多部位肿瘤适形放疗CT定位扫描技术的探讨及其临床意义

【摘 要】  目的：探讨适形放疗中CT模拟三维定位扫描技术（Three Dimensional Treatment Plan system 3DTPS）及其应用价值。与方法：回顾分析620例体颈头部多种肿瘤的CT模拟三维定位技术及其应用，体位固定方式：框架定位与激光定位技术。结果：CT模拟过程在CT重建图像上进行，CT扫描能精确确定计划靶区。注意CT扫描参数的掌握，数据的精确采集，CT值的测定等能满足适形放疗的需要。结论：CT模拟定位在适形放疗中有重要价值。
【关键词】：肿瘤；CT模拟定位；适形放疗
[Abstract] objective: To study CT scanning technique and the application of simulative three-dimensional treatment plan system (3DTPS) in conformal therapy. Materiates and Methods: We reviewed CT simulation 3-D orientation and its application in 620 cases of tumor of body, neck and head, the fixation mode including frame and laser light orientation. Result: The course of CT simulation was carried on the reconstructed imaging, the target was exactly confirmed by CT scan, choose suitable parameter, collect exact data and measure CT were important to conformal radiotherapy. Conclusion: CT simulation orientation is of great value for conformal radiotherapy.
[Key words] tumor; CT simulation orientation; conformal radiotherapy
 
      随着机技术和医学影像技术的，肿瘤的放射治疗进入了三维适形放疗（three­dimensional conformal radiation therapy,3-DCRT）的新时代，亦对肿瘤的定位精度提出了更高的要求，，为肿瘤治疗高精确度、高剂量和低损伤开辟了新的途径。在胸腹及颅内恶性肿瘤的治疗应用中，现已取得了显著的疗效，。特点是对靶区实行精确的定位，使靶区能进行多个小野、三维集束、大剂量照射，为此对CT下模拟定位要求尤为关键，定位的准确性直接影响病人的治疗效果 。我院自2002年8月开展该项技术以来，采用CT下实行定位620例患者，已取得满意的效果，本文拟探讨该技术在临床应用中的方法和技术。
一．材料
1．设备  CT设备GE Lightspeed 16排螺旋CT机及北京大恒医疗设备有限公司提供的全身肿瘤立体定向适形放疗系统STAR－2000型，放射设备有X–刀、EleKTA直线加速器及philips pinnacle 8.0逆向调强计划系统。
2．CT下模拟定位共620例，其中头颅原发及转移性肿瘤80例，鼻咽癌32例，肺癌及肺转移瘤168例，直肠癌56例，胰腺癌20例，肝癌及肝转移瘤186例，纵隔转移癌性淋巴结肿大80例。
二．应用方法
1．头颅及鼻咽部定位方法：①换上头部X-刀固定头架及其水平专用床板，调节好中心线及其水平线；②患者仰卧于定位床，固定头部及面膜，打开CT定位激光灯，使眶听线垂直于床面，失状面置于头架中间，利用热面刷面罩固定好头部并调节头架水平面(x)、失状面(z)、冠状面(y)、最后在扫描区内放置交叉线立体定位标记板 ，用定位标尺于患者的面膜上画完定位标记并记录数据；③扫描范围：头颅定位从听眦线到头颅顶部，鼻咽部从下颌骨颏部到听眉线 。
2．体部定位法  根据患者的体型与病灶大致位置采用二种定位方式，即体部框架定位和交叉定位，患者体态较胖的用交叉定位，较瘦的适用体部框架定位。
2．1  框架定位法  预先在CT床上放置一块特别的垫板，以抵消CT床的弧形下凹而引起基础体架放置的不平稳状态，在基础体架及体部摆位架放置于CT床上后，将体部摆位架上的4个螺丝拧紧，然后插入定位销并锁紧。紧固螺钉、旋动水平状态调整螺栓使CT机定位线与体部摆位框架的X、Y、Z刻线成水平或垂直，完成预调整。将真空成型垫放在基础体架上，旋动板手打开横梁，让患者穿紧身内衣或裸露躺在真空成型垫上，嘱病员平静呼吸，然后把三个定位标志杆装在体部摆位框架上，移动该标志杆，使其恰好与患者相接触，记录下此时三个定位标志杆的深度值与定位杆固定板数据值，并在与患者的接触处用深色笔做下记号，然后将三个定位标志取下。以上过程确认无误后即可做CT定位扫描。此技术精确度高，但较复杂，时间较长。
2．2  交叉线定位法  基于框架定位空间范围较窄，对体型较肥胖者适用本法。将基础体架放在CT扫描床上，患者躺在基础体架上，在患者靶区中心附近位置安装三块交叉线定位标记板，打开CT室安装的激光定位线，使两侧交叉线定位标记板的水平线与CT室的激光灯的Y轴对齐，上面一块交叉线定位标记的水平线与CT室激光灯X轴对齐，并利用激光灯调整使三块交叉线定位标记板的金属丝交点处于一个水平面内，用胶带将交叉线定位标记板固定在体膜上，沿交叉线定位标记板边缘在体膜上画交叉延长线标记。以上程序确定无误后，即可进行CT下定位扫描。此法简单、省时、快捷，但精确度不如框架定位法。
三．讨论
      CT模拟定位是将患者在治疗体位下进行CT扫描，其基本原理是在患者体外建立一个相对空间的坐标系，利用计算机三维重建技术，将患者CT图像进行三维重建，计算出靶区与周围正常组织的相对空间关系，使肿瘤受到最佳剂量照射的同时，使周围正常组织、器官仅受到很小的可逆性损伤，提高放疗疗效 。
1．扫描技术：患者以相同的体位做CT定位片扫描，在皮肤表面的标记线上放上铅丝，调整患者及CT床面的各个定位点，使CT机房墙上固定激光灯线与患者在模拟机下标记的计划线重合，以确保照射野中心平面与CT横断的平行，然后进行CT扫描。定位扫描主要用于建立病灶及周边敏感器官相对坐标系，为制定治疗计划提供直接的影像资料。我们使用专用负压袋，病人仰卧于定位床上的负压袋中，摆好体位抽出负压袋中空气，负压袋逐渐变硬，成为不易变形的固定状态，以固定效好，先扫出治疗部位的正位定位图像，设定出扫描的上下界范围，记录各种原始数据 。2．CT模拟定位扫描中注意以下事项：①扫描参数的选择，常规采用120kV，300mA．进床速度13.75mm/rot，旋转速度0.5/ROT，探测器16排，层厚5.0-10.0mm，间隔5.0-10.0mm，头颅FOV显示野为350mm，体部扫描显示野为420mm，头颈部作2.5mm重建，体部作5mm重建，重建采用标准模式进行，获得图像数据传入GE后处理工作站，再将图像转入放疗室工作站进行图像处理；②按序扫描，不能重复序列扫描，否则机软件难以进行图像重建和精确计算肿瘤靶区体积；③增强CT扫描常规建立静脉通道，经高压注射器注入80-100ml碘对比剂，注射速度为2.8ml/s。应薄层扫描，扫描范围应更宽，以确定计划靶区及邻近重要脏器的毗邻结构的显示，这样才能准确地进行剂量学计算，确保计划制定过程中各种资料的完整性、真实性；④图像的窗宽位置选择技术，窗宽、窗位的选择应兼顾病灶及定位标志点，即要清楚显示病灶的大小、范围、密度，又要能清楚显示它的定位坐标点；⑤如检查胸、腹部时应嘱病员抬高双手臂，以减少皮肤定位误差和图像伪影；⑥减少病灶移动，位于腹腔及肺下部病灶CT扫描定位时，必须束紧腹带，以减少定位扫描过程中出现呼吸动度，胃肠蠕动等，不自主运动引起的病灶移动。同时训练病人扫描时采用平静呼吸闭气，使呼吸深度均匀一致，使扫描层面保持相同的呼吸相，保证层面的连续性，否则，因呼吸深度不一致，而使病变的部位漏层或层面重复，导致CT定位的不准确性，而影响治疗计划。
3．X和Y方向的精度主要取决于CT扫描装置像素的大小。人为在CT模拟计划系统中选择定位标记点也可带来一定的误差。定位激光灯的准确也是非常重要的一环，它也是CT模拟定位误差的来源之一。所以在进行CT定位时，会提高CT机空间及密度分辨率，须注意各个环节，经常进行维护，调节校准。每周定时作CT水模校正，以保持CT值的准确恒定。
4．图像融合技术：其目的是将显示不清的肿瘤或正常结构在其他优势图像进行勾画，同时在CT图像相应部位显示勾画轮廓，使CT模拟中对靶区和危险结构确定更加准确，常用者包括MRI／CT融合、PET／CT融合、ECT／CT融合。
四．结论
      随着CT扫描装置的不断提高，CT模拟定位技术的不断完善，CT立体定向扫描技术对颅内及体部病变进行适形放疗定位精确度更高。借助CT机对肿瘤的精确定位，可大大提高肿瘤靶区的剂量，降低正常组织所受剂量，从而进一步提高肿瘤的控制概率，降低正常组织的并发症机率，提高病人的生存质量。
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[1]  Wu KL, Jiang GL, Liao Y, et al. Three-dimensional conformal radiation therapy for non-small-cell lung cancer: a phase Ⅰ/Ⅱ dose escalation clinical trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2003, 57(5): 1336-1344.
[2]  贾明轩，邹华伟，聂海峰，等. CT模拟定位精度的影响因素探讨. 中华放射肿瘤学杂志，2002，11（1）：21-22.
[3]  Nagata Y, Nishidai T, Abe M, et al. CT simulator: a new 3-D planning and simulating system for radiotherapy: Part 2. Clinical application.  nt J Radiat Oncol Biol Phys, 1990, 18(3):505-513.
[4]  Cho KH, Khan FM, Levitt SH. Cose-benefit analysis of 3D conformal radiation therapy treatment of prostate cancer as a model. Acta Oncol, 1999, 38(5): 606-611.
[5]  张毅，王莉君，曹冬花. X-刀适形放疗的CT定位. 实用放射学杂志，2001，17（2）：150-151.
[6]  Vinh Hung V, Verellen D, Van de Steene J, et al. Use of a simulator with CT option in radiotherapy of macular degeneration. Int J Radiat Oncal Biol Phys,1998, 41(3): 721-727.
[7]  郑小康，马骏，陈龙华，局部鼻咽癌三维适形放疗初步观察. 癌症，2001，20（2）：175-179
[8]  苏友恒，阙松林，张文昌，邱丹红. 立体定向适形放疗术前CT扫描技术，实用放射学杂志，2002，18（9）：828-829
[9]  李强，张显萍，谢东，黄伟丽，不同CT检查技术在三维适形放疗定为中的应用. 广西医科大学学报，2002jun;19(3)