ExacTrac图像引导系统在修正体部肿瘤放射治疗摆位误差的运用

ExacTrac图像引导系统在修正体部肿瘤放射治疗摆位误差的运用

俞灿炳

杭州市萧山区第一人民医院放疗科浙江杭州311200

【摘要】目的：探讨ExacTrac图像引导系统在修正体部肿瘤放射治疗摆位误差的应用价值。方法：选择10例体部肿瘤患者，通过体膜加体架固定技术，红外线标记摆位后，使用ExacTrac图像引导系统在等中心处拍摄斜位交叉的两幅X线射野图像，与计划系统重建的数字射野影像进行匹配，得到在上下、头脚、左右三个方向上的线性误差，并进行手动复位修正。结果：10例患者在修正前通过体表标记和激光灯摆位在上下、头脚、左右方向上的误差分别为（2.54±1.37）mm、（6.86±1.75）mm、（2.89±1.16）mm。经图像引导系统修正后上下、头脚、左右方向上的误差为(0.37±0.26)mm、(0.34±0.19)mm、(0.40±0.19)mm。经过图像引导系统修正后三个方向的摆位误差明显小于修正前的摆位误差，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：运用ExacTrac图像引导系统在体部肿瘤放射治疗中是可行的，可以明显减少三个方向上的摆位误差，在头脚方向上尤为显著，从而提高了治疗精度。

【关键词】体部肿瘤;图像引导系统;摆位误差;治疗精度

放射治疗是治疗肿瘤的三大技术手段之一，相对于别的肿瘤治疗方式，具有副反应小，适应性广的特点。调强放射治疗（IMRT）是当今主流的放疗手段，具有高剂量精度，高几何精度的优势，运用图像引导系统来引导调强放射治疗成为其技术保障，其中摆位验证是其主要功能之一[1]。如摆位误差较大，则可能增加放疗单次治疗时间，导致靶区漏照射，增加危机器官的受量，影响放疗精确性[2]。体部肿瘤主要包括宫颈癌、直肠癌、前列腺癌等，都是常见的高发肿瘤，相比头颈部肿瘤，摆位误差更大，所以摆位验证显得尤为重要。

我院自2017年购入德国博医来的ExacTrac图像引导系统，配西门子三维移动治疗床，对治疗摆位误差进行测量与分析，为临床精确治疗提供质量保证，提高了靶区控制率，减少对周围危机器官的损伤，也为临床肿瘤靶区外扩提供了依据。

1资料与方法

1.1一般资料

选取在我院治疗的10例体部肿瘤患者，其中有宫颈癌5例，直肠癌5例。所有患者均在ExacTrac图像引导系统下进行摆位修正，然后完成放射治疗。

1.2设备与材料

飞利浦64排CT，瓦里安ACUITY模拟机，西门子PRIMUSPLUS直线加速器，BrainLAB公司ExacTracX线图像引导系统，Pinnacle8.0m治疗计划系统，低温热塑体膜及体架固定板。

1.3患者的体位固定

制膜时患者仰卧于体架板上，垫头枕，双手上举握杆，全身中轴与床的纵轴相一致，尽可能使病人体位舒适便于位置多次重复。另外在肿瘤周围画十字标记线，以确保每次治疗摆位的重复性。

1.4定位CT

采用64排螺旋CT进行ＣＴ定位扫描，层厚3mm，把扫描的ＣＴ图像传输到治疗计划系统。

１.５靶区勾画与计划设计

由临床医生在治疗计划系统上勾画出靶区与危及器官，物理师按照医生的要求制作计划，将可以实行的治疗计划与DRR数据分别传输至直线加速器和ExacTracX线图像引导系统。

1.６图像引导系统使用前QA

每次开机预热后，使用博医来等中心模体检验ExacTrac射线成像系统的中心是否与加速器等中心重合。若不重合，由物理师完成校准。

1.7摆位与配准

治疗前患者躺在治疗床上，采用与CT定位时的体位和体膜固定，对准激光线，将六个小球定位架固定在治疗床上，从ExacTrac系统中调出病人影像数据，然后用x线成像装置获取一组交叉的x线射野图像，将其与计划系统生成同一角度的DRR图像进行配准，得到患者在Ｘ（左右）、Ｙ（头脚）、Ｚ（上下）三个方向的平移误差和绕Ｘ、Ｙ、Ｚ轴的旋转误差。由于我们是三维治疗床，需由技术员根据图像配准结果进入机房手动进行X、Y、Z方向的位置修正，旋转误差小于2ﾟ不做修正。在摆位修正后，再次重复x线图像引导验证过程，获得各个方向的平移误差和旋转误差，设定水平误差小于2mm，旋转误差小于2ﾟ即满足要求。满足要求后直线加速器出束治疗。

1.8统计学分析

应用SPSS18.0软件，统计出患者治疗前和通过图像引导系统修正后左右、头脚、上下3个方向平移误差的均数（x）、标准差（s）、采用t检验分析误差，P<0.05认为差异有统计学意义。

2结果

10例体部肿瘤患者，用影像系统拍摄修正前后验证片40张，与计划系统生成的ＤＲＲ对比，计算出上下、头脚、左右方向上的摆位误差，结果见表1。通过统计软件得到运用图像引导系统修正前后的误差分析与相关性，结果见表2。

3讨论

放疗的目标是努力提高治疗增益比[3]，最大限度提高靶区剂量的准确性，减少周围危及器官的损伤。随着调强放射治疗技术的发展，放疗质量更加与影像诊断、靶区勾画及治疗前的验证息息相关，其中治疗时等中心位置的误差仍然是影响治疗精度的主要原因[4]。图像引导系统以其独有的优势在肿瘤放射治疗中展现出愈加重要的作用。本次研究体部肿瘤患者运用ExacTrac图像引导系统拍摄的x线图像与计划系统生成的DRR图进行配准得到三维方向的平移误差和旋转误差，其中头脚方向误差最大，其余方向均较小，且修正后各方向摆位误差均在1mm之内，满足临床要求。

已有的研究认为摆位误差与所治疗的部位相关，妇科等体部肿瘤患者的摆位误差明显大于头颈部位肿瘤患者，这可能与患者盆腔部位的体位稳定性下降有关。分析原因为体部肿瘤病人使用体部热塑膜固定，需病人双手抱头，皮肤上仅有十字线标记，病人在重复摆位时双臀不同的弯曲度容易导致等中心在头脚方向产生更多的偏离，与腹式呼吸、体表标记相对与骨盆的移动、腿部固定不到位、两腿分开间接的影响、臀肌收缩和松弛状态有关[5]，膀胱和直肠的充盈程度等因素，增加了体位固定和重复摆位的难度[6]。因此，分析体部肿瘤病人在放射治疗中的摆位精确性，探究摆位误差具有极为重要的意义。

相对于传统的CBCT图像引导系统，ExacTrac图像引导系统具有采集图像信息快，配准快，骨性配准明显等优势，一般只需要三十秒就能完成配准，而且能大大减少患者受到额外的剂量。因为我院采用的是三维治疗床，在控制室无法操控治疗床移动，需进机房手动修正经图像引导系统计算出的误差，一定程度上增加了误差修正时间。如采用六维治疗床可以在控制室按一下一键复位键，就会明显减少误差修正时间。

我认为体部肿瘤在治疗前需要进行头脚、左右、上下方向上的水平误差修正，特别是在头脚方向上的误差修正。运用ExacTrac图像引导系统配合三维治疗床在体部肿瘤调强放射治疗中是有成效的，可显著减少病人治疗时的位置误差，保证了治疗精准度。

参考文献

[1]胡彩容，张秀春，陆军，等.3种图像模式在影像引导放射治疗中的差异性研究[J].中华放射医学与防护杂志，2012，32(4):374-378.

[2]容贤冰，邓烨.CBCT和EPID在体部肿瘤放疗摆位的对比研究[J].影像研究与医学应用，2017,1(11):48-49.

[3]胡逸民，杨定宇．肿瘤放射治疗技术[M]．北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1999：98．

[4]vanHerkM.Errorsandmarginsinradiotherapy[J].SeminRadiatOncol,2004,14(1):52.

[5]杨铁明，鞠永健.腹部肿瘤精确放疗准确性的影像因素[J].国际放射医学核医学杂志，2008,32(6):360-362.

[6]郭真，刘美莲，黄辉，等.盆腔肿瘤调强放射治疗精确摆位误差10例分析[J].广西医学，2013,35(1):113-114.