鼻咽癌容积旋转调强多时段多部位摆位误差分析

殷皓泽（通信作者），周元波，邱凌平，张婷，李克

南昌大学第一附属医院肿瘤医学中心 （江西南昌 310000）

鼻咽癌在我国是一种较为常见的头颈部恶性肿瘤，具有独特的地理分布特点[1]。据统计，鼻咽癌在世界大部分地区发病率均较低，全世界50%的鼻咽癌发生在中国，且常见于我国华南及东南沿海地区，尤以广东省的鼻咽癌发病率最高[2]。鼻咽癌主要治疗方法是放射治疗，目前多采用调强放疗[3]。由于鼻咽癌放疗周期较长、周边危及器官（organ at risk，OAR）较多、结构复杂[4]，因此实现精确摆位是鼻咽癌精准放射治疗的基础。鼻咽癌精准放射治疗需满足靶区处方剂量的同时尽量减少正常组织和器官受照射量，特别是OAR 的受量要严格控制[5-6]。但在临床治疗摆位中，会产生多种复杂的误差，使重复性降低，并对周围正常组织造成损伤，诱发不良反应[7]。面对接受容积旋转调强放疗的鼻咽癌患者，本研究利用锥形束CT 进行多时段多部位图像配准，选取在线和离线两种配准方式以及全范围、颅面部、颈部3 种部位，采取3+2（前3 次+每周2 次）模式收集首程、中程和末程各1 次的六维配准误差数据，通过观察分析临床摆位数据，为实现鼻咽癌精确配准提供统计学证据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年12 月至2021 年10 月南昌大学第一附属医院100 例接受容积旋转调强放疗的鼻咽癌患者，男女患者例数分别是67 例和33 例，年龄31～84 岁，平均年龄为52.3 岁。

1.2 方法

所有患者均为仰卧位，采用科莱瑞迪R612 多功能体位固定系统头颈肩固定方案+热塑模方式固定患者；仪器采用飞利浦brillianc 大孔径CT，配备对应的平板床、主机及工作站，瑞典Elekta Infinity直线加速器，医科达Monaco5.51 治疗计划系统。在CT 定位扫描前，选取与制作固定装置时一致的体位，用记号笔以“+”形式标注激光灯在热塑模水平及垂直方向上的投影交点并且分别在各个“+”中心贴上直径1.5 mm 的金属标记点，之后再进行CT 定位扫描；对于脑部病灶，选取的重建层间距扫描厚度一般为3 mm。

在对鼻咽癌患者进行放射治疗复位时，通过采用kV 级锥形束CT（管电压120 kV，管电流1 056 mAs）+Elekta Infinity HexaPOD 六维床系统对患者体位从传统左右（latitude，Lat）、前后（vertical，Vrt）、头脚（longitude，Lng）3 种复位方式到增加摇摆（rotation，Rtn）、翻滚（Roll）、俯仰（Pitch）3 个新方向，如图1 所示。对于本研究所展示的100 例鼻咽癌患者，采用的是3+2（前3 次+每周2 次）的锥形束CT 验证方式，通过收集首程、中程和末程各1 次的六维配准误差分析临床摆位数据。

图1 六维配准示意图

1.3 观察指标

测量并记录各方向（Vrt、Lng、Lat、Rtn、Roll、Pitch）及不同时段（首程、中程和末程）误差值。

1.4 统计学处理

采用SPSS 21.0 统计学软件进行相关数据分析处理。计量资料以±s表示。

2 结果

2.1 不同方向误差

通过收集鼻咽癌患者在线全范围摆位误差情况，见表1。在离线配准时，采用颅面部配准框，减少颈部干扰，确保原发灶区域精确配准，其配准误差如表2 所示。对颈部进行离线针对性配准，进一步了解颈部复位吻合情况，其配准误差如表3 所示。

表1 在线全范围摆位误差

表2 离线颅面部摆位误差

表3 离线颈部摆位误差

2.2 不同时段误差

针对鼻咽癌患者进行3+2 在线全范围摆位情况，发现首程6 个方向误差都在绝对值≤3 mm 或3°情况内，见表4。而离线颅面部摆位配准情况显示，各个阶段数据良好，如表5 所示。离线颈部摆位配准情况，如表6 所示。

表4 在线各时段全范围摆位误差

表5 离线各时段颅面部摆位误差

表6 离线各时段颈部摆位误差

3 讨论

放疗在鼻咽癌治疗中的重要地位，有别于外科和化疗，它需要由多个不同的部门，许多不同系列的医护人员紧密合作来共同完成[10]。1 个鼻咽癌患者一般需要放疗30 次左右，作为影响治疗效果环节之一的摆位误差，在精准化鼻咽癌放疗中扮演着举足轻重的地位[11]。在日常的照射摆位中，患者照射体位及照射野的准确性、重复性至关重要。照射野的大小、铅挡以及角度大小等都会给患者带来不同的影响[12]。若照射体位和照射野不准确，可能会造成肿瘤吸收剂量降低，同时周围正常组织受照射量增加，即便只有少许剂量都会对疗效及正常组织并发症产生较大影响[13]。

在治疗时，由于肿瘤患者呼吸运动、膀胱充盈、日常摆位误差等因素，最终都会影响到放疗剂量的分布和治疗计划，锥形束CT 图像引导有助于引导本次/后续分析放疗，提高治疗位置和处方精确度。傅万凯等[14]对220 例鼻咽癌调强放疗患者首次治疗扫描的锥形束CT 图像进行离线配准，分别设置靶区配准区、头部配准区、颈部配准区 3 个配准区域行自动骨性配准，结果发现以整个治疗靶区作为配准区域进行配准时，得到的摆位误差值与头部区域较为接近（除前后平移方向差异有统计学意义，P=0.048），与颈部区域相比则有明显差异。原因在于颈部区域骨性结构较头部区域少，配准过程中所占的权重也较小，且颈部易发生扭曲变形，造成头部区域与颈部区域之间存在摆位误差差异，以整个治疗靶区作为图像引导的配准区域行自动骨配准得出的摆位误差值不能完全反映出鼻咽癌调强放疗靶区内各个特定部位尤其是颈部区域的摆位误差情况。许森奎等[15]认为在临床头颈部匹配区域的选择上，应包含计划靶区、危及器官和与靶区位置相对固定的邻近组织结构为主。旋转误差校正各单位对误差阈值的要求不一致（2°或 3°），如超出阈值范围则需重新摆位。

本研究结果显示，我院接受容积旋转调强放疗的100 例鼻咽癌患者摆位误差≤2 mm 或2°, 优于《鼻咽癌靶区勾画和计划设计指南》（NCC/T-RT 009-2021），在Vrt 和Lat 方向上摆位误差波动较大，特别在原发灶区域需要更好的精准度和稳定性；各时间段重复性较好，仅颈部末程的Pitch 变化较大；离线配准颅面部误差小于颈部；颈部Vrt 和Lat 方向误差稍大，特别是Vrt 方向。通过统计分析发现，在线配准均采用全范围配准框易造成离线颅面部和颈部的误差较大。根据《鼻咽癌靶区勾画和计划设计指南》提示原发灶靶区勾画区域，OAR 1 类和2 类优先级均位于颅面部。

综上，本研究建议在鼻咽癌配准框的选择上应包括颅面部和上部颈椎，以保证鼻咽癌原发灶和大部分OAR 的精准，颈部则应根据实际情况由治疗师通过摆位来纠正。