基于INFINITY加速器研究iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)在乳腺癌保乳術后VMAT中的應用

王新新，梁廣立，高曉飛 (天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院 國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心 天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學研究中心，天津 300060)

乳腺癌是女性常見惡性腫瘤，我國女性乳腺癌發(fā)病率近年來呈迅速增長的趨勢[1]。乳腺癌保乳手術是早期乳腺癌主要的手術方式，保乳術后放療可使局部復發(fā)率由 23%～26%降低為6%～7%[2]。由于乳房形狀不規(guī)則，傳統(tǒng)切線照射導致劑量分布不均勻，容易產(chǎn)生局部熱點導致皮膚濕性反應[3]，隨著放療設備的更新升級，乳腺癌放療方式逐漸向劑量分布更均勻、精準度更高的容積調(diào)強放療(VMAT)轉(zhuǎn)變。容積調(diào)強放療改善了乳腺靶區(qū)劑量的均勻性，同時也降低了肺臟、心臟等高劑量區(qū)照射體積[4]，減小了危及器官的損傷。容積調(diào)強放療精準度高，靶區(qū)周圍劑量梯度變化大，對治療師的擺位精確度要求也相應增加。臨床研究發(fā)現(xiàn)放療擺位誤差導致靶區(qū)3%～5%的劑量變化可使治療效果降低，且不良反應發(fā)生率明顯增加[5-6]。圖像引導放療技術是提高放療精度、保證與控制放療擺位質(zhì)量的重要手段[7-8]。隨著圖像引導定位系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善，可以大大降低治療過程中的擺位誤差。醫(yī)科達INFINITY加速器自帶圖像引導定位系統(tǒng)，且加裝了江蘇瑞爾公司研發(fā)的影像追蹤(image scout，iSCOUT)圖像引導定位系統(tǒng)。本研究對患者采用不同的圖引導定位系統(tǒng)掃描獲取擺位誤差,分析對比兩種圖像引導定位系統(tǒng)在乳腺癌保乳術后容積調(diào)強放療中的臨床效果。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取2021年1月～2021年6月在我院接受放射治療的乳腺癌保乳術后患者30例為研究對象，年齡30～72歲，平均49歲，均為女性。治療次數(shù)20～28次，靶區(qū)劑量50～56 Gy；均采用乳腺托架進行體位固定；所有患者無放療史，KPS評分均≥70分，都有較好的依從性。本次研究經(jīng)過本院醫(yī)學倫理委員會同意。

1.2機器設備及材料：INFINITY醫(yī)用電子直線加速器、Philips大孔徑CT定位機、iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)、乳腺托架、LAP激光燈、pinnacle計劃系統(tǒng)。

1.3CT定位計劃設計及復位：患者定位時，平躺于乳腺托架上，雙手上抬將上肢置于托槽內(nèi)，利用三維激光燈定位系統(tǒng)，在患者體表標記“+”字，將鉛點貼在 “+”處，行CT掃描，層厚5 mm，層距5 mm，掃描圖像傳至pinnacle計劃系統(tǒng)。主管醫(yī)師勾畫靶區(qū)后由物理師制作治療計劃，然后進行靶區(qū)復位核野?；颊甙炊ㄎ粫r要求擺位，按計劃參數(shù)調(diào)整激光線位置，在激光線中心貼鉛粒并掃描CT，參照計劃等中心層面圖示核野，確認位置無誤后標記激光線“+”字位置。

1.4評估參數(shù)

1.4.1CBCT組準備時間(T1)從調(diào)取患者信息開始計時，機架轉(zhuǎn)至掃描起始位置時計時結(jié)束；曝光時間(T2)從機架旋轉(zhuǎn)開始計時，機架停止旋轉(zhuǎn)時計時結(jié)束；配準時間(T3)從曝光結(jié)束后開始計時，最終獲得配準結(jié)果時計時結(jié)束。

1.4.2iSCOUT組準備時間(T1)從點擊軟件調(diào)取患者信息開始計時，患者CT定位重建圖像顯示時計時結(jié)束；曝光時間(T2)從點擊 Position 按鈕開始計時，聽到蜂鳴音時計時結(jié)束；配準時間(T3)從曝光結(jié)束后開始計時，最終獲得配準結(jié)果時計時結(jié)束。

2 結(jié)果

2.1兩組擺位誤差比較:研究中兩種掃描方式在 X、Y、Z三個方向的差異均不具有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者擺位誤差大小比較

2.2定位時間：兩組掃描方式在準備時間T1、曝光時間T2、配準時間T3的對比中，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，iSCOUT掃描優(yōu)勢明顯。見表2。

表2 兩組患者準備時間T1、曝光時間T2、配準時間T3比較

3 討 論

乳腺癌已經(jīng)成為危害現(xiàn)代女性健康的主要疾病之一,乳腺癌保乳術后放療可明顯降低局部復發(fā)率和轉(zhuǎn)移率，提高患者生存率，F(xiàn)isher等研究發(fā)現(xiàn)乳腺腫塊切除患者局部復發(fā)率為39.2%，而術后放療局部復發(fā)率為14.3%[9]。乳腺癌傳統(tǒng)的切線野三維適形放療劑量均勻性較差，隨著放療設備不斷換代升級，乳腺癌保乳術后放療逐漸向精準的容積調(diào)強放療發(fā)展，大大提高了靶區(qū)劑量均勻性，同時最大限度地降低了危及器官的受照劑量，降低了放療后期不良反應的發(fā)生率。精準的放療技術對放射治療師的擺位精確度要求更高，擺位誤差大小成為影響治療效果的重要因素。乳房因其結(jié)構(gòu)比較特殊，活動度大、體位固定比較難，擺位誤差大，尤其是在保乳術后的患者，定位的難度更大[10]。近年來，圖像引導定位系統(tǒng)不斷發(fā)展，減少了治療過程中的擺位誤差，降低周圍正常組織的劑量，從而優(yōu)化腫瘤控制率，顯著提高患者的生存質(zhì)量[11-13]。因此，乳腺癌放療擺位完成后利用圖像引導定位系統(tǒng)掃描進行擺位驗證，最大限度地減小擺位誤差對乳腺癌治療效果的影響[14]。

本科室醫(yī)科達INFINITY加速器除了自帶的圖像引導定位系統(tǒng)，還加裝了江蘇瑞爾公司的影像追蹤(image scout，iSCOUT)圖像引導定位系統(tǒng)，iSCOUT系統(tǒng)通過計算機控制診斷級X射線管、高壓發(fā)生器、平板探測器、曝光控制器組成的成像硬件系統(tǒng)，對患者的解剖結(jié)構(gòu)或外部植入標記進行兩個方向的透視投影，取得一對正交X射線投影圖像，然后將正交X射線圖像與患者定位時的三維CT重建圖像進行配準，得到三維的患者擺位誤差，并引導放療設備校正患者位置。本研究中CBCT組與iSCOUT組在X、Y、Z方向擺位誤差與張悅等研究結(jié)果一致[15]，但兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。說明iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)測量精度十分接近加速器自帶的圖像引導定位系統(tǒng)。雖然兩組患者在X、Y、Z三個方向擺位誤差無統(tǒng)計學意義，但iSCOUT組在X、Y、Z三個方向誤差均小于CBCT組。分析原因可能為iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)獲取圖像時間短，患者不自主移動小，從而相對減小了誤差，提高了擺位精準度。

在獲取定位圖像時間的比較中，iSCOUT組準備時間T1、曝光時間T2、配準時間T3均優(yōu)于CBCT組。iSCOUT組曝光時間極短，輻射小，圖像定位系統(tǒng)只對患者拍攝一對正交圖像，從而計算出擺位誤差；CBCT組CBCT掃描曝光時間長，輻射大。楊波等研究表明錐形束CT的成像輻射劑量頭頸部為3.8 cGy，胸腹部為9 cGy[16]。宋鑫等研究表明常規(guī)胸部CT輻射劑量為(0.856±0.435)mSv，常規(guī)DR胸片輻射劑量為(0.154±0.054)mSv[17]。乳腺對射線輻射相對敏感，治療過程中應盡量降低正常乳腺組織的受輻射劑量，減少治療后期不良反應的發(fā)生。由此可見，iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)獲取定位圖像時間短，對正常組織輻射劑量更小，臨床應用更具優(yōu)勢。

綜上所述，采用iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)所計算出的擺位誤差均在可接受的誤差范圍內(nèi)，而且配準結(jié)果十分接近加速器自帶圖像引導定位系統(tǒng)的誤差，但是iSCOUT 圖像引導定位系統(tǒng)有其獨特的優(yōu)勢，不僅可以縮短患者的治療時間，而且可以減少組織輻射量，在達到同樣治療效果的前提下，iSCOUT圖像引導定位系統(tǒng)有其獨特的應用優(yōu)勢。