一種圖像引導(dǎo)鼻咽癌強(qiáng)調(diào)放療位置誤差方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種圖像引導(dǎo)鼻咽癌強(qiáng)調(diào)放療位置誤差方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，適形調(diào)強(qiáng)放療（MRT)在臨床上的應(yīng)用逐漸增多，本文的目的是將它應(yīng)用 于鼻咽癌治療時(shí)的一些熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行綜述，以期引起同行的關(guān)注。
[0003] 鼻咽癌IMRT靶區(qū)的勾畫(huà)：適形調(diào)強(qiáng)放療是一種高精度的放療，只有被照射對(duì)象的 形狀在三維方向上被精確確定之后，適形照射才有意義。在美國(guó)第43屆腫瘤和放射治療 年會(huì)上，研宄頭頸部腫瘤的MRT小組對(duì)鼻咽癌靶區(qū)的選擇與勾畫(huà)已經(jīng)達(dá)成一致。在新的 參考標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)前，該意見(jiàn)具有重要的指導(dǎo)價(jià)值，現(xiàn)敘述如下：腫瘤靶體積的勾畫(huà)腫瘤靶體積 (GTV)包括鼻咽部原發(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。原發(fā)腫瘤的GTV依靠臨床和放射學(xué)的評(píng)價(jià)來(lái) 確定。淋巴結(jié)GTV的診斷標(biāo)準(zhǔn)為：直徑>lcm(如果是二腹肌淋巴結(jié)，直徑>1. 2?1. 5cm)的 淋巴結(jié)；球形而不是橢圓形的小淋巴結(jié)；內(nèi)部呈不均質(zhì)性，提示中心有壞死的淋巴結(jié)；三個(gè) 以上成簇的臨界淋巴結(jié)。臨床靶體積的勾畫(huà)：臨床靶體積（CTV)包括可能存在鏡下或亞臨 床侵犯的周?chē)M織。確定鼻咽癌CTV的范圍時(shí)應(yīng)考慮腫瘤的部位、大小、分期、分化程度以 及形態(tài)學(xué)類(lèi)型等因素。鼻咽癌CTV常規(guī)應(yīng)包括顱底、翼板、鼻咽前間隙（內(nèi)側(cè)為咽，外側(cè)為 翼狀肌和腮腺深葉），較早的腫瘤也要包括翼狀肌。顱底的蝶竇和海綿竇應(yīng)包括在CTV內(nèi)。 CTV寬度至少為7?8cm，以包括卵圓孔、頸動(dòng)脈孔、棘孔，因?yàn)檫@些部位都是腫瘤向海綿竇 擴(kuò)散的主要途徑。CTV還要包括咽旁間隙、咽后間隙、斜坡、上頒竇的后1/3、后組篩竇和鼻 腔的后1/3。下界應(yīng)達(dá)到扁桃體中部水平。顱底受侵的病例，還要包括垂體、視神經(jīng)和視交 叉，并將上述結(jié)構(gòu)的劑量限制在45?55Gy(每天分割劑量< 2Gy)。淋巴引流區(qū)CTV的選 擇與勾畫(huà)：鼻咽癌的頸部淋巴引流區(qū)的CTV應(yīng)包括雙側(cè)2?5級(jí)淋巴結(jié)，雙側(cè)2級(jí)淋巴結(jié) 均應(yīng)從顱底開(kāi)始勾畫(huà)。2級(jí)淋巴結(jié)如有轉(zhuǎn)移，同側(cè)1B級(jí)淋巴結(jié)也要包括在內(nèi)。頸部淋巴結(jié) 手術(shù)后的CTV勾畫(huà)：如果鼻咽癌患者的頸部淋巴結(jié)被切除活檢，IMRT的CTV要包括整個(gè)手 術(shù)區(qū)。如果淋巴結(jié)在鏡下有被膜外侵，則該區(qū)域應(yīng)被認(rèn)為是高危險(xiǎn)區(qū)，要給予較高劑量。一 旦CTV勾畫(huà)完畢，GTV和CTV就統(tǒng)一外擴(kuò)獲得PTV?？紤]擺位誤差，PTV通常外擴(kuò)3?5mm。 MRI、PET在鼻咽癌MRT靶區(qū)勾畫(huà)中的作用。鼻咽癌靶區(qū)的確定對(duì)影像學(xué)的依賴性很大，就 MRT來(lái)說(shuō)，這種依賴性更強(qiáng)，因?yàn)镸RT在靶區(qū)和正常組織之間有非常陡峭的劑量跌落，這 種潛在的陷阱使其靶區(qū)的勾畫(huà)顯得至關(guān)重要，只有充分而準(zhǔn)確的靶區(qū)勾畫(huà)，才能有效地避 免靶體積的漏照。CT、MRI和PET等影像學(xué)工具在鼻咽癌靶區(qū)勾畫(huà)中都有著十分重要的地 位，但近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的進(jìn)步，MRI和PET在鼻咽癌MRT靶區(qū)勾畫(huà)中的作用日漸突 出。MRI具有比CT更高的組織分辨率，能把腫瘤從周?chē)∪夂脱苤袇^(qū)分開(kāi)來(lái)，從而可以 勾畫(huà)出腫瘤與受侵鄰近組織或腦組織的交界線。例如：MRI在顯示鼻咽癌對(duì)翼腭窩的侵犯， 對(duì)骨髓腔的浸潤(rùn)，尤其是對(duì)中、后顱窩的侵犯時(shí)有明顯優(yōu)勢(shì)。Chung等發(fā)現(xiàn)，與CT相比，MRI 對(duì)大體腫瘤體積（GTV)可以提供更為詳盡的信息，得到更好地進(jìn)行靶區(qū)勾畫(huà)。Emami等采用 CT+MRI圖像融合技術(shù)觀察MRI對(duì)鼻咽癌的靶區(qū)勾畫(huà)和IMRT計(jì)劃的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用該 技術(shù)可以顯著地提高靶區(qū)的劑量覆蓋，降低正常組織的受量。Nishi〇ka、Her〇n等的研宄也 得出相同結(jié)論。
[0004] 近年來(lái)，MRI在鼻咽癌放射治療領(lǐng)域又有了新的進(jìn)展，主要包括：MRI光譜學(xué)（MRI spectroscopy)的出現(xiàn)、模糊邏輯方法（fuzzylogicmethod)和分割算法（segmentation algorithm)的應(yīng)用等，這些進(jìn)展必將提高M(jìn)RI在鼻咽癌MRT靶區(qū)勾畫(huà)中的重要性、可靠性 和準(zhǔn)確性。
[0005] 除了MRI之外，PET(Positronemissioncomputedtomography)由于能夠從分子 水平觀察到腫瘤組織特有的生化代謝等生物學(xué)特征，從而在鼻咽癌靶區(qū)勾畫(huà)中發(fā)揮作用。 Paulino等比較了單用CT圖像和單用PET圖像勾畫(huà)頭頸部腫瘤GTV時(shí)的差別，結(jié)果顯示： 75% (30/40)的病人CTGTV大于PETGTV，以CTGTV為基礎(chǔ)進(jìn)行頂RT計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)，大約四 分之一病人的PETGTV的劑量覆蓋不能令人滿意，充分顯示了PET在靶區(qū)勾畫(huà)上的重要性。 Ciernik等用同機(jī)融合的方法研宄了PET/CT圖像在適形放療靶區(qū)勾畫(huà)上的應(yīng)用，通過(guò)研宄 發(fā)現(xiàn)：用同機(jī)PET/CT融合圖像勾畫(huà)靶區(qū)，提高了靶區(qū)的準(zhǔn)確性，降低了靶區(qū)漏照的危險(xiǎn)性， 把非靶區(qū)受到的照射劑量減到了最低。
[0006] 已知CT、MRI和PET有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，例如：PET、MRI在顯示各種結(jié)構(gòu)的外部邊緣 時(shí)不如CT清楚；PET對(duì)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)、對(duì)殘留/復(fù)發(fā)病變的診斷明顯優(yōu)于MRI和CT等。用 CT+MRI+PET的融合圖像來(lái)精確勾畫(huà)頂RT的腫瘤靶區(qū)，將是今后努力的方向。Daisne等研 宄了CT、MRI和PET的圖像融合問(wèn)題，結(jié)果證明，在體位固定適當(dāng)?shù)那闆r下，三者的精確融合 是完全可以實(shí)現(xiàn)的，且運(yùn)用融合圖像，不同醫(yī)生對(duì)同一靶體積認(rèn)識(shí)的差異明顯縮小，這有利 于靶區(qū)勾畫(huà)的標(biāo)準(zhǔn)化。
[0007] 錐形束CT(CBCT)引導(dǎo)放射治療的特點(diǎn)是在治療前獲取CBCT圖像，并與治療計(jì)劃 CT圖像配準(zhǔn)，獲得實(shí)時(shí)誤差值并通過(guò)移動(dòng)治療床進(jìn)行糾正以減少擺位誤差。報(bào)道顯示使 用CBCT能明顯減少擺位誤差，減少計(jì)劃靶區(qū)（PTV)邊界。值得注意的是在頭頸部，使用 不同的匹配區(qū)域會(huì)得到不同的誤差值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種圖像引導(dǎo)鼻咽癌強(qiáng)調(diào)放療位置誤差方法，本發(fā)明的有 益效果是圖像引導(dǎo)鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療，可以減少擺位引起的擺位誤差，并且通過(guò)在線的修正 可以提高靶區(qū)劑量的準(zhǔn)確，也可減少CTV-PTV的邊界，從而減少正常器官的劑量。
[0009] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是利用千伏錐形束CT(KVCBCT)引導(dǎo)初治鼻咽癌患者調(diào) 強(qiáng)放射治療，將KVCBCT得到的位置差異，推導(dǎo)得到靶區(qū)勾畫(huà)CTVPTV的邊界。
[0010] 進(jìn)一步，以CT模體檢驗(yàn)CBCT圖像質(zhì)量和等中心偏差，以矩陣電離室對(duì)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃進(jìn) 行劑量驗(yàn)證。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0012] 本發(fā)明利用千伏級(jí)錐形束CT影像對(duì)21例鼻咽癌全程同期推量調(diào)強(qiáng)放療擺位誤差 在線追蹤，并利用其偏差值進(jìn)行離線位置偏差累計(jì)計(jì)劃的計(jì)量分析來(lái)說(shuō)明擺位誤差導(dǎo)致劑 量變化情況。
[0013] 本發(fā)明的方法為利用千伏錐形束CT(KVCBCT)引導(dǎo)初治鼻咽癌患者調(diào)強(qiáng)放射治 療，將KVCBCT得到的位置差異，推導(dǎo)得到靶區(qū)勾畫(huà)CTVPTV的邊界；以CT模體檢驗(yàn)CBCT 圖像質(zhì)量和等中心偏差；以矩陣電離室對(duì)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃進(jìn)行劑量驗(yàn)證。
[0014] 結(jié)果：對(duì)15例鼻咽癌280次CBCT掃描中，3個(gè)方向偏差，X方向：0. 55± 1. 03mm，Y 方向：0. 72±2. 25mm，Z方向：0. 42±1. 14mm，3個(gè)方向小于2mm的偏差比例分別為86. 3%、 76. 7%、83. 8%;大于3mm偏差分別為5. 9%、9. 4%、6. 3%。對(duì)KV-MV等中心驗(yàn)證，三個(gè)方向 融合差值分別為〇. 2±0. 3mm、0. 4±0. 3mm、-0. 2±0. 5mm;用矩陣電離室驗(yàn)證調(diào)強(qiáng)計(jì)劃相對(duì) 劑量，對(duì)于單野，Gamma值為93. 2 % -97. 2 %，對(duì)于整個(gè)計(jì)劃Gamma值為95. 0 % -97. 7 %。 絕對(duì)劑量驗(yàn)證主要是對(duì)等中心點(diǎn)、劑量均勻區(qū)、高劑量區(qū)、較低劑量區(qū)、高梯度區(qū)選擇5個(gè) 點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，百分偏差范圍為-3. 7%-4%。結(jié)論：圖像引導(dǎo)鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療，可以減少 擺位引起的擺位誤差，并且通過(guò)在線的修正可以提高靶區(qū)劑量的準(zhǔn)確，也可減少CTV-PTV 的邊界，從而減少正常器官的劑量。保證圖像引導(dǎo)部分的成像質(zhì)量和機(jī)械精度是圖像引導(dǎo) 放療的關(guān)鍵；而計(jì)劃劑量的驗(yàn)證是所有治療的基礎(chǔ)。
[0015] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0016] 1.擺放系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，對(duì)21例患者擺放后，治療前行376次CBCT，得到的 376次在三維上位移偏差分別以l、2、3mm和>3mm統(tǒng)計(jì)分析在左右、上下、前后方向偏差頻 數(shù)，結(jié)果表1。
[0017] 表 1
[0018]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種圖像引導(dǎo)鼻咽癌強(qiáng)調(diào)放療位置誤差方法，其特征在于：利用千伏錐形束 CT(KVCBCT)引導(dǎo)初治鼻咽癌患者調(diào)強(qiáng)放射治療，將KVCBCT得到的位置差異，推導(dǎo)得到靶 區(qū)勾畫(huà)CTVPTV的邊界。
2. 按照權(quán)利要求1所述一種圖像引導(dǎo)鼻咽癌強(qiáng)調(diào)放療位置誤差方法，其特征在于：以 CT模體檢驗(yàn)CBCT圖像質(zhì)量和等中心偏差，以矩陣電離室對(duì)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃進(jìn)行劑量驗(yàn)證。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種圖像引導(dǎo)鼻咽癌強(qiáng)調(diào)放療位置誤差方法，利用千伏錐形束CT(KVCBCT)引導(dǎo)初治鼻咽癌患者調(diào)強(qiáng)放射治療，將KVCBCT得到的位置差異，推導(dǎo)得到靶區(qū)勾畫(huà)CTVPTV的邊界。以CT模體檢驗(yàn)CBCT圖像質(zhì)量和等中心偏差，以矩陣電離室對(duì)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃進(jìn)行劑量驗(yàn)證。圖像引導(dǎo)鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療,可以減少擺位起的擺位誤差,并且通過(guò)在線的修正可以提高靶區(qū)劑量的準(zhǔn)確,也可減少CTV-PTV的邊界,從而減少正常器官的劑量。保證圖像引導(dǎo)部分的成像質(zhì)量和機(jī)械精度是圖像引導(dǎo)放療的關(guān)鍵；而計(jì)劃劑量的驗(yàn)證是所有治療的基礎(chǔ)。
【IPC分類(lèi)】A61B6-03, A61N5-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104524697
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410814261
【發(fā)明人】劉均, 楊毅
【申請(qǐng)人】昆明市延安醫(yī)院
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日