCT扫描曝光时间长，辐射大。杨波等研究表明锥形束CT的成像辐射剂量头颈部为3.8 cGy，胸腹部为9 cGy[16]。宋鑫等研究表明常规胸部CT辐射剂量为(0.856±0.435)mSv，常规DR胸片辐射剂量为(0.154±0.054)mSv[17]。乳腺对射线辐射相对敏感，治疗过程中应尽量降低正常乳腺组织的受辐射剂量，减少治疗后期不良反应的发生。由此可见，iSCOUT图像引导定位系统获取定位图像时间短，对正常组织辐射剂量更小，临床应用更具优势。

综上所述，采用iSCOUT图像引导定位系统所计算出的摆位误差均在可接受的误差范围内，而且配准结果十分接近加速器自带图像引导定位系统的误差，但是iSCOUT 图像引导定位系统有其独特的优势，不仅可以缩短患者的治疗时间，而且可以减少组织辐射量，在达到同样治疗效果的前提下，iSCOUT图像引导定位系统有其独特的应用优势。