基于图像引导技术对头颈部肿瘤临床摆位误差的剂量学影响

目的:利用图像引导(IGRT)技术对头颈部肿瘤的调强放射治疗(IMRT)进行摆位精确度验证,获取头颈部肿瘤放射治疗的临床摆位误差,并计算其对靶区和正常组织物理剂量的影响.从而针对头颈部肿瘤放疗行锥形束CT摆位验证频次以及预防靶区外廓范围给出建议.方法:随机选取本院行调强放射治疗的鼻咽癌初治患者,在放射治疗过程中每周行一次锥形束CT摆位验证,以使实际照射中心与计划中心保持一致.统计整个疗程中摆位误差数据,将每次锥形束CT扫描引导下的移位数据反向带入原始计划,模拟计算出在照射条件不变的情况下,因摆位误差影响而产生的实际照射的剂量分布与原始计划的剂量分布中靶区及正常组织的物理剂量差异,评价临床头颈部肿瘤放疗中摆位误差对靶区和正常组织的剂量学影响.结果:(1)本文选取10例患者在放射治疗过程中共进行60次锥形束CT扫描,通过刚性配准得到60组三维方向平移摆位误差数据.得到临床头颈部肿瘤放射治疗过程中三维方向上的误差绝对值分别为:X轴(左右)方向(0.180±0.119) cm;Y轴(前后)方向(0.137±0.112) cm;Z轴(头脚)方向(0.107±0.084) cm.(2)通过模拟计算因摆位误差影响的实际剂量与原始计划的剂量比对得出靶区PGTVnx,GTVnd,PGTVnd,PTVna,PTV剂量D95的平均偏差分别为0.99％(7 cGy～149 cGy),1.70％(13 cGy～240 cGy),2.27％(32 cGy～327 cGy),0.87％(1 cGy～119 cGy),1.17％(6cGy～143 cGy);靶区D98的平均偏差分别为1.35％(13 cGy～186 cGy),2.34％(1 cGy～321 cGy),2.93％(37 cGy～383 cGy),1.31％(5 cGy～171 cGy),1.71％(17 cGy～244 cGy).而主要正常组织的剂量平均偏差范围为:脑干Dmax改变3.28％(39 cGy～385 cGy);脊髓Dmax改变4.53％(-40 cGy～.487 cGy);腮腺Dmean改变6.58％(-323 cGy～330 cGy).其中因此超过初始标准限量的脑干2例,脊髓3例,腮腺2例,视神经2例.结论:在头颈部肿瘤放射治疗中选取合适的频次在放射治疗过程中行锥形束CT摆位校正十分必要,可以使靶区和正常组织的剂量分布尽量与原始计划保持一致,为临床放疗提供精确度保证.此外,若临床头颈部肿瘤放射治疗以锥形束CT图像引导作为摆住校正手段,可以考虑适当减小CTV-PTV的外廓范围以及将正常组织做适当外放后再做剂量限制.