射波刀呼吸追踪方式的误差研究

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1、射波刀呼吸追踪方式的误差研宄王朋沈君姝李兵朱锡旭(南京大学医学院临床学院/南京军K总医院放疗科210002)【摘要】目的分析利用射波刀呼吸追踪系统治疗的肿瘤在实际过程中的误差值，指导精确放疗靶IX外放。方法回顾分析过去一年中的呼吸追踪方式治疗的病例得出的误差值与球方小车模型得出的误差值进行比较，从而得出相对6个方向上的误差值比较。结果在病例呼吸模型六个方向上的左右平移TET(+>/RIG(-)、上下平移ANT(+)/POS(-)、头脚平移NIF(+)/SUP(-)、滚动角度R(+)/L(-)、浮昂角度Head-up(+)/Head-up(-)、旋转角度CW(+}/CCW(-)最

2、大值分别为2.4mm、1.7mm、2.0mm、2.4°、2.3°、2.2°，最小值分别为-2.8mm、-2.3mm、-1.8mm、-2.1°、-2.0°、-1.6°。球方模型所得数据的误差值六个方向上平移平均参量误差为0.721mm，滚动角度平均误差0.211°、浮昂角度平均误差为0.223°、旋转平均参量误差为0.332°。结论了解呼吸运动对肿瘤移动度的影响范围能更加精确指导放疗靶IX内界的勾画。【关键词】射波刀呼吸追踪误差影响因素靶位置精度【中图分类号】R730.55【文献标识码】A【文章编号】2095

3、-1752(2012)21-0112-03立体定向放射外科(SBRT)及图像引导放射治疗(IGRT)技术已经越来越广泛的应用到实际临床工作中，并已成为了精确放射治疗的一个全新的发展方向［1］。射波刀以其实时图像引导技术更是很好的结合了两者的优势，成为肿瘤治疗的一把利器［2］。在放射治疗中对于受呼吸运动影响大的肿瘤如何实施更精确的治疗一直是个难题，木研宄依托于射波刀的呼吸追踪方式的基础上进一步分析六维方向上的运动幅度误差，为立体定向放疗中的靶区内界确定中提供参考。1材料与方法1.1一般临床资料：选取2011年3月至2012年3月110例运用呼吸追踪方式治疗的患者(病灶大小≤

4、6mm)。其中25例为肝上肿瘤、15例胰腺肿瘤、10例腹膜后转移瘤、余下均为肺部肿瘤。球方模型材料：使用ACCURAY公司自带测量射波刀精度的球方模型，放入硅胶一起硫化成型，其中置入5枚金标，金标规格与患者治疗置入规格•一样，hj为长5mm、截面宽度0.8mm。1.2实验方法：冋顾分析选取的110例患者在治疗过程中呼吸模型的截图数据，分别测量出六个方向上的运动幅度，得出数据并带入E2E计算软件中算出误差值。对于球方模型，在塑形好的球方中置入5枚金标，在飞利浦16排CT模拟定位机上扫描该模型，扫描条件与患者扫描条件完全相同都是120KV、400MA、1mm层厚连续无间隔扫描。在球

5、方模型试验时选择三种不同运动速度模拟患者呼吸频率分别为10次/分、16次/分和20次/分建立不同的呼吸模型并截图，然后分别测量出六个方向上的运动幅度，得出数据并带入E2E的计算软件得出误差数据。比较两者得出的数据，分析实际误差值与可控的球方模型误差值的差距从而对靶区的精确勾画提供可靠依据。1.3数据采集：所选110例呼吸追踪病例的呼吸模型图都己截图备份，如图1、表1所示。利用图像测量软件精确测量出相距最远点之间距离即是肿瘤随呼吸运动而产生的最人运动幅度、相距最近点的距离即是肿瘤随呼吸运动产生的最小运动幅度，而每个点偏离直线的距离则是产生误差的大小。球方小车模型试验采取同样的方法

6、采集数据。图1患者规律呼吸模型图表1六维方向平均误差值1.4计算方法：利用Accuray公司自带的E2E软件计算精度即误差值范围，用SPSS17.0行t检验或者组间方差分析，用spearman法进行呼吸频率和移动距离的分析。2结果全部临床病例都成功置入1-3枚金标，对于置入低于3枚金标者采用迈阿密射波刀中心［3】使用的辅助计划先行辅助摆位在行实际治疗，所得角度的变化由辅助计划中获得，如图2所示。60例肺部肿瘤、15例肝部肿瘤、10例腹膜后肿瘤6维方向上的移动幅度分别如表2所示。图2辅助计划截图表2不同位置肿瘤在六维方向上的移动度3讨论放射治疗中对于随呼吸运动位移很大的肿瘤的治疗

7、一直是个难题，传统的做法都是在勾画靶区吋尽量扩人肿瘤靶区范围以达到增人肿瘤靶区的剂量，但是随之而来的问题是不能很好的保护周边的正常组织，随着技术的不断发展，出现了呼吸门控技术［4】、呼吸控制技术［5】和深吸气屏气技术［6］等等的被动呼吸控制技术。理论上能达到很好的精确度，但是实际操作中对于病人本身的依赖度很高，对于年龄大的患者、呼吸功能差的患者很难达到被动呼吸控制的要求，所以被动呼吸控制技术很难再实际临床中推广应用［7】。近年来，影像技术大发展，出现了4维CT技术，可以基本反映患者的呼吸规律