使用射野影像系统对摆位重复性的研究
作者：王凡 杨树松
单位：200065 上海铁道大学医学院甘泉医院放射治疗科
关键词：放射治疗；射野影像系统
中华放射肿瘤学杂志990315 【摘要】 目的 分析射野影像系统系列成像图所显示的治疗摆位的重复性。方法 使用GE公司的 TARGET VIEW(射野影像系统 ) 随机采集50例患者的治疗成像图720幅，通过与定位片的标准成像纵、横方向的比较得出正确摆位、移动范围 1～5mm的摆位偏差和移动范围≥5mm摆位失误的不同摆位情况。结果 头颈部摆位的正确性高于胸部和盆腔部(P<0.05),各部位纵、横方向移位发生几率以胸部纵向移位发生几率最高(P<0.05)，并且移动度最大。结论 射野影像系统监控不仅可以帮助我们避免发生随机性的摆位差错，而且能指导我们发现出现差错的原因并及时纠正。使用固定装置可以提高摆位的重复性。
, 百拇医药 Field-replacement repeatability by real time portal imaging system
WANG Fan,YANG Shusong. Department of Radiation Oncology,Ganquan Hospital，Shanghai Medical College, Shanghai Railway University,Shanghai 200065
【Abstract】 Objective Analysis of the results of field replacement repeatability using real time portal imaging system is done. Methods From March 1998 to July 1998, 720 port films of 50 radiation treated patients were compared with orientation films both longitudinally and transversely and then were analyzed about its replacement repeatability as to their: entire repeatability replacement ,1～5mm shifting replacement and≥5mm replacement repeatability error. Results Head and neck replacement repeatability was higher than the chest and pelvis (P<0.05).Shifting in position along the longitudinal and transverse directions were not different. Vertical shifting range in the chest was the largest. Conclusions The daily use of portal imaging system can help us not only avoid the random mistakes in positioning, it also helps us detect and correct them. The replacement repeatability is thus improved by using the fixation equipment.
, 百拇医药
【Key words】 Radiotherapy;Real time portal imaging
一个完善的放射治疗计划只有当它得到准确的执行时才有意义，而摆位是治疗过程中一个极其重要的环节。目前，临床上可以用拍片的方法对实际照射野进行监控，但不可能连续和经常使用。射野影像系统是一套能对放射野进行动态实时监控的设备，现从1998年3月至12月使用射野影像系统连续采集了实际照射野图象共计720幅，现对摆位精度及照射野的重复性情况分析如下。
1 材料与方法
1.1 一般性资料：随机采集放射治疗成像图共720幅,其中头颈部8例(鼻咽癌6例，硬腭癌1例，鼻腔恶性肉芽肿1例),胸部肿瘤30例(肺癌18例，食管癌12例)，盆腔肿瘤12例(直肠癌6例，膀胱癌2例，前列腺癌1例，骨盆转移性癌2例，阴道癌1例)，共计50例。所有病例均在模拟机下定位，采用等中心照射技术(转移性癌为源皮距照射)，做皮肤等中心点和激光点的标记，头颈部肿瘤摆位时加用进口网状面罩固定，其余病例未用特别固定器。所有病例由2名技术员采用激光定位点加等中心点与皮肤标记相符合完成摆位,首次摆位由医生参加完成。
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1.2 图象采集方法：美国GE公司生产的TAGET VIEW射野影像系统，直接安装在加速器的同中心轴上，与机头相对。输入定位片,并与首次摆位的双重成像片核对作为参考图(reference image)。治疗动态成像作为治疗图象(on-line image)。选定能辨析的解剖标记作为参考点(头颈部为蝶鞍，胸部为气管分叉处或椎体，盆腔为耻骨联合上缘),经与参考图象比较分别得出治疗时参考点横向和纵向移动的距离(mm)。如与参考图象位置一致视为摆位正确(0移位)，移位1～4mm视为摆位偏差，移位误差≥5mm视为摆位失误。
1.3 统计方法：各部位移动的几率采用卡方分析，移动度分析用t检验。
2 结果
2.1 头颈部8例，成像图202幅;胸部肿瘤30例，成像图346幅;盆腔肿瘤12例,成像图172幅。各部位摆位正确率依次为头颈部，盆腔部和胸部，它们之间的差异有显著意义(χ2＝6.48,P<0.05)，见表1。
, 百拇医药
表1 各部位摆位正确率比较
部位
正确野次
移位野次
合计
正确率(%)
头颈部
116
288
404
28.7
胸部
153
, 百拇医药
539
692
22.1
盆腔部
90
254
344
26.2
合计
359
1081
1440
24.9
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2.2 各部位摆位失误率以胸部为高，使用固定装置的头颈部为最低，经统计学处理它们之间差异有显著意义(χ2＝7.23，P<0.05),见表2。
表2 各部位摆位失误率比较
部位
失误野次
移位野次
合计
失误率(%)
头颈部
32
256
288
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11.1
胸部
98
441
539
18.2
盆腔部
42
212
254
16.5
合计
172
, http://www.100md.com
909
1081
15.9
2.3 各部位纵、横向移位发生几率以胸部纵向移位的发生几率最高为0.58(315/539)，依次为盆腔部0.54(138/254)和头颈部0.49(140/288)，经统计学处理它们之间的差异有显著意义(P<0.05)。同时可看出，各部位的纵、横向移位的移动度以胸部的纵向移位的移动度最大，为(2.4±1.4)～(3.0±1.3)mm,其余各部位的移动度相差不大,经统计分析差异无显著意义。
2.4 本研究资料的胸部肿瘤为食管癌和肺癌，其放射治疗摆位过程中发生纵、横向的移位几率分别为0.55(120/218)，0.45(98/218)和0.61(195/321)，0.39(126/321)，经统计学处理差异无显著意义(χ2＝2.16，P>0.05)；其纵、横向的移动度分别为(2.8+1.7)mm，(2.6±1.4)mm和(2.9±1.4)mm，(2.6±1.7)mm，经统计分析差异也无显著意义。
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3 讨论
在实际放射治疗过程中,随机发生的摆位偏差是难以避免的，其允许的误差范围在5～6mm,呼吸及器官运动的影响为4mm[1]。理想的摆位是偏差越小越好。国外已比较多地使用了射野影像系统，既能直观地反映出整个放射治疗过程的摆位情况，又能及时纠正摆位的差错。从随机采集的成像图分析摆位正确率来看，以带面罩固定装置的头颈部肿瘤的摆位正确率最高，胸部肿瘤的摆位正确率最低，它们之间的差异有显著意义(P<0.05)。头颈部的器官相对固定，但容易出现下意识的摆动，因此使用固定装置可以减少摆位误差，对有效保护正常组织更有利，与张有望等[2]报道的结论是一致的。
从各部位发生摆位偏差≥5mm的失误几率来看，以胸部最高(0.18)，其次是盆腔部位(0.17)，与头部的相比其差异有显著意义。Ferri等[3]报道的62例霍奇金病未使用特殊固定装置其摆位误差>6mm的失误几率为0.14。Noel等[4]报道的15例肺癌585幅图象中发生差错的几率为0.16(94/585)，其中的30%是因摆位引起的误差。本研究结果从移动度来看仍以胸部纵向为最大，均值为(2.4±1.4)～(3.0±1.3)mm,与Ferri等[3]报道的2～3mm的结果接近。由于食管癌和肺癌的失误率没有明显的差异，因此胸部容易出现摆位误差和移动度比较大的原因主要是：因为胸部存在呼吸运动使得在等中心摆位时野的完全重复有难度，加之双上肢抱头没有使用固定装置，激光定位点不易完全对准，因而出现摆位偏差的几率高和移动度大。所以我们认为胸部肿瘤的定位设野除了需一定的安全边界外(尤其是上、下界)，有条件还需加用固定装置或呼吸约束带。盆腔部位的肿瘤摆位时出现偏差与下肢固定不到位、臀部肌肉收缩和松弛状态以及腹式呼吸有关。因此，我们认为加用固定装置可做到正确摆位。
, 百拇医药
总体来看，在执行放射治疗计划的摆位过程中靠皮肤标记(包括等中心点和激光定位点)完成摆位会有随机性的偏差发生，有时甚至是明显的移位。Tujii等[5]也提到皮肤相对不固定，会导致每次照射野的重复性出现偏差，在190幅成像图中22%发生>5mm的移位。Gildersleve等[6]明确提到在治疗前使用监控设备使得摆位引起的≥5mm的误差率从69%降低到7%,同时误差从4.3mm缩减到2.0mm。因此我们提出使用成像监控来帮助做到正确摆位可取的。射野影像系统监控可以直接指导摆位是否正确并及时纠正明显的摆位失误，这对紧靠关键器官的放射野边缘尤为重要。从所做的图象采集分析来看，在没有射野影像系统的情况下，按目前临床上通行的摆位方法，配以辅助固定装置也是可以提高治疗摆位的精确度。
编后语 射野影像系统是确保放射治疗计划正确执行的重要措施。该文作者做了很好的工作，但为保证误差分析的可靠性，在比较中应设多个点，应至少含有射野坐标的标记。
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本刊编辑部
参考文献
1 胡逸民，余子豪.放射治疗的质量保证与质量控制.见：谷铣之,殷蔚伯,刘泰福，等主编.肿瘤放射治疗学.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1993.339-339.
2 张有望,吴永如,胡超苏.头颈部肿瘤外照射面膜固定装置的研究.中华放射肿瘤学杂志,1997,6(2):131-132.
3 Ferri A, Frezza G, Benati M, et al. In vivo dosimetry and radiographic confirmation in radiotherapy of Hodgkin's lymphoma. Radio Med Torino, 1994,87(3):312-318.
4 Noel G, Sarrazin T, Mirabel X, et al. Use of real time system of portal imaging in the daily monitoring of patients treated by radiotherapy for thoracic cancer. Cancer Radiother,1997,1(3):249-257.
, 百拇医药
5 Tujii H, Inada T, Maruhashi A, et al. Field localization and verification system for proton beam radiotherapy in deep-seated tumors. Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi,1989,49(5):622-629.
6 Gildersleve J, Dearnaley DP, Evans PM, et al. A randomized trial of patient repositioning during radiotherapy using a megavoltage imaging system. Radiother Oncol,1994,31(2):161-168.
收稿：1998-11-20
修回：1999-03-15, 百拇医药
单位：200065 上海铁道大学医学院甘泉医院放射治疗科
关键词：放射治疗；射野影像系统
中华放射肿瘤学杂志990315 【摘要】 目的 分析射野影像系统系列成像图所显示的治疗摆位的重复性。方法 使用GE公司的 TARGET VIEW(射野影像系统 ) 随机采集50例患者的治疗成像图720幅，通过与定位片的标准成像纵、横方向的比较得出正确摆位、移动范围 1～5mm的摆位偏差和移动范围≥5mm摆位失误的不同摆位情况。结果 头颈部摆位的正确性高于胸部和盆腔部(P<0.05),各部位纵、横方向移位发生几率以胸部纵向移位发生几率最高(P<0.05)，并且移动度最大。结论 射野影像系统监控不仅可以帮助我们避免发生随机性的摆位差错，而且能指导我们发现出现差错的原因并及时纠正。使用固定装置可以提高摆位的重复性。
, 百拇医药 Field-replacement repeatability by real time portal imaging system
WANG Fan,YANG Shusong. Department of Radiation Oncology,Ganquan Hospital，Shanghai Medical College, Shanghai Railway University,Shanghai 200065
【Abstract】 Objective Analysis of the results of field replacement repeatability using real time portal imaging system is done. Methods From March 1998 to July 1998, 720 port films of 50 radiation treated patients were compared with orientation films both longitudinally and transversely and then were analyzed about its replacement repeatability as to their: entire repeatability replacement ,1～5mm shifting replacement and≥5mm replacement repeatability error. Results Head and neck replacement repeatability was higher than the chest and pelvis (P<0.05).Shifting in position along the longitudinal and transverse directions were not different. Vertical shifting range in the chest was the largest. Conclusions The daily use of portal imaging system can help us not only avoid the random mistakes in positioning, it also helps us detect and correct them. The replacement repeatability is thus improved by using the fixation equipment.
, 百拇医药
【Key words】 Radiotherapy;Real time portal imaging
一个完善的放射治疗计划只有当它得到准确的执行时才有意义，而摆位是治疗过程中一个极其重要的环节。目前，临床上可以用拍片的方法对实际照射野进行监控，但不可能连续和经常使用。射野影像系统是一套能对放射野进行动态实时监控的设备，现从1998年3月至12月使用射野影像系统连续采集了实际照射野图象共计720幅，现对摆位精度及照射野的重复性情况分析如下。
1 材料与方法
1.1 一般性资料：随机采集放射治疗成像图共720幅,其中头颈部8例(鼻咽癌6例，硬腭癌1例，鼻腔恶性肉芽肿1例),胸部肿瘤30例(肺癌18例，食管癌12例)，盆腔肿瘤12例(直肠癌6例，膀胱癌2例，前列腺癌1例，骨盆转移性癌2例，阴道癌1例)，共计50例。所有病例均在模拟机下定位，采用等中心照射技术(转移性癌为源皮距照射)，做皮肤等中心点和激光点的标记，头颈部肿瘤摆位时加用进口网状面罩固定，其余病例未用特别固定器。所有病例由2名技术员采用激光定位点加等中心点与皮肤标记相符合完成摆位,首次摆位由医生参加完成。
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1.2 图象采集方法：美国GE公司生产的TAGET VIEW射野影像系统，直接安装在加速器的同中心轴上，与机头相对。输入定位片,并与首次摆位的双重成像片核对作为参考图(reference image)。治疗动态成像作为治疗图象(on-line image)。选定能辨析的解剖标记作为参考点(头颈部为蝶鞍，胸部为气管分叉处或椎体，盆腔为耻骨联合上缘),经与参考图象比较分别得出治疗时参考点横向和纵向移动的距离(mm)。如与参考图象位置一致视为摆位正确(0移位)，移位1～4mm视为摆位偏差，移位误差≥5mm视为摆位失误。
1.3 统计方法：各部位移动的几率采用卡方分析，移动度分析用t检验。
2 结果
2.1 头颈部8例，成像图202幅;胸部肿瘤30例，成像图346幅;盆腔肿瘤12例,成像图172幅。各部位摆位正确率依次为头颈部，盆腔部和胸部，它们之间的差异有显著意义(χ2＝6.48,P<0.05)，见表1。
, 百拇医药
表1 各部位摆位正确率比较
部位
正确野次
移位野次
合计
正确率(%)
头颈部
116
288
404
28.7
胸部
153
, 百拇医药
539
692
22.1
盆腔部
90
254
344
26.2
合计
359
1081
1440
24.9
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2.2 各部位摆位失误率以胸部为高，使用固定装置的头颈部为最低，经统计学处理它们之间差异有显著意义(χ2＝7.23，P<0.05),见表2。
表2 各部位摆位失误率比较
部位
失误野次
移位野次
合计
失误率(%)
头颈部
32
256
288
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11.1
胸部
98
441
539
18.2
盆腔部
42
212
254
16.5
合计
172
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909
1081
15.9
2.3 各部位纵、横向移位发生几率以胸部纵向移位的发生几率最高为0.58(315/539)，依次为盆腔部0.54(138/254)和头颈部0.49(140/288)，经统计学处理它们之间的差异有显著意义(P<0.05)。同时可看出，各部位的纵、横向移位的移动度以胸部的纵向移位的移动度最大，为(2.4±1.4)～(3.0±1.3)mm,其余各部位的移动度相差不大,经统计分析差异无显著意义。
2.4 本研究资料的胸部肿瘤为食管癌和肺癌，其放射治疗摆位过程中发生纵、横向的移位几率分别为0.55(120/218)，0.45(98/218)和0.61(195/321)，0.39(126/321)，经统计学处理差异无显著意义(χ2＝2.16，P>0.05)；其纵、横向的移动度分别为(2.8+1.7)mm，(2.6±1.4)mm和(2.9±1.4)mm，(2.6±1.7)mm，经统计分析差异也无显著意义。
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3 讨论
在实际放射治疗过程中,随机发生的摆位偏差是难以避免的，其允许的误差范围在5～6mm,呼吸及器官运动的影响为4mm[1]。理想的摆位是偏差越小越好。国外已比较多地使用了射野影像系统，既能直观地反映出整个放射治疗过程的摆位情况，又能及时纠正摆位的差错。从随机采集的成像图分析摆位正确率来看，以带面罩固定装置的头颈部肿瘤的摆位正确率最高，胸部肿瘤的摆位正确率最低，它们之间的差异有显著意义(P<0.05)。头颈部的器官相对固定，但容易出现下意识的摆动，因此使用固定装置可以减少摆位误差，对有效保护正常组织更有利，与张有望等[2]报道的结论是一致的。
从各部位发生摆位偏差≥5mm的失误几率来看，以胸部最高(0.18)，其次是盆腔部位(0.17)，与头部的相比其差异有显著意义。Ferri等[3]报道的62例霍奇金病未使用特殊固定装置其摆位误差>6mm的失误几率为0.14。Noel等[4]报道的15例肺癌585幅图象中发生差错的几率为0.16(94/585)，其中的30%是因摆位引起的误差。本研究结果从移动度来看仍以胸部纵向为最大，均值为(2.4±1.4)～(3.0±1.3)mm,与Ferri等[3]报道的2～3mm的结果接近。由于食管癌和肺癌的失误率没有明显的差异，因此胸部容易出现摆位误差和移动度比较大的原因主要是：因为胸部存在呼吸运动使得在等中心摆位时野的完全重复有难度，加之双上肢抱头没有使用固定装置，激光定位点不易完全对准，因而出现摆位偏差的几率高和移动度大。所以我们认为胸部肿瘤的定位设野除了需一定的安全边界外(尤其是上、下界)，有条件还需加用固定装置或呼吸约束带。盆腔部位的肿瘤摆位时出现偏差与下肢固定不到位、臀部肌肉收缩和松弛状态以及腹式呼吸有关。因此，我们认为加用固定装置可做到正确摆位。
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总体来看，在执行放射治疗计划的摆位过程中靠皮肤标记(包括等中心点和激光定位点)完成摆位会有随机性的偏差发生，有时甚至是明显的移位。Tujii等[5]也提到皮肤相对不固定，会导致每次照射野的重复性出现偏差，在190幅成像图中22%发生>5mm的移位。Gildersleve等[6]明确提到在治疗前使用监控设备使得摆位引起的≥5mm的误差率从69%降低到7%,同时误差从4.3mm缩减到2.0mm。因此我们提出使用成像监控来帮助做到正确摆位可取的。射野影像系统监控可以直接指导摆位是否正确并及时纠正明显的摆位失误，这对紧靠关键器官的放射野边缘尤为重要。从所做的图象采集分析来看，在没有射野影像系统的情况下，按目前临床上通行的摆位方法，配以辅助固定装置也是可以提高治疗摆位的精确度。
编后语 射野影像系统是确保放射治疗计划正确执行的重要措施。该文作者做了很好的工作，但为保证误差分析的可靠性，在比较中应设多个点，应至少含有射野坐标的标记。
, http://www.100md.com
本刊编辑部
参考文献
1 胡逸民，余子豪.放射治疗的质量保证与质量控制.见：谷铣之,殷蔚伯,刘泰福，等主编.肿瘤放射治疗学.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1993.339-339.
2 张有望,吴永如,胡超苏.头颈部肿瘤外照射面膜固定装置的研究.中华放射肿瘤学杂志,1997,6(2):131-132.
3 Ferri A, Frezza G, Benati M, et al. In vivo dosimetry and radiographic confirmation in radiotherapy of Hodgkin's lymphoma. Radio Med Torino, 1994,87(3):312-318.
4 Noel G, Sarrazin T, Mirabel X, et al. Use of real time system of portal imaging in the daily monitoring of patients treated by radiotherapy for thoracic cancer. Cancer Radiother,1997,1(3):249-257.
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5 Tujii H, Inada T, Maruhashi A, et al. Field localization and verification system for proton beam radiotherapy in deep-seated tumors. Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi,1989,49(5):622-629.
6 Gildersleve J, Dearnaley DP, Evans PM, et al. A randomized trial of patient repositioning during radiotherapy using a megavoltage imaging system. Radiother Oncol,1994,31(2):161-168.
收稿：1998-11-20
修回：1999-03-15, 百拇医药