前沿研究

四维锥形束 CT 图像引导对原发性肝癌立体定向放射治疗患者摆位误差的影响

发布时间:2026-03-17 09:56:35      浏览  次

作者:林琴

单位:福建医科大学孟超肝胆医院 (福建福州 350001)

〔关键词〕原发性肝癌;立体定向放射治疗;四维锥形束;CT;图像引导;摆位误差

〔中图分类号〕R735.7  〔文献标识码〕B

〔文章编号〕1002-2376(2026)01-0020-04

原发性肝癌是临床常见的恶性肿瘤,发病机制复杂,具体致病原因尚未完全明确,临床认为与病毒性肝炎、不良生活习惯、饮酒等多种因素有关,患者预后较差 [1-2]。临床多采用立体定向放射治疗(stereotactic radiotherapy,SBRT)控制原发性肝癌患者的病情进展,但如何精准勾画靶区,最大限度提升病灶治疗的准确度,成为当前临床放射治疗研究的重点 [3]。以往临床多采用三维锥形束CT(three dimensional cone beam CT,3D-CBCT)指导治疗,但其呈现的仅是不同呼吸阶段的平均图像,无法有效抑制呼吸及心脏搏动产生的伪影,病灶定位与治疗引导的精确度欠佳 [4]。四维锥形束 CT(four dimensional cone beam CT,4D-CBCT)可通过重建呼吸相位分辨图像,将呼吸运动的动态过程纳入考量,进而大幅减少因呼吸和心脏搏动导致的伪影干扰 [5],但其在原发性肝癌 SBRT 患者中应用研究较少。本研究旨在探讨 4D-CBCT 图像引导对原发性肝癌 SBRT 患者摆位误差的影响,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取 2022 年 6 月至 2024 年 10 月于医院行SBRT 治疗的 60 例原发性肝癌患者,按照随机数字表法分为对照组与试验组,每组 30 例。对照组男19 例, 女 11 例; 年龄 45 ~ 78 岁, 平均(61.68±5.39)岁;病程 3 ~ 24 个月,平均(12.58±3.72)个月; 病理类型:肝细胞癌 16 例, 肝内胆管癌9 例,混合性肝癌 5 例;体质量 43 ~ 78 kg,平均(63.91±6.67)kg。试验组男 17 例,女 13 例;年龄 42 ~ 76 岁,平均(61.38±5.74)岁;病程 2 ~ 24 个月,平均(12.31±3.59)个月;病理类型:肝细胞癌 14 例,肝内胆管癌 10 例,混合性肝癌 6 例;体质量 45 ~ 76 kg,平均(63.58±6.24)kg。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准(伦理审批号:20220415-08)。

纳入标准:均经病理检查确诊为原发性肝癌,符合 SBRT 治疗适应证 [6];精神状态良好,能够听懂指令并积极配合;首次接受 SBRT 治疗;Child Pugh 分级为 A、B 级;患者知情本研究,并签署同意书。排除标准:有造影剂过敏史;已发生远处转移;合并其他恶性肿瘤;重要脏器功能衰竭;伴有认知功能障碍;伴有急性心脑血管疾病发作。

1.2 方法

所有患者均采用 Philips Brilliance CT Big Bore 进行 CT 定位扫描,扫描范围涵盖全肝及临近重要组织结构。放射治疗使用医科达 HD 医用电子直线加速器。患者取仰卧位,采用多功能固定底架、真空垫及热塑体膜进行体位固定。摆位时依据激光灯及体膜中心标记点进行常规定位,并将定位图像传输至医科达 X 线容积成像系统(X-ray volumetric imaging,XVI)系统用于后续图像引导。

对照组在治疗前进行常规 3D-CBCT 扫描获取三维图像,扫描时间约 2 ~ 3 min。图像配准以脊柱为参考进行自动配准,并结合病灶轮廓由医师手动微调校正。靶区勾画基于常规三期 CT(平扫、动脉期、静脉期)图像,由同一组医师完成。

试验组在治疗前采用呼吸监控束腹带进行4D-CBCT 扫描,以获取呼吸周期各相位的容积图像,扫描时间约 5 ~ 6 min。图像配准方式与对照组相同,即先进行脊柱自动配准,再由医师根据病灶轮廓手动校正。靶区勾画在 4D-CBCT 某一呼吸相位(通常为呼气末相位)图像上进行,由同一组医师完成。

1.3 观察指标

(1)比较两组摆位误差,包括左右方向的平移误差(Xt )、头脚方向的平移误差(Yt )、前后方向的平移误差(Zt )、绕左右轴旋转误差(Xr)、绕头脚轴旋转误差(Yr)、绕前后轴旋转误差(Zr)。(2)比较两组靶区照射剂量,包括靶区最大剂量(D2%)、靶区平均剂量(Dmean)、靶区最小剂量(D98%)。(3)比较两组肝脏正常组织受照射剂量,包括 Dmean、接受 5 Gy 照射的剂量肝脏体积比(V5)、接受 10 Gy 照射剂量的肝脏体积比(V10)、接受 20 Gy 照射剂量的肝脏体积比(V20)、接受 30 Gy 照射剂量的肝脏体积比(V30)。

1.4 统计学处理

采用 SPSS 24.0 统计软件分析数据。计量资料以 x - ±s 表示,采用 t 检验。计数资料以率表示,采用 χ 2 检验。P< 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组摆位误差比较

两组摆位中的 Xt 、Zt 、Xr、Zr 比较,差异无统计学意义(P> 0.05);试验组 Yt 、Yr 小于对照组(P< 0.05)。见表 1。

表 1 两组摆位误差比较(x - ±s)

注:Xt 为左右方向的平移误差,Yt 为头脚方向的平移误差,Zt 为前后方向的平移误差,Xr 为绕左右轴旋转误差,Yr 绕头脚轴旋转误差,Zr 为绕前后轴旋转误差。

2.2 两组靶区剂量比较

试验组靶区受照射剂量大于对照组(P<0.05),见表 2。

表 2 两组靶区受照射剂量比较(Gy,x - ±s)

注:D2% 为靶区最大剂量,Dmean 为靶区平均剂量,D98% 为靶区最小剂量。

2.3 两组肝脏正常组织受照射剂量比较试验组肝脏正常组织受照射剂量均小于对照组(P< 0.05),见表 3。

表 3 两组肝脏正常组织受照射剂量比较(x - ±s)

注:Dmean 为靶区平均剂量,V5 为接受 5 Gy 照射的剂量肝脏体积比,V10 为接受 10 Gy 照射剂量的肝脏体积比,V20 为接受 20 Gy 照射剂量的肝脏体积比,V30 为接受 30 Gy 照射剂量的肝脏体积比。

3 讨论

原发性肝癌患者发病早期缺乏特异性症状,确诊时可能已进展到中晚期,临床多选择放射治疗、化疗等非手术治疗方案控制病情发展、延长生存期。在肿瘤放射治疗领域,精准定位与剂量控制始终是确保治疗效果和患者安全的核心要点 [7]。放射治疗过程中,肝脏的位置会随着膈肌的上下移动而发生改变,这种运动不仅幅度较大,且运动基线不稳定,使得准确追踪肿瘤位置变得极为困难。以往的放射治疗技术在应对这一问题时存在明显局限性 [8],即由于缺乏对患者呼吸运动的实时监测和动态调整能力,难以精准定位肿瘤靶区。图像引导放射治疗技术可以在放射治疗过程中实时获取患者体内肿瘤的位置信息,帮助医师更精准地调整放射治疗射线,提高放射治疗的准确性 [9]。原发性肝癌 SBRT 治疗中使用 3D-CBCT 图像勾画病灶具有定位准确、成像清晰及易读性等优势,能够提高靶区受照射剂量,增强放射治疗效果,预防放射性肝损伤的发生 [10]。但由于肝脏会随着呼吸运动而移动,放射治疗过程中呼吸运动会对治疗计划产生较大影响,导致靶区遗漏或扩大靶区。4D-CBCT可通过观察呼吸运动的规律准确测量器官在三维方向上的移动度,为实现更精准的治疗提供技术支持。本研究结果显示,试验组 Yt 、Yr 小于对照组,靶区受照射剂量大于对照组,肝脏正常组织受照射剂量小于对照组(P< 0.05),表明 4D-CBCT 图像引导可提高原发性肝癌 SBRT 患者靶区受照射剂量,减少摆位误差及降低肝脏正常组织的受照射剂量。分析原因为,3D-CBCT 在定位过程中,往往只能获取患者某一时刻的静态图像,无法反映肿瘤在呼吸周期内的动态位置变化,导致在实际照射时射线可能无法准确命中肿瘤,出现定位偏差,使得肿瘤靶区无法得到足够剂量的照射,从而降低放射治疗效果,增加肿瘤复发的风险 [11]。4D-CBCT 可于同一呼吸时相进行连续扫描,获取多幅图像,当呼吸周期结束后再扫描下一个位置,获得不同位置和呼吸时相的大量影像数据信息,将所得的影像数据进行计算机处理,依据患者呼吸运动周期数据精准构建靶区体积,进而制定个性化放射治疗方案,有效避免因运动伪影造成的定位偏差,极大地降低摆位误差,准确定位放射治疗靶区,从而提升靶区剂量、缩小靶区外放边界以及减少肝脏正常组织受照射剂量,可为临床医师提供更为清晰、准确的图像信息,为实现原发性肝癌的精准放疗提供了坚实的技术保障 [12]。但本研究尚存在纳入样本量少、随访时间短、技术层面单一等不足,后期仍需扩大样本量进行多中心研究,进一步验证 4D-CBCT 图像引导技术的有效性和安全性,并延长随访时间,观察长期放射治疗效果和并发症发生情况。此外,探索结合其他先进技术,以提高临床放射治疗精准度和治疗效果。

综上所述,4D-CBCT 图像引导能够有效提高原发性肝癌 SBRT 患者靶区受照射剂量,减少摆位误差,降低肝脏正常组织的受照射剂量,可作为优化放射治疗方案。

【参考文献】

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