Halcyon直线加速器在鼻咽癌放疗中靶区外放边界及摆位误差分析的研究

曹武龙

邻水县中医医院，四川 邻水  638500

【摘要】 目的：探讨Halcyon直线加速器治疗鼻咽癌时的摆位误差，计算临床靶区（CTV）至计划靶区（PTV）的合理外放边界，验证现行3 mm外扩的合理性。方法：选取行Halcyon放疗的鼻咽癌患者60例，均采用头颈肩热塑膜联合塑形垫固定、调强放疗，每次治疗前强制行锥形束CT（CBCT）图像引导；以CBCT在线校正前的初始摆位误差为对照组、校正后再次CBCT验证的残余误差为研究组，记录左右（Lat）、进出（Lng）、升降（Vrt）三方向误差，计算群体系统误差Σ、随机误差σ，并按van Herk公式M=2.5Σ+0.7σ计算外放边界。结果：校正后三方向摆位误差均较校正前显著减小（t=6.674、6.799、6.859，P<0.001）；校正前Σ为1.6～2.0 mm、σ为1.3～1.6 mm，所需外放边界为4.91～6.12 mm，校正后Σ为0.5～0.6 mm、σ为0.6～0.7 mm，所需外放边界为1.67～1.99 mm。结论：Halcyon每日CBCT在线校正可显著减小摆位误差，校正后约2 mm外放即可满足要求，现行3 mm外扩在规范图像引导前提下合理、安全。

【关键词】 鼻咽肿瘤；Halcyon直线加速器；锥形束CT；摆位误差；计划靶区；外放边界

一、前言

放射治疗是鼻咽癌的首选根治性手段。调强放疗（IMRT）和容积旋转调强（VMAT）技术可在提高肿瘤剂量的同时最大限度保护周围正常组织，但剂量梯度陡峭，对摆位精度要求高。分次治疗中不可避免存在摆位误差，可导致临床靶区剂量不足或正常组织受量增加，故需在CTV基础上外扩一定边界形成PTV。影像引导放疗（IGRT）可在线识别并校正摆位误差，使所需外放边界缩小。

Halcyon为新一代环形机架直线加速器，将CBCT图像引导系统集成于环形机架内，图像采集快速，并在每次治疗前强制进行图像引导，否则无法出束。目前基于Halcyon治疗鼻咽癌的摆位误差及CTV外扩边界报道较少。本研究分析Halcyon治疗鼻咽癌的摆位误差，采用van Herk公式计算三方向外放边界，验证现行3 mm外扩的合理性，为临床提供参考。

二、资料与方法

（一）一般资料

回顾性选取2023年10月至2026年6月在我院行Halcyon放疗的鼻咽癌患者60例，其中男38例、女22例，年龄32～76岁，平均（53.7±10.2）岁。纳入标准：经病理确诊为鼻咽癌、首次接受根治性放疗、采用头颈肩热塑膜固定、临床及影像资料完整；排除既往头颈部放疗史及严重颈椎畸形者。原发灶处方剂量69.96 Gy/33次，每周5次，总疗程约7周。本研究经医院伦理委员会批准，患者均知情同意。

（二）仪器设备

采用瓦里安Halcyon 3.0直线加速器，治疗计划系统为Eclipse V16.1，治疗采用X-FFF能量、IMRT技术。

（三）体位固定与定位

患者取仰卧位，头颈肩热塑膜联合塑形垫固定，自然放松、双手置于体侧；行定位CT平扫及增强扫描，层厚2.5 mm，范围自头顶至胸锁关节水平，并融合MRI图像辅助确定靶区范围。

（四）靶区勾画与处方

依据ICRU 50、62号报告勾画原发灶及阳性淋巴结GTV，CTV由GTV外放并涵盖咽旁间隙、颅底等高危区域，PTV由GTV和CTV各向同性外扩3 mm生成，脊髓、脑干外扩3 mm形成PRV；危及器官包括脊髓、脑干、腮腺、颞叶、视神经、耳蜗等。

（五）CBCT图像引导与误差采集

每次治疗前均行CBCT扫描，采用自动配准结合手动微调，以靶区为主、骨性标记为辅，记录校正前Lat、Lng、Vrt三方向初始误差（对照组）；在线移床校正后再次行CBCT验证，记录残余误差（研究组），误差过大则重新摆位。每例采集前5次治疗数据，共获取300组。

（六）误差及外放边界计算

以患者各次误差均值为个体系统误差，其标准差为群体系统误差Σ；以患者各次误差标准差的均方根为群体随机误差σ。采用van Herk公式M=2.5Σ+0.7σ计算各方向外放边界，该公式保证90%患者的CTV至少接受95%处方剂量。

（七）统计学方法

采用SPSS 23.0软件，计量资料以均数±标准差表示，校正前后比较采用配对t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

三、结果

校正后三方向摆位误差均显著小于校正前（P<0.001），见表1。校正前各方向Σ、σ及外放边界均明显大于校正后，校正后所需外放边界为1.67～1.99 mm，见表2。

表1 校正前后三方向摆位误差比较（mm，x±s，n=60）

方向	校正前(对照组)	校正后(研究组)	t值	P值
Lat（左右）	1.8±1.3	0.6±0.5	6.674	<0.001
Lng（进出）	2.2±1.6	0.7±0.6	6.799	<0.001
Vrt（升降）	2.0±1.5	0.6±0.5	6.859	<0.001

表2 校正前后群体系统误差、随机误差及外放边界（mm）

方向	Σ前	σ前	M前	Σ后	σ后	M后
Lat	1.6	1.3	4.91	0.5	0.6	1.67
Lng	2.0	1.6	6.12	0.6	0.7	1.99
Vrt	1.8	1.5	5.55	0.55	0.65	1.83

四、讨论

（一）摆位误差的主要来源

鼻咽癌靶区涵盖鼻咽及颈部淋巴引流区，颈部活动度大、体位重复性差，是摆位误差的主要来源；热塑膜固定虽可提高重复性，但患者体质量下降、皮肤牵拉及膜体松动仍可引入误差。本研究校正前以Lng方向误差及外放边界最大，与颈部前后方向活动度较大有关，与文献报道一致。

（二）CBCT在线校正的价值

Halcyon每次治疗强制CBCT引导，可在线发现并校正平移误差。本研究校正后三方向误差均显著减小，Σ降至0.5～0.6 mm，所需外放边界由4.91～6.12 mm缩小至1.67～1.99 mm，表明每日图像引导是缩小PTV边界、降低正常组织受量的关键。

（三）外放边界的合理性

校正后约2 mm外放即可满足van Herk要求，现行3 mm外扩略大于计算值，在保证每次CBCT校正和固定质量的前提下可充分覆盖残余误差，合理且安全，并为分次内微小位移及膜体形变预留了余量；若省略图像引导，3 mm边界则不足以覆盖误差。本研究为单中心、样本量有限，未纳入旋转误差及解剖变化的影响，尚需进一步研究。

五、结论

Halcyon加速器每日CBCT在线校正可显著减小鼻咽癌放疗三方向摆位误差，校正后所需外放边界约2 mm，现行CTV外扩3 mm形成PTV在规范图像引导前提下合理、安全，可在保证疗效的同时为缩小正常组织受量提供依据。

参考文献

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[3] 王美娇, 周舜, 刘嘉诚, 等. 基于3D打印手握杆和光学体表引导技术的摆位方法在减少鼻咽癌放疗摆位误差的应用[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2026, 46(3): 280-287.

项目名称：Halcyon直线加速器在鼻咽癌放疗中靶区外放边界及摆位误差分析的研究

立项编号：2023YFH0011

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