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1、物理生物技术宫颈癌内外照射中基于外照射摆位误差分析彭倩王培王先良程川东刘力豪黄成剑成都，四川省医学科学院四川省人民医院肿瘤科（彭倩）；成都，四川省肿瘤医院放疗科（王培、王先良、程川东、刘力豪、黄成剑）通信作者：王培，： ： 【摘要】目的利用数据分析研究宫颈癌内外照射中的摆位误差以指导临床工作。方法选取年 月间肿瘤医院收治的 期宫颈癌内外联合照射患者例，以及同期收治的常规宫颈癌外照射 期患者例。统计每例患者首次治疗的摆位误差，即、轴向摆位误差及计算的三维向量偏差。采用独立样本检验比较两种技术误差。结果将数据线性拟合后发现，随定位参考点与靶区中心点距离变大，、轴向摆位误差均有增大趋势。与常规外照射
2、摆位误差相比，内外联合照射的分别在、轴向缩小，分别为 （ ）、 （ ）、 （ ）。结论为更好减少摆位误差，定位扫描时除尽可能靠近肿瘤治疗中心位置设定参标记点外，还应尽量选择更精确可靠的体位固定技术。【关键词】摆位误差；宫颈肿瘤放射疗法；宫颈肿瘤近距离疗法基金项目：四川省科技支撑计划（） ： ， ， ， ， ， ， ， （ ）； ， ， （ ， ， ， ， ） ： ，： 【】 （）， ， ， ， ， ， ， ， ， ， （ ， ； ， ； ， ） ， ， 【 】 ； ； ： （）宫颈癌内外联合照射是近几年来开展的比较多的一项技术，结合了内外照射的优点，在给予肿瘤靶中华放射肿瘤学杂志年月第卷第期
3、， ，区高剂量治疗的同时较好地保护了直肠、膀胱等正常组织器官。由于在整个治疗过程中患者需要分别在、后装治疗机和加速器进行，因此体位的固定非常关键。本研究中内外联合照射采用了真空垫加热塑膜的固定方式，常规外照射采用的是热塑膜固定方式。通过对摆位数据分析，研究宫颈癌内外联合照射中外照射的摆位误差，并比较内外联合照射固定方式与常规外照射固定方式的误差情况。材料与方法一般临床资料：选取四川省肿瘤医院年 月间外照射结束后进行内外联合放疗的 期宫颈癌患者例。选择同期宫颈癌后装治疗前外放疗患者例（ 期），统计每例患者首次治疗的摆位误差。两组资料分布可比性见表。表 例 期宫颈癌患者分组临床资料分布（）项目内外
4、放疗外放疗年龄 体重指数 临床分期 模拟及计划设计：内外联合照射患者治疗前平卧于后装专用治疗床（图），下垫真空垫，上面覆盖热塑体膜。植入施源器并固定后，使用荷兰飞利浦公司 模拟定位机进行扫描。常规外照射患者直接由热塑体膜固定后进行定位扫描。图像数据传输至医科达 。内外联合照射中，医师勾画靶区后分别进行三维后装计划和调强计划的优化和设计，这个过程通常需要 。为了准确进行后装计划和外照射剂量叠加，从定位到后装、外照射全过程患者体内始终插入施源器（图）。计划确认后，三维后装计划传输至后装治疗机，外照射计划及影像和轮廓信息通过放疗网络传输至医科达加速器。图宫颈癌内外联合照射的固定及转运装置图宫颈癌内外
5、联合照射的剂量叠加分布示例校位：内外联合照射患者在整个治疗过程中始终平卧于转运车的碳纤治疗床板上（外照射时直接将床板平移至加速器治疗床），为减小患者在转运过程中产生的偏差，外照射时根据计划系统给出的坐标参数直接在加速器机房进行等中心复位，等中心确认后进行扫描。常规外照射患者治疗前在定位复位，找出治疗等中心，首次治疗前进行配准。扫描条件均为电压 、单帧扫描电流 、单帧扫描时间 、过滤板、准直器、扫描弧度、扫描时间约 ，获得分辨率为、点距为 的图像帧。后装外照射中图像与计划图像采用自动刚性配准完成对施源器的配准，常规外照射则对骨性标志进行配准得出、轴向摆位误差。为了反映三维空间摆位误差，由公式（）
6、计算出三维向量偏差。由于本研究只考虑参考点与靶区中心相对位移，因此忽略方向，将数据全部取绝对值。 （） 式中为三维空间误差，为左右方向误差，为头脚方向误差，为前后方向误差。统计方法：采用 软件对两组数据中华放射肿瘤学杂志年月第卷第期 ， ，行独立样本检验。 为差异有统计学意义。结 果内外联合照射患者个方向的摆位误差分布：通过配准获得摆位误差数据组，、轴向定位参考点与治疗靶区中心距离平均值分别为（ ） （ ）、（ ） （ ）、（ ）（ ） ，误差分布区间分别为 （ ）、 、 ；治疗靶区中心复位后采用配准距离分别为（ ）、（ ）、（ ） ，误差分布区间分别为 、 、 。 参考点与靶区中心位移绝对值
7、轴向为 ，摆位误差为 ；轴向为 ，摆位误差为 ；轴向为 ，摆位误差为 。将数据进行线性拟合后可以看到，随定位参考点与靶区中心点距离的变大，个方向摆位误差均有增大趋势，详见图。内外联合照射患者三维向量偏差分布：三维方向上参考点与靶区中心点位移为 ；摆位误差 。将数据进行线性拟合后可看到，随着定位参考点与靶区中心点距离的变大摆位误差有增大趋势，详见图。宫颈癌常规外照射摆位误差比较：与常规外照射相比，宫颈癌内外联合照射中外照射的摆位误差较小，在空间三维方向上二者相近，详见表。表 例 期宫颈癌患者常规外照射和内外联合照射三维方向摆位误差和向量偏差比较（，）组别例数轴向轴向轴向向量内外照射 外照射 值
8、讨 论放疗中的摆位误差由系统误差和随机误差组成，系统误差来自于各技术环节及硬件的影响，随机误差来自于每次治疗中的不可控因素。 图像配准技术是开展图像引导放疗的重要工具，每次治疗前采集患者的实时图像，与计划图像比较后对位置偏差进行校正，从而避免超过允许的误差。此技术已经在临床中广泛开展。肿瘤放疗中进行定位扫描之前会确定一个参考点，作为整个放疗流程中的坐标原点。从本图 例 期宫颈癌患者内外联合照射三维方向摆位误差分布（为轴向，为轴向，为轴向）图 例 期宫颈癌患者内外联合照射三维向量偏差分布研究数据来看，宫颈癌内外联合照射中外照射环节的定位参考点与靶区中心点距离越远，摆位误差会有增大趋势。这与赵永亮
9、等报道结果一致。对于一个刚性物体，参考点和靶区中心点距离大小是不会影响最终的摆位误差的。但实际上人体会不断发生变化，如皮肤及软组织拉伸、人体与固定装置间的移位，以及器官运动等不确定因素均会造成误差。而这类误差会随着空间距离的扩大得到累积，因此中华放射肿瘤学杂志年月第卷第期 ， ，在最终结果中出现了摆位误差会随着定位参考点与靶区中心点距离的增大而变大趋势。另外，无论是内外联合照射还是常规外照射，固定装置对左右方向的效果最好，且患者在该方向产生的非自主运动较少，因此误差最小；而头脚方向的误差最大，是因为该方向主要受患者呼吸影响，很难从外部控制，且存在患者无意识拉伸等情况；前后方向受呼吸和内部器官影
10、响也较大，如膀胱充盈等，但由于固定装置的束缚会有一定程度减小。这些误差的分布情况与一些相关研究结果也是符合的。在宫颈癌内外联合照射过程中，从定位扫描一直到三维后装，最后完成放疗，患者始终平卧于固定装置，可降低反复带膜产生的一些误差。从本文和洪卫等的研究结果来看，这种固定方式相对于常规体膜固定方式可以明显降低摆位误差，但不能避免前面所述的误差趋势。总之，为了更好地减少摆位误差，除了选择更精确可靠的摆位技术外。在进行定位扫描时，应尽可能在靠近肿瘤治疗中心的位置设定参标记点。此外，还应该对摆位数据进行定期分析，为相关技术改进和标准的制定提供依据。参考文献 ， ， ， ： ， ， （ ）： ： ， ，
11、 ， ； ， （）： ： （） ， ， ，（）： ， ， ， ，（）： ， ， ， ，（）：赵永亮，储开岳，吴建亭，等胸腹部肿瘤患者放疗体位固定参考等中心与治疗等中心空间距离与后续治疗时摆位误差关系中华放射肿瘤学杂志，（）： ， ， ， ，（）： 王多明，秦永辉，古丽娜库尔班，等宫颈癌在图像引导调强放疗中摆位误差的分析新疆医科大学学报，（）：，： ， ， ， ，（）：，： 徐刚，方临明，吴美书宫颈癌在图像引导调强放疗中摆位误差的分析中国现代医生，（）： ， ， ，（）：洪卫，汪莹，陈征，等用锥形束技术测量三维后装与外照射调强融合放疗中施源器位置及外照射摆位误差肿瘤预防与治疗，（）： ： ， ， ， ，（）： ， ， ， ，（）： （）（收稿日期：）中华放射肿瘤学杂志年月第卷第期 ， ，