锥束计算机断层扫描（CBCT）在校正放疗中患者体位时的应用效果评估

《Journal of Psychosomatic Research》：Evaluation of cone-beam computed tomography (CBCT) correction magnitudes for patient positioning in radiotherapy

CBCT校正在Varian Halcyon系统中的表现及影响因素分析，基于760例患者16958次校正数据，发现Y轴校正幅度最大（5.3±6.3mm），头颈部最小（2.4±2.5mm）。IMRT技术校正幅度显著高于VMAT，盆腔肿瘤中直肠肿瘤校正幅度最大（10.1±13.7mm）。研究证实CBCT校正能力稳定，但需结合残差误差评估优化临床靶区边界，并强调不同解剖部位和肿瘤类型的个性化校正策略。

　　在现代放射治疗中，精准的患者定位对于确保靶区接受准确剂量的辐射至关重要，同时尽量减少对正常组织的照射。错误的定位可能导致治疗偏离目标区域，从而影响治疗效果，并增加对健康组织的副作用。因此，在每次治疗前进行定位验证和必要的校正已成为保持治疗质量与患者安全的重要环节。图像引导放射治疗（Image-Guided Radiotherapy, IGRT）技术的应用显著提高了患者定位的准确性，其中锥形束CT（Cone-Beam Computed Tomography, CBCT）因其能够提供高分辨率的三维影像而受到广泛关注。CBCT不仅能够帮助医生识别定位偏差，还能通过对比每日影像与治疗计划CT影像来推荐校正措施，从而优化治疗流程。

本研究回顾性分析了在Varian Halcyon系统上接受放射治疗的760名患者的16,958次CBCT校正数据，探讨了CBCT校正幅度在不同解剖部位、治疗技术和肿瘤类型中的差异。研究发现，整体平均的CBCT校正幅度在X（左右）、Y（上下）和Z（前后）三个方向分别为4.1±4.8毫米、5.3±6.3毫米和1.9±3.7毫米，对应的95%置信区间分别为4.0–4.2毫米、5.2–5.4毫米和1.9–2.0毫米。这些数据表明，CBCT校正幅度在临床可接受范围内，但仍需进一步分析其在不同情况下的具体表现，以指导临床决策。

研究还发现，校正幅度在不同解剖部位之间存在显著差异。头颈部肿瘤的校正幅度最小，分别为X方向2.4±2.5毫米、Y方向2.7±4.4毫米和Z方向1.5±3.4毫米，而腹部肿瘤的校正幅度最大，分别为X方向5.3±8.5毫米、Y方向5.6±6.1毫米和Z方向2.8±3.8毫米。这种差异可能与头颈部区域的骨性标志物较多、解剖结构相对稳定有关，而腹部肿瘤由于组织柔软、呼吸运动等因素，更容易出现定位偏差。此外，盆腔肿瘤中，结直肠癌在Y方向表现出最大的校正幅度（10.1±13.7毫米），这可能与肠道内容物变化、肿瘤反应以及脊柱位置调整等因素相关。

在治疗技术方面，研究发现调强放射治疗（Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT）与容积调强弧形治疗（Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT）在X和Z方向的校正幅度存在差异，其中IMRT的校正幅度较大，而VMAT的校正幅度较小。这可能与两种技术在剂量分布和靶区覆盖上的不同特性有关，但需要进一步探讨其背后的具体机制。值得注意的是，Y方向的校正幅度在两种技术之间没有显著差异，这可能意味着在这一方向上，治疗技术对定位的影响较小。

在不同治疗目的的患者中，接受根治性治疗的患者校正幅度略高于接受辅助治疗的患者。这可能与根治性治疗过程中肿瘤体积的变化、患者体重减轻、组织水肿以及器官充盈程度的变化有关。因此，治疗目的可能对校正幅度产生一定影响，但这种影响并不显著，说明治疗目的并不是决定校正幅度的唯一因素。

此外，研究还发现，随着治疗次数的增加，CBCT校正幅度呈现出轻微上升的趋势，特别是在Y和Z方向。这一趋势可能反映了治疗过程中患者的解剖变化，如肿瘤的体积变化、组织的变形以及器官充盈状态的波动。因此，治疗过程中需要持续进行CBCT影像的验证，以确保定位的准确性，并在必要时进行适应性治疗计划的调整。

本研究的优势在于其大规模的患者群体和多样的肿瘤类型，使得对CBCT校正幅度的分析更加全面。然而，研究也存在一定的局限性。首先，研究仅评估了CBCT推荐的校正幅度，而未考虑校正后的残留误差，这可能影响PTV（计划靶区）边界的设定。其次，研究仅在单一机构进行，其结果可能不适用于其他机构，因为不同机构的患者群体、固定装置和影像协议可能存在差异。第三，研究未评估旋转偏差，因此无法进行全面的六自由度分析。最后，研究未涉及治疗过程中的患者运动及校正幅度对剂量分布的影响，这些因素对治疗的准确性同样重要。

综上所述，Varian Halcyon线性加速器在使用CBCT进行图像引导放射治疗时，表现出一致的校正能力，其平均校正幅度均低于5.5毫米。然而，校正幅度在不同解剖部位、治疗技术和患者特征之间存在显著差异，这提示需要根据具体情况进行个性化的图像引导放射治疗策略。此外，CBCT校正幅度的轻微上升趋势强调了在治疗过程中持续监测的重要性。这些发现为Halcyon系统在现代放射治疗中的应用提供了支持，也为进一步优化治疗流程和提高治疗精度提供了依据。未来的研究应考虑残留误差的评估、旋转偏差的分析、治疗过程中的患者运动以及校正幅度对剂量分布的影响，以全面评估Halcyon系统在图像引导放射治疗中的性能。