实时图像引导系统对乳腺癌保乳术后放疗摆位误差的影响

来源期刊：广州医药 | 656-661 发布时间：2025-05-20 收稿时间：2025/6/20 12:09:52 阅读量：55

作者：: 张涛,

王丽霞,

何志杰,

关键词：: 实时图像引导系统乳腺癌保乳术放疗摆位误差急性放射性皮肤反应; image-guided radiation therapy breast cancer breast conserving surgery radiation therapy positioning error acute radiation skin reaction

DOI：: 10. 20223 / j. cnki. 1000-8535. 2025. 05. 012

收稿时间：: 2024-05-16
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目的探讨与分析实时图像引导系统对乳腺癌保乳术后放射治疗（放疗）摆位误差的影响。方法选取安阳市肿瘤医院2021年9月—2023年12月收治的乳腺癌保乳术后108例患者为研究对象，按照随机信封抽签法把108例患者分为实时组54例与对照组54例。两组的放疗观察时间均为3个月，对照组给予热塑体模定位，实时组给予实时图像引导系统定位，记录两组的摆位误差与放疗不良反应发生情况。结果实时组X轴、Y轴、Z轴方向的配准结果误差发生率分别为1.85%、7.41%、1.85%，均低于对照组的14.81%、22.22%、16.67%（χ ² =5.939，P=0.015；χ ² =4.696，P=0.030；χ ² =7.053，P=0.008）。实时组摆位纠正前X轴、Y轴、Z轴误差大于对照组（t分别为38.888、28.106、50.102，P＜0.05），摆位纠正后两组摆位误差对比差异无统计学意义（P＞0.05）。实时组放疗3个月期间的心脏平均受量、肺脏平均受量均少于对照组（t分别为49.942、13.996，P＜0.001）。实时组放疗3个月期间的急性放射性皮肤反应发生率为3.70%，对照组为16.67%，实时组低于对照组（χ ² =4.960，P＜0.05）。结论实时图像引导系统在乳腺癌保乳术后放疗的应用可减少摆位误差，也能减少患者的心脏平均受量、肺脏平均受量，降低急性放射性皮肤反应发生率。

Objective To investigate and analysis the effects of image-guided radiation therapy on the positioning error of radiotherapy after breast conserving surgery for breast cancer．Methods from September 2021 to December 2023，108 patients with breast cancer after breast conserving surgery in Anyang Cancer Hospital were selected as the study subjects．According to the principle of random envelope drawing，108 patients were divided into the real-time group of 54 patients and the control group of 54 patients．The observation time for radiotherapy in both groups was 3 months．The control group was given thermoplastic phantom positioning，while the real-time group was given image-guided radiation therapy positioning．The positioning errors and incidence of radiotherapy adverse reactions were recorded in both groups．Results The error rates of registration results in the X-axis，Y-axis，and Z-axis directions of the real-time group were 1.85%，7.41% and 1.85%，respectively，which were significantly lower than the control group（14.81%，22.22% and 16.67%；χ ² =5.939，P=0.015；χ ² =4.696，P=0.030；χ² =7.053，P=0.008）．The errors in the X-axis，Y-axis and Z-axis before the pendulum correction were greater than that in the control group（t=38.888，28.106，50.102，P＜0.05），and there were no statistically significant difference in positioning errors compared between the two groups after positioning correction（P＞0.05）．The average cardiac and lung uptake during the 3-month period of real-time radiotherapy in the group were significantly lower than those in the control group（t=49.942，13.996，P＜0.001）．The incidence of acute radiation-induced skin reactions during the 3-month period of real-time group radiotherapy was 3.70%，compared to 16.67% in the control group，the real-time group showed a significant decrease（χ² =4.960，P=0.026＜0.05）．Conclusions The application of image-guided radiation therapy in radiotherapy after breast conserving surgery for breast cancer can reduce the positioning error，the average cardiac and pulmonary dose，and the incidence of acute radiation skin reaction．

乳腺癌是女性常见的一种疾病，也是全球常见、多发的一种恶性肿瘤，对女性身心健康及生命安全造成了严重威胁^［1-2］。随着医疗行业的飞速发展，我国肿瘤治疗水平越来越高，保乳手术在临床上的应用越来越广泛。而在保乳术后进行辅助放射治疗（放疗）可有效避免局部复发，使病灶控制率得到提升，也可有效提高患者的生存质量^［3-4］。调强放射治疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）具有保护危及器官、剂量分布均匀等优势，在乳腺癌治疗中得到推广应用^［5］。由于IMRT靶区边界变化相对明显，虽然误差可以明显减小，但同样会对剂量的有效分布造成影响^［6-7］。因此在采取IMRT技术过程中，对于体位摆放的要求比较高。实时图像引导系统（image-guided radiation therapy，IGRT）通过高精确度的图像获取，能够对乳腺癌患者进行精确的定位，尤其是在保乳术后的放射治疗中，确保放疗剂量能够精确地送达肿瘤区域^［8］。IGRT可以在治疗前和治疗过程中校正患者的摆位误差，减少因患者移动导致的射线投照脱靶，从而提高治疗的精确度^［9-10］。本文具体探讨与分析了IGRT对乳腺癌保乳术后放疗摆位误差的影响，以促进IGRT的应用，现总结报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年9月—2023年12月我院收治的108例乳腺癌保乳术后患者为研究对象，纳入标准：经病理组织学确诊乳腺癌、单侧病灶；顺利完成保乳术，术中无发生严重并发症；知晓研究内容并签署知情同意书，年龄30~65岁。排除标准：生存期低于1年的患者；依从性差；妊娠与哺乳期妇女；合并凝血功能障碍者；有其他原因无法参与本次研究者。

按照随机信封抽签原则把108例患者分为实时组54例与对照组54例，两组一般资料对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。本研究经医院伦理委员会批准（伦理批件号：医伦审第2020-074号）。

表1 两组患者一般资料对比（ n=54 ）

组别	年龄/岁	病灶部位 ( 左侧/右侧 )	体质指数/ ( kg/m2 )	病程/月	TNM分期( I期/II期 )
实时组	55.63±5.96	27/27	22.63±1.65	6.03±0.24	38/16
对照组	55.96±5.48	28/26	0.225	6.09±0.23	39/15
t/χ2	0.300	0.037	0.484	1.327	0.045
P	0.765	0.847	0.629	0.803	0.832

1.2 定位方法

1.2.1 对照组给予热塑体模定位，明确模拟CT机床部位，并对碳纤维架放置位置合理调整，指导患者调整体位，以仰卧体位为主，保证激光正中线重叠于体中线，头枕适当选择，并进行抱枕上举。在70℃热水中放置热塑体模浸泡，在其颜色变为透明色后，采用毛巾将水珠吸净，并在短时间内放置到胸部、头部及颈部位置，从头面部下颌部位开始，终止于腹部平齐，并进行冷却，最后获得模型。

1.2.2 实时组给予IGRT定位，实时图像引导放疗系统为西门子公司ONCOR Impression型，包括OPTIFOCUS多叶准直器、大孔径CT扫描设备、CTVision激光定位系统、物理计划系统等。嘱患者取舒适位轻轻躺到乳腺托架上，将乳腺托架固定于治疗床上相应位置。利用IGRT获取患者当前的影像资料。将获取的影像与治疗计划中的参考影像进行匹配，以确定肿瘤及周围正常器官的实时位置。根据影像匹配的结果，计算出摆位误差，并调整治疗床的位置或姿态，以确保治疗射线能够精确对准肿瘤。在调整后，重新评估剂量分布，确保治疗计划的准确性，并计算心脏、肺等危及器官的受照剂量。在确认摆位误差被校正并且剂量学参数满足治疗要求后，开始执行放疗。在治疗过程中，需要周期性地获取影像并进行实时监控，以应对患者可能发生的位置变化。

所有患者在放疗前，指导患者进行锥形束CT扫描检查，完成扫描后重建三维图像，取得锥形束CT图像，使其配准模拟CT图像。两组的放疗观察时间为3个月。

1.3 观察指标

（1）记录两组患者的配准结果误差情况，从X轴、Y轴、Z轴方向判定配准结果误差发生率，≥3 mm的患者表明存在配准结果误差；（2）记录两组患者摆位纠正前、摆位纠正后的X轴、Y轴、Z轴方向的摆位误差；（3）观察两组患者在放疗3个月期间的心脏平均受量、肺脏平均受量，计算方法：通过CT获取患者的心脏和肺脏三维影像，利用西门子公司ONCOR Impression型自带的放疗计划系统（treatment planning system，TPS）计算放疗剂量在心脏和肺脏的分布，由放射肿瘤医生影像上勾画心脏和肺脏的轮廓，确定感兴趣区域，TPS生成剂量体积直方图，显示器官各体积接受的剂量，平均剂量是剂量体积直方图中剂量的平均值，TPS导出心脏和肺脏的平均剂量数据，对多次放疗的数据进行统计分析，计算3个月期间的平均受量；（4）记录两组患者在放疗3个月期间出现的急性放射性皮肤反应情况等。

1.4 统计学处理

采用SPSS 25.00统计学软件，计量资料用

表示，对比采用t检验。计数资料用n（%）表示，对比采用χ ² 检验，检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 配准结果误差发生率对比

实时组X轴、Y轴、Z轴方向的配准结果误差发生率分别为1.85%、7.41%、1.85%，均低于对照组的14.81%、22.22%、16.67%（P＜0.05）。见表2。

表2 两组不同轴向的配准结果误差发生率对比 [ n(%)， n=54 ]

组别	X轴	Y轴	Z轴
实时组	1 ( 1.85 )	4 ( 7.41 )	1 ( 1.85 )
对照组	8 ( 14.81)	12 ( 22.22 )	9 ( 16.67 )
χ2	5.939	4.696	7.053
P	0.015	0.030	0.008

2.2 摆位误差变化对比

实时组摆位纠正前X轴、Y轴、Z轴误差大于对照组（P＜0.05），摆位纠正后两组摆位误差对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

2.3 心脏平均受量、肺脏平均受量对比

实时组放疗3个月期间的心脏平均受量、肺脏平均受量均少于对照组（P＜0.05）。见表4。

2.4 急性放射性皮肤反应发生率对比

实时组放疗3个月期间的急性放射性皮肤反应发生率为3.70%，对照组为16.67%，实时组低于对照组（P＜0.05）。见表5。

表5 两组放疗3个月期间的急性放射性皮肤反应发生率对比 [ n(%)，n=54 ]

组别	急性放射性皮肤反应
实时组	2 ( 3.70 )
对照组	9 ( 16.67 )
χ2	4.960
P	0.026

3 讨论

乳腺癌是临床常见的一种疾病，临床上关于乳腺癌的治疗以综合疗法为主，而放疗是其中相对重要的一部分，尤其是乳腺癌保乳术后放疗是降低复发风险和提高患者生存质量的关键步骤。手术配合放疗可以有效减少局部复发，并延长乳腺癌患者的长期存活时间^［11］。放疗是通过对病灶部位进行特异性放射线照射，以达到破坏肿瘤细胞DNA的治疗方法，准确的放疗可以提高肿瘤控制率，减少复发的可能性，从而提高患者的生存率^［12］。当放疗能够精确地照射到肿瘤区域时，可以减少对周围健康组织的辐射，从而减少不良反应的发生，如皮肤损伤、乳腺组织硬化等。通过减少摆位误差，可以确保放疗射线更精确地对准肿瘤组织，避免对正常组织不必要损伤^［13］。然而在放射治疗中，由于人体解剖位置等因素的限制，肿瘤靶区会偏离放射区域，这可能引发肿瘤靶区放射剂量不均匀，导致病灶部位某些区块放射剂量不足，同时也有可能造成肿瘤靶区周围组织损伤^［14-15］。本研究显示实时组X轴、Y轴、Z轴方向的配准结果误差发生率分别为1.85%、7.41%、1.85%，均低于对照组的14.81%、22.22%、16.67%（P＜0.05）；实时组摆位纠正前X轴、Y轴、Z轴误差大于对照组（P＜0.05），摆位纠正后两组摆位误差对比差异无统计学意义（P＞0.05），表明IGRT在乳腺癌保乳术后放疗的应用可减少摆位误差。从机制上分析，通过IGRT，可以减少对周围正常组织的照射剂量，降低副作用和并发症的风险^［16］。IGRT允许医生在治疗前即时评估和调整治疗计划，以适应患者解剖结构的微小变化，确保治疗计划的个性化和最优化，因为能够更快速地进行精确定位和校正^［17-18］。

在放射治疗中，由于人体解剖位置等因素的限制，心脏等关键器官容易受到辐射剂量的损害^［19］。同时辐射引发的心脏疾病也是导致肿瘤患者死亡的主要原因之一，因此在治疗过程中，需要更加重视调整患者的体位摆放^［20］。IGRT能准确确定靶区的范围，是一种将适形、调强技术融合在一起的放疗技术，能够将照射靶区和正常器官进行区分，可减低摆位误差，提升治疗精度^［21］。本研究显示实时组放疗3个月期间的心脏平均受量、肺脏平均受量均少于对照组（P＜0.05），表明IGRT在乳腺癌保乳术后放疗的应用能减少心脏平均受量、肺脏平均受量。从机制上分析，IGRT通过减少对正常组织的不必要照射，特别是其使用锥形束CT和光学表面成像系统等，进一步提高了乳腺癌放疗的精确性和效率，可以增强患者对治疗的信心^［22］。

在医疗技术水平日益提高的背景下，与三维适形放射治疗相比，IMRT照射剂量分布更加均匀，且优势突出，临床应用范围不断扩大，其边缘位置剂量的改变更为明显，应加强对微小误差的关注，避免引起不良事件，也对体位摆放的要求越来越高^［23-24］。本研究显示实时组放疗3个月期间的急性放射性皮肤反应发生率为3.70%，对照组为16.67%，实时组与对照组相比显著降低（P＜0.05），表明IGRT在乳腺癌保乳术后放疗的应用能降低急性放射性皮肤反应发生率。从机制上分析，IGRT通过提高放疗的精确性，可以减少不必要的重复治疗，优化医疗资源的利用，从而减少不良反应的发生^［25］。由于经费投入不足，本次课题研究分析的指标内容数据较少，纳入调查分析的人数较少，对放疗时间点没有进行动态误差分析，将在后续研究中探讨。

综上所述，IGRT在乳腺癌保乳术后放疗的应用可减少摆位误差，也能减少患者的心脏平均受量、肺脏平均受量，降低急性放射性皮肤反应发生率。

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23、ZHAO%E2%80%83C%EF%BC%8CLIU%E2%80%83Z%EF%BC%8CCHANG%E2%80%83C%E2%80%83C%EF%BC%8Cet%E2%80%83al%EF%BC%8ENear-infrared%E2%80%83%0Aphototheranostic%E2%80%83iron%E2%80%83pyrite%E2%80%83nanocrystals%E2%80%83simultaneously%E2%80%83%0Ainduce%E2%80%83dual%E2%80%83cell%E2%80%83death%E2%80%83pathways%E2%80%83via%E2%80%83enhanced%E2%80%83fenton%E2%80%83%0Areactions%E2%80%83in%E2%80%83triple-negative%E2%80%83breast%E2%80%83cancer%EF%BC%BBJ%EF%BC%BD%EF%BC%8EACS%E2%80%83%0ANano%EF%BC%8C2023%EF%BC%8C17%EF%BC%885%EF%BC%89%EF%BC%9A4261-4278%EF%BC%8E

24、ZHAO%E2%80%83H%EF%BC%8CSARKAR%E2%80%83V%EF%BC%8CPAXTON%E2%80%83A%EF%BC%8Cet%E2%80%83al%EF%BC%8E%0ATechnical%E2%80%83note%EF%BC%9AClinical%E2%80%83evaluation%E2%80%83of%E2%80%83a%E2%80%83newly%E2%80%83released%E2%80%83%0Asurface-guided%E2%80%83%20radiation%E2%80%83therapy%E2%80%83system%E2%80%83on%E2%80%83DIBH%E2%80%83for%E2%80%83%0Aleft%E2%80%83breast%E2%80%83radiation%E2%80%83therapy%EF%BC%BBJ%EF%BC%BD%EF%BC%8EMed%E2%80%83Phys%EF%BC%8C2023%EF%BC%8C%0A50%EF%BC%8810%EF%BC%89%EF%BC%9A5978-5986%EF%BC%8E

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