鼻咽癌调强放射治疗与常规放射治疗照射技术的比较
发表时间:2010-09-13 浏览次数:364次
作者:李莉萍,杨超凤,周桂娥,邓烨 作者单位:广西医科大学附属肿瘤医院放疗中心,广西 南宁 530000
【摘要】目的:分析、比较鼻咽癌调强放射治疗与常规放射治疗照射技术上的差异。方法:采用尺子测量和验证片拍摄,对常规放射治疗组与调强放射治疗组的患者,测量其激光定位线的吻合度及匹配、分析验证片的误差率。结果:①尺子测量:激光定位线调强组吻合率达100.0%,常规组经调整达98.0%;②验证片拍摄:调强放射治疗组总体误差明显小于常规放射治疗组。结论:调强放射治疗摆位的精确度比常规放射治疗显著提高。在放射治疗过程中,系统误差是不可忽视的问题。
【关键词】 鼻咽肿瘤 癌 放射疗法
Comparison of irradiation techniques between intensity modulated radiotherapy and conventional radiotherapy for NPC
LI LiPing, YANG Chaofeng, ZHOU Guier, DENG Ye
(Radiotherapy Center, the Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University Nanning 530000,China)
[ABSTRACT] Objective: To study the difference of irradiation techniques between intensity modulated radiotherapy and conventional radiotherapy for NPC. Methods: Conformity rate of laser position line, match degree, error rate of verification film were studied by ruler measurement, verification film taking in the practice of intensity modulated radiotherapy and conventional radiotherapy for NPC. Results: ①ruler measurement: the conformity rates of laser position line in intensity modulated radiotherapy and conventional radiotherapy were 100%and 98.0% respectively, ②overall error rate of verification film in intensity modulated radiotherapy was significantly smaller than that in conventional radiotherapy. Conclusion: The positioning accuracy in intensity modulated radiotherapy is significantly higher than that in conventional radiotherapy.System error is an unignorable problem in the radiotherapy.
[KEY WORDS] Nasopharyngeal neoplasm; Carcinoma; Radiotherapy
鼻咽癌的放射治疗多采用常规放射治疗和调强放射治疗。调强放射治疗(intensity modulated radiotherapy, IMRT)是新兴的放疗技术[1],它能够优化配置射野内各射束的权重,使各剂量区剂量分布的形状在三维方向上与靶区的实际形状一致。计划靶区(PTV)内剂量分布更均匀。如果需要,在PTV边缘可以同时形成非常陡的剂量梯度,较大地增加了肿瘤的照射量,减少了周围正常组织的受量,从而提高了肿瘤的控制率,降低正常组织并发症的发生。作者所在放疗中心,鼻咽癌IMRT与常规放射治疗照射技术实际上就是普通头罩HM与头颈肩面罩HSM的固定及最后确定治疗体位程序的差别,外加调强放射治疗组的CT定位、靶区勾画及靶区剂量的确定与优化,现将其结果分析如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
30例鼻咽癌患者为采用调强放射治疗组(A组),另30例鼻咽癌患者为采用常规放射治疗组(B组)。这60例患者均被病理证实为鳞癌或腺癌,年龄22~66岁,中位年龄44岁,男、女比例,精神状况、自控能力两组之间差异均无统计学意义。
采用Elaktaprecise 1120型医用直线加速进行治疗;东芝模拟定位机和CT扫描定位机;普通U型热塑网状面罩HM及热塑网状头颈肩面罩HSM。电子射野影像系统(electronic portal imaging device, EPID)。
1.2 治疗方法
1.2.1 定位
①常规放射治疗组:从A、B、C、D、E 5种型号的固定枕选用合适的头枕,患者仰卧于定位床上,U型热塑网状面罩头颈固定。根据常规定好投照中心、确定治疗范围大小,然后在面罩上激光十字交叉处贴上胶布,用笔标记激光线的位置。②调强放射治疗组:患者仰卧于固定有透明的A型头枕的头颈肩架上,用热塑网状头颈肩面罩固定,在模拟定位机常规定位后再到CT机逐层扫描定位。扫描范围包括头顶到锁骨下,扫描层厚3~5 mm。按照ICRU 50号文和62号文报告的定义,在所有CT层面逐层勾画肿瘤范围GTV(gross tumur volume)、临床靶区CTV(clinical target volume)、计划靶区PTV(planning target volume)。然后对靶区剂量确定与优化,得到相对理想的剂量曲线分布及相关的剂量参数,再到加速治疗床上确定治疗体位的各参数,做好标记并记录,以备治疗时复位用。
1.2.2 加速器治疗室的复位
常规放射治疗组患者取定位时的头枕型号及面罩仰卧于加速器治疗床上,操纵治疗床,使治疗室的激光线十字交叉点与面罩上两侧的十字交叉点重合,射野中心十字交叉点与面罩上照射野中心十字交叉点标记吻合。调强放射治疗组患者仰卧于固定有A型头枕的头颈肩架上,用热塑网状头颈肩罩固定,操纵治疗床,使治疗室的激光线十字交叉点与头颈肩罩上两侧的十字交叉点重合,射野中心十字交叉点与头颈肩罩上照射野中心十字交叉点标记吻合。
1.2.3 摆位误差的测量
①尺子测量:以照射野中心点为坐标原点,设水平侧野照射时患者前后方向为X轴,头脚方向为Y轴;以左右激光定位十字线为定点测量野中心的左右方向为Z轴。测量治疗室的激光定位线与患者摆位后面罩上的激光定位线的吻合度,激光线偏移0~1 mm 的为吻合性好;激光线偏移2~4 mm(加以修正)为允许范围内的偏差;激光线偏移≥5 mm为摆位失误,必须分析原因、纠正误差后方可进行治疗。②验证片拍摄: 用EPID系统双曝光成像,先开放MLC至射野距离外10 mm,再曝光2 MU以包括周围正常结构,摄片后在MLC形成的不规则治疗野内用2 MU照射,每周拍1次验证片,选择两正交野拍摄。照射野中心点为坐标原点,设水平侧野照射时患者前后方向为X轴,头脚方向为Y轴,左右方向为Z轴。测量由主管医生和1位放疗师共同进行,采用IVEW-GT软件进行图像的匹配、分析和测量。
2 结果
2.1 尺子测量
调强放射治疗组:30人,每人5次的测定激光线十字交叉点的吻合率达100.0%。
常规放射治疗组30人,每人5次的测定激光线十字交叉点的吻合率为72.2%,纠正后达到允许范围内的吻合率为98.0%。测量共150次(治疗开始2次、治疗中期2次、治疗后期1次)。在X、Y、Z轴方向上都有不同程度上的偏移,对误差2~4 mm 左右取平均数(即左右兼顾),使其误差在允许范围(≤2 mm)[1]进行治疗;对误差≥5 mm者进行校正后方可治疗。调强放射治疗组患者与常规放射治疗组患者摆位时X、Y、Z轴方向上等中心移动≥2 mm情况见表1。表1 尺子测量统计表(略)
2.2 验证片拍摄
误差的计算以Rosenthal[2]方法计算射野移动的随机误差(σ)、系统误差(∑)和总误差(M)。随机误差定义为每日治疗重复性的误差,即分次放疗之间的差异;系统误差定义为实际治疗和模拟定位间的误差;总误差考虑总的不确定性的影响。误差见表2。表2 验证片拍摄误差统计表(略)
3 讨论
鼻咽癌放射治疗疗效的质量保证是通过测量与匹配治疗体位的准确性和重复性(即摆位误差)得到检验。每一次放射治疗前的复位成功与否直接从治疗室的激光定位线测量它的偏移度可得到第一手的资料;用EPID系统验证拍片更能准确地反应摆位的误差,并且记录治疗过程体位的偏移。通常将摆位误差分为随机误差、系统误差和总误差。随机误差为每日治疗体位重复性的差异,发生在治疗计划执行期间,多由患者体位及器官运动的变化引起;系统误差为实际治疗体位与模拟定位时体位的差异,发生在治疗计划执行期间,体现了在放射治疗机器上重复模拟定位时的技术技巧。每次治疗时单独产生的误差称为分次内误差,多次治疗时产生的误差称为分次间误差。分次内误差是定量评价每次摆位所产生的误差,它对于剂量分布曲线的影响在于靶区与等剂量线的位置变化;分次间误差是评价整个治疗阶段的误差,它对于整个治疗的等剂量分布曲线的影响在于使等剂量线的边缘变得模糊,相当于增加了“半影”的区域。造成剂量模糊的主要原因是摆位误差中的随机误差。从尺子测量中分析的常规组30例鼻咽癌患者中,每人每次误差几乎相同的,采取纠正误差的方法也几乎是相同,确保在允许误差范围内的重复性,也就相当于每次治疗时单独产生的误差——分次内误差,不至于造成分次间误差,而引起的等剂量分布曲线边缘变得模糊,增加了“半影”的区域。从摆位的过程来看:首先是患者躺下时身体的偏斜而至头部的摆放不正及衣领妨碍,其次是下巴的仰度不够而导致激光定位线偏移的随机误差,经过调整,大多数的偏移得到了纠正,杜绝了分次间误差。调强组治疗体位最后在治疗室确定,能使激光定位十字线的重复率达到100.0%。调强组与常规组明显的差异,反应了系统误差在整个放射治疗过程是不可忽视的问题。理想的头颈部肿瘤放疗的摆位误差为2 mm以下,在本研究中采用头颈肩面罩固定的调强放射治疗组与普通面罩固定的常规组验证片拍摄的比较,调强组(A组)前后方向随机误差为1.37 mm,系统误差为1.44 mm,头脚方向的随机误差为1.01 mm,系统误差为1.48 mm,左右方向的随机误差为0.73 mm,系统误差为0.84 mm;常规组(B组)前后方向随机误差为1.53 mm, 系统误差为1.98 mm,头脚方向的随机误差为1.48 mm,系统误差为1.82 mm,左右方向的随机误差为1.26 mm,系统误差为1.53 mm。A组的总体误差明显少于B组,即调强放射治疗摆位的精确度比常规放射治疗明显地提高。造成摆位误差的原因:①系统方面:激光定位灯的误差、治疗床平面的倾斜、源距离指示器的误差。②患者方面: 患者由于开始治疗的不适应、紧张、呼吸运动等原因出现偏移,造成摆位困难。患者治疗过程也可能出现移动,造成靶区的偏移。③放疗师方面:经验、技巧及责任心。对策:①定位室与治疗室激光定位器每周检查,调整校准1次,能杜绝激光灯引起的误差,确保定位室与治疗室激光线的重合。②头部U型热塑网状面罩的固定要适中,掌握不同型号U型热塑网状面罩的收缩率,根据不同的情况做好面罩,不能过紧,也不能过松。制作时向患者详细交待,必须等面罩完全冷却后才能取下。③放疗师的培训:加强工作的责任心,正确应用治疗单上的若干参数,掌握操作技巧及各种辅助装置的正确使用。④合理安排工作流程:每次必须有2个放疗师参加摆位,应安排较充裕的摆位时间。
鼻咽癌的调强放射治疗显著地提高了放射治疗的精确度,提高了疗效。然而,调强放射治疗投入的成本,不是每个鼻咽癌患者所能承受的;所投入的时间和精力,也不是每个鼻咽癌患者都能接受的。椐统计,有2/3以上的鼻咽癌患者接受常规放射治疗,做好常规放射治疗每个步骤的工作,是提高鼻咽癌放射治疗疗效的根本保证。
【参考文献】
1 胡逸民,张红志,戴建荣.肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社,1999.456463,538578.
2 Rosenthal SA, Galvin JM, Goldwein JW, et al. lmproved methods for determination of variability in patient positioning for radiation therapy using simulation and serial portal film measurements[J].lnt J Radiat Oncol Biol Phys, 1992,23:621625.