鼻咽癌患者放疗期间鼻咽部与颈部线性摆位误差的差异

许健柱，罗经杰，邓源，邝倍，林耿贤，叶锡渠，邹金华（通信作者）

南方医科大学南方医院放疗科 （广东广州 510515）

在我国，头颈部恶性肿瘤占全身恶性肿瘤的5%～8%，其中，鼻咽癌占头颈部恶性肿瘤的70%以上，放疗是其最主要的治疗方式[1]。在放疗过程中，患者的自主运动、器官的不自主运动、放疗系统的固有误差、治疗师摆位所造成的随机误差都会影响精准放疗的进行，故放疗时的图像引导尤其重要。在鼻咽癌的图像引导放疗（image-guided radiation therapy，IGRT）中，锥形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）已成为最重要的三维图像引导方式[2]。临床发现，借助瓦里安Trilogy 直线加速器对患者进行CBCT扫描，先行自动配准后再手动调整摆位误差，可降低肿瘤周围正常组织的放射剂量，提高治疗精度。本研究通过对接受瓦里安Trilogy 直线加速器治疗的鼻咽癌患者进行图像引导得出线性摆位误差的数据，分析、对比鼻咽部临床靶区（clinical target volume，CTV）1与颈部临床靶区CTV2的线性摆位误差，并得出计划靶区外扩边界（margin of planning target volume，MPTV），总结影响鼻咽癌放疗线性摆位误差的因素，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2019年4—8月在我院接受瓦里安Trilogy 直线加速器治疗的99例鼻咽癌患者，均经病理组织学证实为鼻咽鳞状细胞癌，男73例，女26例；年龄24～76岁，中位年龄49岁；根据2002年国际抗癌联盟（Union for International Cancer Control，UICC）分期标准分期，Ⅱ期10例，Ⅲ期46例，Ⅳ期43例。本研究已获得医院医学伦理委员会的审核批准。

1.2 设备与耗材

Philips Big Bore 16排CT 模拟机，瓦 里安Trilogy 直线加速器，广州富瑞医疗科技公司生产的通用型定位泡沫垫，美国CIVCO 公司生产的MTAPSID2724头颈肩热塑膜。

1.3 体位固定、定位及计划设计

协助患者取仰卧位，双手置于体侧，采用发泡胶发泡膨胀并冷却固化塑形，形成一个与头颈部和双肩位置高度贴合的头颈肩泡沫垫，再结合头颈肩热塑膜固定头颈部与肩背部；然后采用Philips 16排80 cm 大孔径CT 扫描定位，层厚及重建层厚均为3 mm，范围均为从头顶至气管分叉处，扫描后将图像传到TPS 系统；之后由医师在CT 平扫图像上勾画CTV，物理师则按照医师处方要求制作出最优计划，计划完成后将其传输至瓦里安Trilogy 直线加速器的Eclipse 计划系统中。

1.4 治疗计划实施

首先按照患者体表及固定装置上的标记进行摆位，并于每次治疗前进行CBCT 扫描，每例患者在首次治疗及在疗程中每隔1周扫描1次，共扫描4次，扫描区域为靶区中心位置；扫描时按照固定程序设置，图像重建间距为3 mm，将扫描出来的kV CT 图像与定位时的CT 图像进行配准；配准时将感兴趣区域分为鼻咽部（CTV1）和颈部（CTV2），先选定图像的感兴趣区域进行自动配准，之后再使用手动配准功能，配准方法为灰度配准，配准方式为靶区中心、骨和软组织配准，并进行微调，直至结果满足治疗所需剂量的要求。

1.5 统计学处理

采用IBM SPSS 24.0统计软件进行数据处理，线性摆位误差数据以±s表示，采用两独立样本t检验及多样本Q检验，P＜0.05为差异有统计学意义；根据van Herk 等[3]的公式MPTV=2.5∑+0.7δ 计算鼻咽部和颈部的MPTV，其中∑表示患者组系统误差的标准差，δ 表示患者组随机误差的标准差。

2 结果

2.1 CTV1与CTV2的线性摆位误差频数分析

99例患者共行CBCT 扫描396次，平均每例患者扫描4次。CTV1线性摆位误差有97%以上≤3.0 mm，其中Z 轴方向上100%线性摆位误差≤3.0 mm；CTV2线性摆位误差有97%以上≤5.0 mm，60%以上集中于＜2.0 mm 区间内，也有少许落入＞5.0 mm 区间内，且Z 轴方向上线性摆位误差＞5.0 mm 的频数较多，见表1。

表1 CTV1与CTV2的线性摆位误差频数分析[次（%）]

2.2 CTV1与CTV2的MPTV、线性摆位误差比较

CTV1的MPTV 基本保持在0.30 mm 以内；CTV2的MPTV略大于CTV1，总体在0.50 mm 以内，见表2。

表2 CTV1与CTV2的MPTV 比较（mm）

CTV1与CTV2在3个方向上的线性摆位误差比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 CTV1与CTV2的线性摆位误差比较（mm，±s）

表3 CTV1与CTV2的线性摆位误差比较（mm，±s）

注：CTV 为临床靶区

项目 X 轴 Y 轴 Z 轴CTV1 0.6±1.1 0.0±1.4 0.1±1.2 CTV2 0.5±2.1 0.0±1.8 -0.5±2.3 P 0.00875 0.01300 0.00375

CTV1在3个方向上的线性摆位误差随扫描时间推移的变化小于CTV2，且3个方向上不同扫描时间的线性摆位误差比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；CTV2在X 轴和Z 轴上的线性摆位误差随扫描时间推移的变化较大，但3个方向上不同扫描时间的线性摆位误差比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表4。

3 讨论

头颈部肿瘤是全球范围内的第5大常见肿瘤，包括颈部肿瘤、耳鼻咽喉部肿瘤及口腔颌面部肿瘤3大部分，其中，鼻咽部肿瘤在我国沿海地区发病率较高[4]。随着先进检查技术和放疗技术的开展应用，鼻咽癌患者的5年生存率已经由以往的50%上升到75%[5]。生存率的上升很大程度上是获益于调强放疗技术，调强放疗高剂量区与鼻咽癌临床靶区的高度适形，确保了肿瘤接受高剂量照射的同时周围重要器官得到保护[6]。

表4 CTV1与CTV2不同扫描时间的线性摆位误差比较（mm，±s）

注：CTV 为临床靶区

项目 X 轴 Y 轴 Z 轴CTV1第1 周 0.7±0.9 -0.1±1.5 0.1±1.2第3 周 0.5±1.1 0.1±1.3 -0.1±1.2第5 周 0.6±1.1 0.0±1.5 0.2±1.1最后一周 0.5±1.4 0.1±1.3 0.1±1.3 P 0.745 0.739 0.450 CTV2第1 周 0.7±2.1 -0.2±1.7 0.1±2.2第3 周 0.5±2.0 0.1±1.8 -0.7±2.3第5 周 0.7±2.2 0.0±1.9 -0.6±1.9最后一周 0.3±2.1 0.0±1.6 -1.0±2.7 P 0.503 0.606 0.123

为了减小鼻咽癌治疗靶区的位置误差，治疗前的位置验证必不可少。瓦里安Trilogy 直线加速器自带的CBCT 实现了在肿瘤患者放疗过程中即时验证摆位位置，并可实时对位置变化进行在线纠正。CBCT 系统是一种较新型的加速器图形引导系统，与其他传统的验证系统相比，CBCT 具有组织分辨力更高、图像更为清晰、患者扫描时接收的射线剂量更少的优点，可以提高摆位精度，降低周围正常组织的照射剂量，在匹配的过程中，可以极大地减少不确定因素的影响，使其在操作时可以作为实时监测方法[7]。

固定技术的改良亦对摆位重复性有影响。由于头颈部解剖结构复杂，危及器官剂量要求严格，加之颈部活动度大，运动维度多向，难以达到较理想的固定效果[8]。目前，临床较常用的固定方式为标准化树脂头枕联合头颈肩面罩固定，但不同患者的头颅形状、颈椎长度及弯曲程度存在一定差异，使标准化树脂头枕应用时易因形状不吻合等出现空隙[9-10]。本研究使用发泡胶联合头颈肩热塑膜固定，制作上秉承中山肿瘤防治中心的制作方法，而后根据患者的具体情况和医师及物理师的标准做出一定改良，如在发泡胶的制作上，患者肩部离发泡胶边缘留有两指距离，目的是增加肩部与发泡胶之间的视觉联系，使治疗师在摆位时能有一个比较确切的参考位置，从而提高颈部至肩部的摆位精度；在头颈肩热塑膜的制作上，对头颈肩热塑膜与患者肩部接触处进行按压贴合，目的是增加头颈肩热塑膜与患者身体的贴合程度，进而增加摆位时的肩部参考点。

本研究结果显示，CTV1与CTV2在3个方向上的线性摆位误差比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），与许森奎等[11]的研究结果相似；CTV1及CTV2在3个方向上不同扫描时间的线性摆位误差比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），考虑到患者经过一个疗程的治疗，本应在体型上与定位时存在差异，但由于头颈部脂肪含量较低，对摆位的影响也相对较低，故鼻咽癌患者使用发泡胶联合头颈肩热塑膜固定的线性摆位误差随着扫描时间推移并无太大变化。

综上所述，鼻咽癌患者CTV1与CTV2在3个方向上的MPTV 略有差异，故CTV-PTV 外扩应分开CTV1与CTV2两个感兴趣区域；CTV1及CTV2在3个方向上不同扫描时间的线性摆位误差无明显差异，即具有随机误差的偶然性特点，表明鼻咽癌患者体型变化对线性摆位误差的影响有限，误差较大可能与摆位手法有关，建议在医嘱上适当增加CBCT扫描次数，以保证摆位精度；在发泡胶联合头颈肩热塑膜固定方式下的线性摆位误差相对较小，但随扫描时间推移，CTV2上的线性摆位误差还是难以令人满意，今后发展重点为改良颈部固定方式及提高其摆位精度，并作进一步研究。