图像引导放射治疗(image-guided radiotherapy,IGRT)是现代精确放疗技术。本研究通过获取六维床调整前、后及治疗后锥形束CT(CBCT)图像，计算椎骨转移瘤的分次间摆位误差和分次内位移误差，并估算出CTV-的外扩边距，为椎骨转移瘤放疗计划设计时CTV-的外扩边距提供参考依据，以达到提高椎骨转移瘤的放疗摆位精度的目的。

1. 临床资料：2013年3月至2014年4月本院共入组12例椎骨转移瘤患者，年龄40～70岁，中位年龄56岁，男11例，女1例。原发肿瘤均经病理或细胞学明确诊断，其中胃癌1例，肝癌2例，大肠癌2例，前列腺癌4例，原始外胚层肿瘤2例，原发灶不明腹壁转移性腺癌1例。转移瘤部位：颈椎2例，胸椎3例，腰椎5例，骶椎2例，均经ECT、CT、MRI或PET/CT诊断。转移椎体既往未接受过放疗。

2. 方法：全部病例均采用IGRT治疗。治疗前完成CT模拟定位、靶区及危及器官勾画，采用瑞典医科达Pinnacle³计划系统完成调强治疗计划设计，采用7个不同方向的射野，处方剂量为45 Gy/15次，单次剂量为3 Gy，1次/d，5次/周。应用瑞典医科达公司生产的Synergy IGRT机载的千伏级CBCT获取x(左右)、y(头脚)、z(前后)3个方向的线性误差和u°(左右)、v°(头脚)、w°(前后)方向旋转误差。每次照射前摆位后行第一次CBCT扫描，与计划CT图像进行匹配，获得六维床调整前摆位误差，如果第一次CBCT匹配后三维线性方向误差均≤2 mm，且转角度误差均≤2°，直接实施放疗；如果第一次CBCT匹配后线性方向误差﹥2 mm，或旋转误差﹥2°，则采用六维床对误差进行等中心调整后第二次获取CBCT图像，与计划CT图像进行匹配，获得调整后摆位误差。放疗结束时获取第三次CBCT图像，与计划CT图像进行匹配，获得治疗后摆位误差。

3. 摆位误差计算：根据患者六维床调整前、后及治疗后三维方向线性误差及旋转误差分别计算出个体化系统误差(X)及个体化随机误差(S)，群体化系统误差(M)及群体化随机误差(SD)，群体化系统误差标准差(Σ群体化)及群体化随机误差标准差(δ群体化)，六维床调整前分次间摆位误差、六维床调整后分次间摆位误差及分次内位移误差。

4. 外扩边距的计算：根据摆位扩边公式M=2.5∑+0.7δ推算出x、y、z轴CTV-外扩边距。 5. 统计学处理：数据用±s表示。运用SPSS 17.0软件进行统计分析，误差分析采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

1. CBCT扫描情况：12例患者共行CBCT扫描451次，因经济原因，部分患者未能完成全程CBCT扫描，若未行治疗后CBCT扫描者，相应六维床调整前及调整后CBCT扫描数据不纳入统计，有效扫描次数为390次。其中，治疗前首次摆位后CBCT扫描144次；首次摆位后有42次(29%)CBCT与计划CT匹配后线性方向摆位误差均≤2 mm且旋转方向均≤2°，不需行六维床调整，可直接实施放疗；六维床调整后CBCT扫描102次，共有98次(96%)线性方向误差均≤2 mm且旋转误差均≤2°，可实施放疗，有4次(2.5%)线性方向误差＞2 mm或旋转误差＞2°，需再次调整六维床；治疗结束后CBCT扫描144次。

2. 六维床调整前、后及治疗后摆位误差分布分析：结果列于表1。由表1可知，与调整前比较，调整后摆位误差缩小，在线性方向x、y、z轴，旋转方向u°、v°差异具有统计学意义(t=3.38、-2.89、-2.06、3.19、3.15，P＜0.05)；和治疗前比较，治疗后摆位误差有所增大，在y轴和z轴差异具有统计学意义(t=3.10、4.16，P＜0.05)。

表1(Table 1)

表1 六维床调整前、后及治疗前、后三维方向线性误差(mm)、旋转误差(°)比较(±s)

表1 六维床调整前、后及治疗前、后三维方向线性误差(mm)、旋转误差(°)比较(±s)

3. CTV-外扩边距：应用六维床调整前分次间摆位误差计算x、y、z轴CTV-外扩边距分别为2.54、 3.42、 2.72 mm；应用六维床调整后分次间摆位误差计算x、y、z轴CTV-外扩边距分别为1.85、1.26、1.23 mm；应用六维床调整前分次间摆位误差及分次内位移误差计算x、y、z轴CTV-外扩边距分别为3.24、3.59、3.02 mm；应用六维床调整后分次间摆位误差及分次内位移误差计算x、y、z轴CTV-外扩边距分别为2.73、1.63、1.90 mm。

骨转移瘤放疗推荐剂量是每次30 Gy/10次或40 Gy/20次，最佳剂量仍在探讨中^[1]。普遍认为肿瘤放疗剂量提高可提高肿瘤控制率，本研究所给放疗剂量为45 Gy/15次。患者每次放疗时摆位位置会有所变化，分次治疗间、分次治疗内体位及器官位移均可导致靶区移动及变形，导致摆位误差，引起靶区漏照和危及器官过量照射，从而降低肿瘤局部控制率，增加不良反应发生率^[2]。摆位误差过大可能使高剂量区移至危及器官区域内，导致危及器官损伤，造成严重并发症或后遗症^[3]。椎体比邻脊髓，摆位误差过大可导致脊髓损伤。现代三维放疗技术中，IGRT能缩小摆位误差。Yamada等^[4]报道，CBCT测定椎体转移肿瘤患者等中心位移的摆位误差在左右(x)、头脚(y)、前后(z)方向均>7 mm，通过CBCT调整后，摆位误差明显缩小。本研究中CBCT测定椎体转移肿瘤患者等中心位移的摆位误差在各轴方向均较Yamada等^[4]研究结果小，考虑可能与放疗质量控制、患者体质、放疗椎体位置等有关。许峰等^[5]对51例肿瘤患者采用CBCT研究分次间及分次内摆位误差，包含头颈部肿瘤、胸部、盆腹部肿瘤，结果显示头颈部肿瘤治疗后摆位误差在x、y、z三维方向均有增加，提示患者治疗过程中存在分次内位移。目前对椎骨转移瘤分次内位移的研究报道较少。郭雷鸣等^[6]报道，采用CBCT研究椎骨转移瘤放疗前后摆位误差，差异无统计学意义。本研究显示，和治疗前比较，治疗后摆位误差有所增大，在x和u、v、w差异有统计学意义，提示患者放疗过程中存在明显分次内位移，应予以重视，考虑可能与IGRT放疗时间长，患者骨转移疼痛有关，难以保证体位固定不变。

CTV-外扩边距是CTV获得理想剂量照射的保障。CTV-的合理外扩既可保证靶区受照剂量，又可尽量降低周围正常组织受量，减少CTV-外扩边距，可相应减少靶区周围危及器官的照射体积。研究显示，应用IGRT引导放疗，明显缩小CTV到的边界，提高放疗精确性^{[7, 8, 9, 10]}。刘莉莉等^[11]采用IGRT技术研究15例椎骨转移瘤患者放疗精度，结果显示，采用IGRT技术可减少CTV-外放边距，在x、y、z轴均外放2 mm即可。郭雷鸣等^[6]亦有类似报道。以上研究对CTV-外扩值的计算均未考虑分次内位移误差。吴君心等^[12]研究盆腔肿瘤采用IGRT放疗时分次间及分次内摆位误差，结果显示分次内位移明显，指出在放疗计划制定中，设计CTV-外扩边距不能忽视分次内误差的影响。本研究结果亦显示采用IGRT技术放疗，可明显减少CTV-外扩边距；若同时考虑分次间摆位误差及分次内位移时，CTV-外扩边距较只考虑分次间摆位误差时大，提示患者在治疗过程中的分次内位移，可能导致CTV移动，需外扩一定的边距保证CTV的累积剂量，在设计放疗靶区时应予重视。