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山东省肿瘤医院放疗科 传统上由临床靶区（CTV）外扩至计划靶区（PTV）常常依据文献结果均匀外放，并非个体化设计。随着图像引导放疗（IGRT）和适应性放疗（ART）概念的提出及临床普及，放疗的精确性进一步提高，同时也对靶区勾画及外扩边界的精细化提出了更高的要求。锥形束CT（CBCT）扫描的在线或离线影像配准已成为乳腺癌保乳术后放疗分次间位移测定及摆位误差测量与校正的有效途径，但连续CBCT扫描既增加了患者的辐射剂量，又增加了技术人员的工作量。因此，为减少靶区外放边界保护正常组织，避免多次CBCT扫描或图像引导中患者受量增加，我们基于全乳放疗患者施照过程中获取的摆位误差校正前后的CBCT图像，分析分次间位移的变化规律及摆位边界的波动幅度，以探讨更精确可行的适应性放疗技术。本研究经山东省肿瘤医院伦理委员会批准（SDTHEC20130315）。 目的：基于锥形束CT（CBCT）建立乳腺癌保乳术后全乳调强放疗（IMRT）疗程中患者分次间摆位位移的变化模型，探讨连续CBCT校正所得摆位误差应用于后续疗程的可行性。 方法：选择保乳术后行全乳IMRT的18例患者，放疗计划实施前采集CBCT图像，将重建好的CBCT图像与计划CT图像行像素-解剖结构密度配准，记录左右、前后和头脚方向上的位移。实施在线校正后再次采集CBCT图像，获取校正后三维方向上的位移。当CBCT扫描次数达到5次后，随CBCT扫描次数的增加，依据每位患者放疗疗程中获取的位移值分别计算基于连续多次CBCT在线配准（≥5次）获取的系统误差和随机误差，分析随治疗次数的增加患者摆位边界的变化趋势。 结果：CBCT在线校正前系统误差变化幅度<1mm，但随着CBCT扫描次数的增加（10次之后），前后方向系统误差变大，而三维方向随机误差在CBCT扫描7次后较前均略有增加。CBCT在线校正后放疗前20次系统误差趋势稳定接近于0，但20次之后前后和头脚方向略有增加（幅度变化<0.5mm），而三维方向随机误差在放疗20次后均变小。在线校正前后，连续5、8、11、14次在线配准间获取的三维方向系统误差和随机误差及摆位误差的差异均无统计学意义（均P>0.05）。 结论：保乳术后IMRT整个疗程中摆位误差是相对稳定的，前期连续5次CBCT扫描作为摆位误差校正频次及适应性治疗计划循变修改时机和频次较为合适。 对于全乳IMRT的患者，由于乳腺自身为一非固定、非刚性的组织器官，乳腺分次间的体积形状变化在放疗疗程中的作用不可忽视。因此，我们可以通过每日的KV-X线正交平片或CBCT图像很好的追踪测定放疗靶区的位移，并进一步分析放疗疗程中靶区位移的趋势变化，用以指导个体化图像引导放射治疗。本研究中，我们结合18例乳腺癌保乳术后放疗患者的分次间校正前后CBCT资料，建立乳腺癌IMRT疗程中患者分次间摆位位移及摆位误差的变化模型，以指导临床建立更加精确的适应性放疗技术。 在放疗过程中，患者上肢的活动功能可能会影响到患者体位的重复性，并导致CBCT的配准误差，手术至放疗定位间隔时间和手术方式（主要是腋窝手术处理方式）均会影响到患者上肢上举外展水平。因此，在患者选取标准制订时，我们忽略了腋窝手术处理方式，重点要求患者上臂上举外展自如。 本研究中，CBCT在线校正前摆位误差的研究结果显示，在三维方向上系统误差<1.5mm，随机误差<4mm，且均随着放疗次数的增加误差较前均略有增加。但随着放疗次数的增加，CBCT在线校正后可明显降低随机误差。Donovan等的研究结果显示，CBCT校正后系统误差由3mm降低到1.5mm，而随机误差无明显变化。Topolnjak等探讨了CBCT离线校正后骨性解剖结构的剩余残差（Σ[U]=1.4mm，Σ[V]=1.7mm，σ[U]=2.6mm，σ[V]=3.1mm），其系统误差与随机误差亦均略高于本研究的统计结果。乳腺体积的大小会明显影响分次间位置的重复性，因此，人种差异、患者的顺应性和配准方式的不同，均会造成结果的差异性。对于亚洲女性，保乳术后IMRT整个疗程中摆位误差是相对稳定的，而且5mm的摆位边界足以保证放疗的有效实施。 随着IGRT技术的日渐成熟，放射治疗的精确性逐步提高，危及器官的受量及保护、放疗诱发第二恶性肿瘤等问题逐步成为目前放射治疗的关注点。因此，如何在保证放疗精度、保护危及器官的前提下，最大限度减少IGRT造成的潜在损伤成为目前关注的热点。Bahig等的研究结果显示，对于图像引导保乳术后全乳放疗或全乳放疗同步瘤床整合补量的早期乳腺癌患者，每周CBCT扫描导致危及器官的额外受量明显低于治疗相关散射受量。但Bahig等在研究中进一步证实，每周电子射野影像片相对于KV级CBCT增加了患侧乳腺受量，但降低了健侧乳腺、肺脏、心脏及健侧皮肤的受量。就本研究的结果而言，摆位误差的时间趋势规律并非第一周变化最明显，因此放疗疗程中IGRT节奏可以进行适当调整，可每周2次，而放疗14～20次左右增加2～3次CBCT扫描校正的次数，或行放疗复位。 自适应图像引导放疗的临床应用可解决上述问题，通过放疗过程前期连续获取的患者治疗体位靶区及其周围解剖结构的相关信息，预测靶区的运动及形状变化规律，以进一步指导后期放疗计划的制订，通过个体化靶区外扩减小了摆位误差，缩小了靶区范围，同时减小了在线图像的引导次数，避免多次图像引导中患者受量增加。自适应放射治疗已逐步应用于前列腺癌、食管癌等精确放射治疗。但由于全乳腺靶区位置、体积等自身的特异性，导致其三维方向位移在放疗疗程中并无明显的规律性。而通过进一步分析随着治疗次数的增加患者摆位误差和摆位边界的变化趋势，我们明确了对于早期乳腺癌保乳术后拟行全乳IMRT或瘤床同步整合补量的患者，连续5次CBCT扫描为相对合适的摆位误差校正频次及适应性治疗计划循变修改时机与频次。 综上所述，对于早期乳腺癌保乳术后全乳IMRT患者，放疗疗程中的摆位误差是相对稳定的，可通过CBCT校正进一步减少分次间位移。CBCT扫描自适应靶位误差校正可进一步应用于乳腺癌保乳术后影像引导IMRT放疗，可依据前期连续5次CBCT扫描获取摆位误差进行个体化靶区外扩，并行适应性治疗计划循变修正。 |
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