多平面重组图像引导定位参考点标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用.pdf

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194.成肇杰，等多平面重组图像引导定位参考点标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用18 SEGURA SE,HOANG L,BOROS M,et al.Clinicopathologic asso-ciation and prognostic value of MELF pattern in invasive endocer-vical adenocarcinoma(ECA)as classified by IECC J.Int J Gy-necol Pathol,2020,39(5):436-442.19 DOGAN-ALTUNPULLUK M,KIR G.The association of the mi-crocystic,elongated and fragmented(MELF)invasion pattern inendometrial carcinomas with deep myometrial invasion,lymphovas-cular space invasion and lymph node metastasis J.J ObstetGynaecol,2015,35(4):397-402.20JOEHLIN-PRICE AS,MCHUGH KE,STEPHENS JA,et al.Themicrocystic,elongated,and fragmented(MELF)pattern of inva-sion:a single institution report of 464 consecutive FIGO grade 1endometrial endometrioid adenocarcinomas J.Am J SurgPathol,2017,41(1):49-55.21HE D,WANG H,DONG Y,et al.POLE mutation combined withmicrocystic,elongated and fragmented(MELF)pattern invasion inendometrial carcinomas might be associated with poor survival inChinese women J.Gynecol Oncol,2020,159(1):36-42.（编校：巩森淼）放射治疗【RadiationTherapy】多平面重组图像引导定位参考点标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用成肇杰,刘光明,韦婷,梁卫学，苏婷,王占宇广西医科大学第四附属医院/柳州市工人医院肿瘤科，广西柳州5450 0 5【摘要】目的：探讨多平面重组（multiplanarreformation，M PR）图像引导定位参考点标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用价值。方法：选取2 0 2 2 年0 5月至12 月在我院肿瘤放射治疗中心进行容积旋转调强放射治疗（volumetric-modulated arc therapy，VM A T）的40 例宫颈癌患者，采用随机数表法将其分为观察组和对照组，每组2 0 例。观察组使用MPR图像引导定位参考点标记法进行定位；对照组使用常规参考点标记法进行定位。物理师进行VMAT放疗计划设计时，根据国际辐射单位及测量委员会（international commis-sion onradiationunits andmeasurements，I C RU）参考点的选择原则，选出靶区剂量归一的规定点并作为治疗中心点,比较两组患者治疗中心点与定位参考点位移的例数,并用位移率（%）进行描述。所有患者首次治疗及以后每周均进行一次锥形束CT(CBCT)扫描位置验证（共5次）,分别采集两组患者分次间的左右X、头脚Y、腹背Z方向上的摆位误差数据及复位完成的时间，采用独立样本t检验,P0.05为差异有统计学意义。计划靶区外放边界（Mprv）公式：Mprv=2.5Z+0.7计算不同定位方式下的靶区外扩边界。结果：观察组中定位参考点与治疗中心点在三维方向上产生位移例数均为0 例，而对照组在Y方向、Z方向产生位移例数分别是11例和19 例，位移率分别55%和9 5%。观察组的平均摆位误差分别为X（-0.16 1.99)mm、Y（1.0 44.13)m m、Z(0.7 7 2.30）m m；对照组的平均摆位误差分别为X（0.18 2.59)m m、Y（-2.0 95.0 2)m m、Z(1.442.39)m m。两组Y、Z方向上的摆位误差有统计学意义（P0.05）。观察组复位平均时间（9.7 6 2.35)min,对照组复位平均时间（13.2 53.6 6)min,观察组较对照组复位效率更高。观察组靶区外扩边界（Mprv）分别为3.8 2 mm、7.2 8 m m、4.55m m，较对照组减少了18.2 0%、2 2.0 6%、6.38%。结论：在宫颈癌放射治疗定位中使用多平面重组图像引导定位参考点标记法可实现定位参考点与治疗中心点同中心，同时提高摆位效率，减少摆位误差及缩小靶区外扩边界，值得推广。【收稿日期】2023 03-30【基金项目】）广西壮族自治区卫生健康委员会科研课题（编号：Z-B20221401,Z20200503）；广西重点研发计划（编号：桂科AB22035026）；广西柳州市科技重大专项（编号：2 0 19AF10601）【作者简介】成肇杰（1990），男，广西藤县人，主管技师，从事肿瘤放射治疗技术研究工作。Ema i l 30 6 9517 50 q q.c o m【通信作者】王占宇（197 4一），男，湖南株洲人，高级工程师，主要从事肿瘤放射治疗物理方面的研究工作。E-mail:【修回日期】2 0 2 3-0 6-0 1现代肿瘤医学2 0 2 3年10 月第31卷第19期【关键词】宫颈癌；摆位误差；放疗定位；参考点标记法【中图分类号】R737.33【文章编号】16 7 2-4992（2 0 2 3)19-36 34-0 6Application of reference point labeling guided and localized by multiplanar reformationimage in the localization of cervical cancer radiotherapyCHENG Zhaojie,LIU Guangming,WEI Ting,LIANG Weixue,SU Ting,WANG ZhanyuDepartment of Oncology,the Fourth Affliated Hospital of Guangxi Medical University/Liuzhou Workers Hospital,Guangxi Liuzhou545005,China.AbstractObjective:To investigate the application value of reference point labeling guided and localized by mul-tiplanar reformation(MPR)image in the localization of cervical cancer radiotherapy.Methods:A total of 40 patientswith cervical cancer who underwent volumetric modulated arc therapy(VMAT)in the tumor radiotherapy center of ourhospital from May to December 2022 were selected and divided into observation group and control group by randomnumber table method,with 20 cases in each group.The patients in the observation group used the reference point labe-ling guided and localized by MPR image to locate,and those in the control group used conventional reference point la-beling to locate.In the design of VMAT radiotherapy plan,according to the selection principle of ICRU referencepoint,the prescribed point of dose normalization in the target area was selected as the central point of treatment.Thenumber of patients in which the displacement between the treatment center point and the positioning reference pointwas compared between the two groups,and the displacement rate(%)was described.Conical beam CT(CBCT)scan-ning position verification was performed at the first treatment and once a week after the first treatment for all patients(a total of 5 times).The positioning error data of left and right X,head and foot Y,abdominal and dorsal Z directionsbetween the two groups and the time to complete reset were collected respectively,and independent sample t testwas used.P0.05 was considered statistically significant.The formula to calculate margin planning target volume(Mprv),Mprv=2.52+0.7o,was used to calculate the extermal boundary of the target under different positioningmethods.Results:In the observation group,O case of positioning reference point and treatment center point had dis-placement in the three-dimensional direction,while in the control group,11 cases and 19 cases had displacement inthe Y direction and Z direction,with displacement rates of 55%and 95%,respectively.The average positioning errorsof the observation group were X(-0.16 1.99)mm,Y(1.04 4.13)mm and Z(0.77 2.30)mm,respectively.The average errors of the control group were X(0.18 2.59)mm,Y(-2.09 5.02)mm and Z(1.44 2.39)mm,respectively.The positioning errors in Y and Z directions were statistically significant between the two groups(P0.05).The average reset time of the observation group was(9.76 2.35)min and that of the control group was(13.25 3.66)min.The reset efficiency of the observation group was higher than that of the control group.The Mprvvalues of the observation group were 3.82 mm,7.28 mm and 4.55 mm,respectively,which were reduced by 18.20%,22.06%and 6.38%compared with the control group.Conclusion:The use of reference point labeling guided and lo-calized by MPR image in the localization of cervical cancer radiotherapy can realize the same center of the located ref-erence point and treatment center point,improve the efficiency of positioning,reduce positioning errors and narrow theMprv,and thus is worth popularizing.Key words cervical cancer,positioning error,radiotherapy localization,reference point marking method宫颈癌是全球常见的女性生殖系统肿瘤之一,也是女性面临的主要健康问题1-2 1。手术和放射治疗是宫颈瘤治疗的两大主要手段，而容积旋转调强放射治疗（volumetricmodulated arctherapy，VM A T)具有照射野形状与靶区高度适形的优点，能更好的保护正常器官和组织，已经成为宫颈癌常用的放射治疗方法3-4。VMAT的治疗中心点通常为VMAT计划设计时选定的国际辐射单位及测量委员会（inter-national commission on radiation units and measurements,ICRU)参考点，而长期以来ICRU都建议将某个明确点的吸收剂量Drer作为ICRU参考点，该点位置应位于肿瘤区域中心或位于临床靶区(CTV)范围内5。但在放射治疗定位中,根据常规MODERN ONCOLOGY,Oct.2023,VOL.31,No.19【文献标识码】AD0I:10.3969/j.issn.1672-4992.2023.19.019经验设置体表标记点时，并不能精确的使定位参考点位于上述位置，通常在VMAT计划设计时需要重新选择ICRU参考点以精确确定吸收剂量Dref。并且在复位时，需要进行定位参考点与治疗中心点的三维坐标换算,并根据换算结果移动治疗床由定位参考点的位置移到治疗中心点位置。而在此过程中，可能产生三维坐标换算的失误及治疗床移动的系统误差,从而影响复位效率及摆位精度6-7 。因此,在放射治疗定位时,通过特定的方法，使定位参考点与治疗中心点同中心成为临床研究的热点8 。多平面重组（multiplanarreformation，M PR）图像引导定位参考点标记法是根据ICRU参考点的选择原则，并结合肿 3635.Moderm Oncology 2023,31(19):3634-3639 3636瘤靶区勾画共识（radiation therapy oncology group,RTOG）的靶区勾画范围，通过MPR图像预选出可以设置为治疗中心的点，以该点建立坐标并反向引导体表位置标记点的设置。该方法可以使定位参考点尽量接近肿瘤靶区中心，实现定位参考点与治疗中心点同中心，从而避免复位时潜在的失误及误差的引入，同时提高复位效率。目前，定位参考点与治疗中心点同中心的价值在鼻咽癌中得到证实9,但缺少宫颈癌方面的研究，为此本研究通过在宫颈癌放射治疗定位中使用MPR图像引导定位参考点标记法，与常规参考点标记法对比，比较两种方法的摆位误差及复位效率，并对宫颈癌的靶区外扩边界（Mprv）进行评估，以探讨该标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用价值。1资料与方法1.1一般资料选取2 0 2 2 年0 5月至12 月在我院肿瘤放射治疗中心进行放射治疗，且符合人组标准的宫颈癌患者40 例,其中根治性放射治疗18 例，术后放射治疗2 2 例，年龄2 9 7 2 岁，平均成肇杰，等多平面重组图像引导定位参考点标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用达到肾动脉水平；(2)腹背方向(Z)：前界（耻骨联合后缘）)至后界（骶前或直肠壁)的中点附近的子宫范围内,如为宫颈癌术后患者则取椎骨前5mm,以保证该点位于淋巴引流区CTV范围内；(3)左右方向（X）：体中线；（4)精确选择定位参考点后，以该点建立坐标，测算出升降床高度的数值，并在CT机上执行升降床操作；并利用CT定位机自带的同层定位功能定位该点的层面（“0”层面）。根据激光线在体表热塑体模上标记十字线，并在中心贴上1mm铅点，设置完成后进行增强定位扫描。两组增强定位CT扫描参数统一为：从头侧向足侧扫描，扫描范围为第10 胸椎上缘至坐骨结节下5cm，管电压12 0kV,管电流启用自动曝光控制的CAREDose4D技术,F0V为50 0 mm，螺距1.2，层厚5mm，层间距5mm，对比剂为碘克沙醇（浓度32 0 mg/mL）,剂量90 mL,速率1.7 mL/s，扫描延迟时间6 0 s。人年龄(52.2 9.3）岁。入组标准：（1）宫颈病灶经组织病理学证实为宫颈癌，且参照2 0 18 版国际妇产科联盟（interna-tional federation of gynecology and obstetrics,FIGO）分期标准为II V。期的宫颈癌患者；（2)具备放射治疗的临床指征；(3)无放疗禁忌证。排除标准：（1)4级骨髓抑制,血白细胞计数 110/L,血小板计数 2 10/L;(2)患有心、肝、肺功能严重不全者及精神状态异常者；（3)患者一般状态差，卡氏评分 7 0 分。采用随机数表法将其分为观察组和对照组，每组2 0 例。观察组使用MPR图像引导定位参考点标记法进行定位；对照组使用常规定位参考点标记法进行定位。两组一般资料无差异，具有可比性。本研究经我院伦理委员会批准,所有患者均自愿参与本研究,并在检查前签署知情同意书。1.2仪器设备采用16 排模拟定位大孔径螺旋CT（德国西门子公司，型号SOMATOMDefinitionAS）、M ED RA D Vi s t r o n Pl u s 高压注射器、RaySearch Ra y s t a t io n 放射治疗计划系统、Varian-Trilogy直线加速器(Varian-OBI系统）。1.3定位方法及放射治疗计划设计1.3.1定位方法所有患者扫描前4h空腹并排空肠道,在扫描前1h饮水50 0 mL充盈消化道及膀胱。患者仰卧位于定位底板上，肥胖患者以及小肠进入盆腔较多时，可使用俯卧位。待热塑体模定型后，在患者体表热塑体模上标记CT定位参考点的体表标志，两组定位参考点标记方法如下。对照组（常规定位参考点标记法10 ）：按常规经验进行体表定位点的标记：（1)在头脚方向（Y）：脐下5 10 cm；(2)腹背方向（Z)：腋中线；(3)左右方向（X）：体中线；（4)确定体表标记点位置后，根据放疗定位三维激光系统的激光线在体表热塑体模上标记十字线，并在中心贴上1mm铅点。设置完成后，先行平扫再行增强定位扫描。观察组（MPR图像引导定位参考点标记法）：先行平扫扫描重建1.5mm薄层容积数据一MPR图像根据RTOG的靶区勾画范围选择定位参考点（如图1）：（1)在头脚方向（Y)：上界（腹主动脉-双侧总动脉分支处水平）至下界（闭孔下缘）的中点附近，如为局部晚期宫颈癌患者，上界应图1通过MPR图像选择定位参考点并建立坐标Fig.1 Locating reference points by MPR image selection and establishingcoordinates1.3.2放射治疗计划设计扫描完成后，在CT-SIM重建图像并传至Raystation治疗计划系统工作站，由放射肿瘤医生进行靶区勾画包括危机器官OAR（直肠、直肠前壁、膀胱、股骨头）、临床靶区CTV和计划靶区PTV,其中CTV参照国际辐射单位及测量委员会83号文件勾画，CTV由磁共振成像（MRI）上显示的宫颈肿瘤及周边高位区域（宫颈、子宫体、阴道、宫旁组织）、转移淋巴结和盆腔淋巴引流区（包括总、外和内、闭孔和S3以上骶骨前淋巴引流区）组成，如为局部晚期宫颈癌患者需要勾画腹主动脉旁淋巴引流区。CTV前界为耻骨联合后缘，后界为前或直肠壁；侧界为真骨盆外1 1.5cm壁；上界为腹主动脉-双侧髂总动脉分支处的平面，下界为闭孔或坐骨结节下缘。PTV由CTV在腹背(Z)、左右(X)方向外放6 8mm,头脚(Y)方向外放8 10 mm形成。靶区勾画完成后由物理师进行VMAT放射治疗计划设计，并根据ICRU参考点的选择原则,选择ICRU参考点以明确吸收剂量Drer及确定治疗中心点，验证后将计划传输至Varian加速器（美国瓦里安公司），并将计划影像传送至VarianO BI 系统。对两组患者的VMAT计划产生的治疗中心点进行比较，记录治疗中心点与定位参考点的三维位移数据。现代肿瘤医学2 0 2 3年10 月第31卷第19 期1.4患者复位与CBCT配准由2 位经验丰富的主管技师将患者按定位时体位固定方式固定于加速器治疗床上，按体表激光中心摆位，在Varian-OBI系统上利用锥形束CT(CBCT)扫描采集图像并与计划影像进行在线配准。当选定的治疗中心点与定位参考点不同中心时，扫描CBCT前需要进行三维坐标换算,并通过治疗床移动实现定位参考点转换到治疗中心点的操作。所有患者首次治疗及以后每周均进行一次CBCT扫描（共5次），用HalfFan滤线器，机架旋转36 0 度，12 5kV,130mAs。所有患者均采用自动骨性配准，感兴趣区（ROI)为整个骨盆，在矢状面、冠状面、横断面反复观察，必要时结合手动微调再确定匹配结果，之后记录患者X、Y、Z方向上的误差数据及复位完成的时间。1.5统计学分析采用SPSS22.0统计学软件进行统计学分析。治疗中心点与定位参考点的三维方向位移数据用例数表示，相应位移率用百分比（%）表示；计量资料采用Shapiro-Wilk（S-W）方法进行正态分布检验，符合正态分布的计量资料结果以均值标准差(xs)表示,并采用独立样本t检验,P0.05），头脚（Y）、腹背（Z)方向上的摆位误差差异有统计学意义（P0.05）；两组患者的复位时间差异有统计学意义（P0.05），Y、Z方向上的摆位误差有统计学意义（P0.05）,说明使用MPR图像引导定位参考点标记法较常规定位参考点标记法在Y、Z方向上有效减少摆位误差。而各成肇杰，等表1两组宫颈癌患者摆位误差及复位时间对比分析（xs）CBCT(n)X(mm)1000.16 1.991000.18 2.59-1.0360.302XY0.991.741.934.183.827.281.142.352.594.974.679.34多平面重组图像引导定位参考点标记法在宫颈癌放射治疗定位中的应用270时,靶区剂量规定点应选择在旋转主平面或计划靶区中心处,旋转中心的安排应使得计划靶区中心的剂量接近于最大剂量13,因此在VMAT时,通常将选定的ICRU参考点作为放射治疗中心点。Y(mm)Z(mm)1.04 4.130.77 2.302.09 5.021.44 2.394.812-1.9970.0010.047放疗单位Mprv均是根据摆位误差数据或CBCT校位结果来进行确定的，在宫颈癌放射治疗过程中，由于腹盆部脂肪较多,并且容易移动,势必会增加摆位的系统误差,对MpTv要求Z更高17 。Mmiv受到摆位精度和重复性影响1 ,在实际临床1.20中使用的Mprv在X和Y方向为15mm，在Z方向为5 102.20mm19,，然而，根据VANHERK等人的数学模型计算涉及分4.551.322.244.86s(xs)Reset time(min)9.76 2.3513.25 3.6642.8030.001次间设置和分次内运动误差的Mmrv20和STROOM等人2 1的研究显示,X、Y和Z方向分别为4 5mm、8 9 m m 和6 7mm。在本研究中显示，两组靶区外扩边界均符合上述要求,但观察组Mprv在X、Y和Z方向分别为3.8 2 mm、7.2 8mm、4.55m m，较对照组缩小了18.2 0%、2 2.0 6%、6.38%，极大地提高放射治疗的准确性。同时在两组患者复位效率上显示，观察组复位验证完成总时间（9.7 6 2.35）min较对照组（13.2 53.6 6)min更短，主要是因为减少了三维坐标转换及其转换过程中的不确定性因素，节省了定位参考点移床至治疗中心点的操作和治疗点重新标记的时间，从而提高复位验证效率。综上所述，在宫颈癌放射治疗定位中使用MPR图像引导定位参考点标记法可精确标记定位参考点的位置，使该点可用于放射治疗计划设计时ICRU参考点设置，实现定位参考点与治疗中心点同中心，同时提高复位验证效率，减少摆位误差及缩小Mprv，值得在临床应用中推广。1张爽,张明，王跃欣，等.宫颈鳞状细胞癌乳腺转移3例报道并文献复习J.现代肿瘤医学,2 0 2 3,31（0 2）：30 5-310.ZHANG S,ZHANC M,WANC YX,et al.Breast metastasis of cervi-cal squamous cell carcinoma:Report of 3 cases and literature reviewJ.Modern Oncology,2023,31(02):305-310.2ARBYN M,WEIDERPASS E,BRUNI L,et al.Estimates of inci-dence and mortality of cervical cancer in 2018:a worldwide analy-sisJ.Lancet Glob Health,2020,8(2):el91-e203.3 中国抗癌协会妇科肿瘤专业委员会.子宫颈癌诊断与治疗指南（2 0 2 1年版）J.中国癌症杂志,2 0 2 1,31（6）：47 4-48 9.Chinese Gynecologic Cancer Society.Guidelines for the diagnosisand management of cervical cancer(2021 edition)J.China 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