面罩固定技術(shù)應(yīng)用于頸段及胸上段食管癌放療的可行性探究

摘要：目的探討頭頸肩面罩固定技術(shù)在頸段、胸上段食管癌放療中的應(yīng)用及其臨床意義。 方法選取在本院TrueBeam放射治療系統(tǒng)治療的66例頸段及胸上段食管癌患者，其中使用面罩固定技術(shù)34例，采用非面罩固定技術(shù)32例，利用錐形束CT(Cone-Beam Computed Tomography，CBCT)影像技術(shù)研究?jī)山M患者在治療中的擺位誤差，進(jìn)行對(duì)比分析。 結(jié)果面罩固定技術(shù)組在X、Y、Z軸方向上的擺位誤差分別為（1.70±1.40）、(2.30±1.70)、(2.10±1.60)mm，而非面罩固定技術(shù)組為（2.80±2.40）、(2.70±2.40)、(2.00±1.70)mm，兩組間比較應(yīng)用t檢驗(yàn)，X軸方向無明顯差異(P>0.05)，Y軸和Z軸方向差異均有顯著意義(P<0.01)。 結(jié)論面罩固定技術(shù)用于頸段、胸上段食管癌放療，重復(fù)性好，擺位誤差小，對(duì)提高放療精確性具有重要意義，值得在臨床中推廣。

關(guān)鍵詞：頭頸肩面罩；頸段、胸上段食管癌；擺位誤差

Feasibility of Mask Immobilization Techniques in Radiotherapy for Cervical and Upper-Thoracic Esophageal Cancer

LIN Hao，CHEN Jian，LIU Xiao-qing，WANG Guo-xi，GUO He-feng

(Department of Radiation Oncology，Cancer Hospital of Shantou University Medical College，Shantou 515031，Guangdong，China)

Abstract：ObjectiveTo investigate the feasibility and clinical significance of mask immobilization techniques in radiotherapy for cervical and upper-thoracic esophageal cancer. MethodsTo compare and analyze the setup errors for two types of immobilization methods in radiotherapy of cervical and upper-thoracic esophageal cancer with cone-beam CT(CBCT). There were 66 patients included in this study， 34 cases were immobilized with head shoulder mask， and 32 cases without mask. ResultsIn the patients immobilized with mask， the average setup error in Z-axis， Y-axis， and X-axis directions were(1.70±1.40)mm， (2.30±1.70)mm， (2.10±1.60)mm. In comparison， the setup error in patients without mask was(2.80±2.40)mm in X-axis， (2.70±2.40)mm in Y-axis and(2.00±1.70)mm in Z-axis， respectively. There were no significant differences(P>0.05)in displacement of X-axis between the two immobilization techniques. However， the setup error in Y-axis and Z-axis direction were significantly different(P<0.01). ConclusionIn radiotherapy of cervical and upper-thoracic esophageal cancer， setup accuracy of patients immobilized with mask is more stable than other methods， which can be popularized in clinic.

Key words：Head shoulder mask; Cervical and upper-thoracic esophageal carcinoma; Setup error

食管癌是潮汕地區(qū)最常見的惡性腫瘤之一，頸段和胸上段食管癌由于周圍解剖位置復(fù)雜及發(fā)現(xiàn)時(shí)常伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，手術(shù)適應(yīng)較少，治療方法首選放射治療。治療體位及體位固定是影響腫瘤放射治療質(zhì)量的重要因素，臨床上采用多種體位固定裝置來提高治療擺位的重復(fù)性。本研究基于CBCT實(shí)現(xiàn)IGRT(Image Guided Radiotherapy，IGRT)技術(shù)，回顧分析本院66例頸段、胸中段食管癌擺位誤差數(shù)據(jù)，比較面罩固定技術(shù)與非面罩固定技術(shù)在頸段、胸中段食管癌放療中擺位重復(fù)性的影響效果，以探討面罩固定技術(shù)在頸段、胸中段食管癌放射治療中的可行性。

1資料料與方法

1.1一般資料隨機(jī)選擇2012年1月~2013年12月我院首程放療的頸段、胸上段食管癌患者66例，其中男性48例，女性18例，年齡45~85歲，中位年齡62歲，病理類型：均為鱗狀細(xì)胞癌。其中使用面罩固定技術(shù)34例，采用非面罩固定技術(shù)32例。

1.2定位與擺位固定頭頸肩面罩固定技術(shù)組選用廣州科萊瑞迪公司的插拔式S型IMRT頭頸肩面膜，患者平臥于體部固定架，雙手置于身體兩側(cè)，根據(jù)患者頭型選用合適的透明塑料枕頭，患者體位以及體部固定架的位置需由三維激光燈來確定擺正。體位擺正后，可將頭頸肩熱塑膜置于75℃左右的恒溫水箱中，待熱塑膜柔軟透明后，可將其扣在患者頭頸肩部并固定，操作技師根據(jù)患者頭頸部輪廓形狀輕按熱塑膜，使之與患者皮膚充分接觸，待熱塑膜冷卻成型，最終成為個(gè)體化的頭頸肩面罩。放療前患者首先在PHILIPS Brilliance BigBore大孔徑多層面螺旋CT進(jìn)行掃描與定位，所有患者均按照固定器制作時(shí)的固定體位，由2名技師在三維激光燈下進(jìn)行等中心擺位，并囑咐患者平靜呼吸。掃描范圍自下頸下至肝門水平。掃描參數(shù)為：120kV， 150mA，掃描層厚及間距為5mm。掃描所得數(shù)據(jù)均傳送到Eclipse10.0治療計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行放療計(jì)劃的設(shè)計(jì)。

1.3 CBCT驗(yàn)證圖像的獲取患者治療前，由兩名放療技師采用等中心擺位方法，將激光燈對(duì)準(zhǔn)皮膚標(biāo)記及固定器上的十字線。擺位時(shí)，患者的著裝、體位應(yīng)與固定和CT掃描時(shí)一致[1]。擺位完成后行CBCT掃描，治療期間每例患者驗(yàn)證1次/w。66例患者CBCT掃描參數(shù)：掃描部位為胸部，管電壓125kV，總曝光劑量（電流時(shí)間乘積）264mAs，掃描劑量約0.35cGy。擺位完成后機(jī)架旋轉(zhuǎn)360°行CBCT掃描，獲取連續(xù)的一系列圖像重建成三維容積圖像即X線容積圖像，得到冠狀面、矢狀面和橫斷面的CT圖像。

1.4誤差獲取和調(diào)整每次掃描所得圖像與治療計(jì)劃CT圖像先用OBI（On-Borad Imager，OBI）系統(tǒng)自動(dòng)匹配，再由有經(jīng)驗(yàn)的放療專家根據(jù)骨性標(biāo)志、治療靶區(qū)等進(jìn)行手動(dòng)細(xì)微配準(zhǔn)，直到在水平、冠狀、矢狀面上獲得最佳重疊狀態(tài)，CBCT圖像與計(jì)劃CT圖像配準(zhǔn)完成后自動(dòng)得到治療床在Vertical(前后方向，Z軸)、Longitudinal(頭腳方向，Y軸)、Lateral(左右方向，X軸)方向上的擺位誤差配準(zhǔn)差值。記錄下每次較正后的偏差數(shù)據(jù)，均用于后續(xù)分析。擺位誤差具有方向性，可應(yīng)用正負(fù)號(hào)表示，比較擺位誤差大小時(shí)取誤差的絕對(duì)值[2]。

1.5統(tǒng)計(jì)方法采用IBM SPSS Statistics 20.0專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)Bijhold［3］等的研究方法，用系統(tǒng)誤差(Σ)表示所有分次間擺位誤差的平均值，隨機(jī)誤差(σ)則表示所有分次擺位誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，擺位誤差表示為（∑±σ）mm。參考Van Herk［4］等研究，使得90%臨床靶區(qū)至少達(dá)到95%的處方劑量，推導(dǎo)出擺位擴(kuò)邊公式MPTV=2.5∑+0.7σ，從而推算出臨床靶區(qū)(Clinical Target Volume，CTV)到計(jì)劃靶區(qū)（Planning Target Volume，PTV)的外放邊界值。根據(jù)不同體位固定技術(shù)兩組間比較應(yīng)用t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

本研究對(duì)66例食管癌患者進(jìn)行CBCT掃描共308次，兩組間對(duì)比分析，X軸方向無明顯差異(P>0.05)，Y軸和Z軸方向差異均有顯著意義(P<0.01)。采用頭頸肩面罩固定組的擺位誤差在X軸方向即左右方向?yàn)?2.10±1.60)mm，在Y軸方向即頭腳方向?yàn)?2.30±1.70)mm，在Z軸方向即前后方向?yàn)?1.70±1.40)mm。非面罩固定組CTV-PTV的外放邊界為：5.9mm(X軸)，7.9mm(Y軸)，8.3mm(Z軸)，頭頸肩面罩固定組X、Y、Z軸CTV到PTV的外放間距的分別為5.9mm、6.6mm、4.7mm，見表1。

3討論

隨著放射治療技術(shù)的發(fā)展，對(duì)放療精度和擺位重復(fù)性的要求越來越高。放療中患者每次治療擺位受多因素影響，如治療過程中患者體位的變化、體型變化、腫瘤體積變化、器官運(yùn)動(dòng)等，都可能會(huì)導(dǎo)致靶區(qū)的漏照及周圍危及器官受照體積及劑量的增加。在頭頸部惡性腫瘤的放療中，如何減少患者體位的不自主移動(dòng)，是保證療效，減輕放療副作用的關(guān)鍵技術(shù)之一，近幾年來面罩在頭頸部惡性腫瘤的放療過程中的體位固定技術(shù)得到了廣泛的開展[5]。

頸、胸上段食管癌首選治療方法是放射治療，為保證放療分次的重復(fù)性，治療部位的體位固定及其穩(wěn)定性在放療過程中極其重要。由于頸、胸上段食管癌身體外輪廓變化大，且易于活動(dòng)，食管的行程較靠近脊髓，造成腫瘤靶區(qū)難以達(dá)到均勻的劑量分布。使用頭頸肩面罩來固定可以較好地限制各器官和組織的自主或不自主運(yùn)動(dòng)，從而提高擺位的重復(fù)性。

本研究結(jié)果表明，在頸、胸上段食管癌的放療過程中，用非面罩固定技術(shù)的擺位誤差范圍(幅度)明顯大于用面罩固定的，究其原因主要是頭頸部未完全給予固定，不能保證患者每次治療過程中不會(huì)發(fā)生一些不由自主的移動(dòng)，尤其是年老體弱者以及自控能力比較差的患者。與其相比，頭頸面罩固定技術(shù)能夠較好地解決此問題，本研究顯示面罩固定組的各方向誤差范圍都較非面罩固定組的要小，非面罩固定組在頭足方向和前后方向≥3mm誤差率分別達(dá)到33.7%、35.6%，而頭頸肩面罩固定組在這兩個(gè)方向上≥3mm誤差率分別只有28.3%、16.9%，可見頭頸肩面罩固定組在頸、胸中段食管癌患者固定擺位中的穩(wěn)定性和重復(fù)性，明顯優(yōu)于非面罩固定組，其臨床應(yīng)用價(jià)值顯而易見應(yīng)該廣泛推廣應(yīng)用。

面罩固定技術(shù)的應(yīng)用涉及固定器的制作、模擬定位、校位和治療擺位的各個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)中造成的誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，系統(tǒng)誤差具有規(guī)律性和重復(fù)性，主要是因?yàn)樵O(shè)備精確度下降和不同技術(shù)員擺位標(biāo)準(zhǔn)不同所致，可采用相應(yīng)的措施糾正使之減小。頭頸肩面罩應(yīng)用于頸胸上段食管癌放療常造成的擺位誤差：①頭頸肩面罩制作過程當(dāng)中過于與患者體表緊貼，冷卻后面罩收縮，治療1~2w由于面罩緊引起不舒適而機(jī)體不自主移動(dòng)；②放療過程中隨著放化療的同時(shí)進(jìn)行，治療反應(yīng)使很多患者進(jìn)食困難，體重明顯下降導(dǎo)致面罩固定效果不佳；③在放療的不同階段，由于腫瘤體積的縮小或面部腫脹的減輕，也可使面罩固定發(fā)生松動(dòng)；④面罩放置時(shí)疊加、擠壓，致使其變形。為使面罩固定技術(shù)在臨床上發(fā)揮更好的作用，盡可能地減少治療過程中的擺位誤差，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①在制作面罩時(shí)，兩側(cè)應(yīng)均勻用力，輕拉輕壓，固定到底板架后，兩手應(yīng)一直在面罩兩側(cè)按壓使其緊貼患者的體表，盡可能與體表輪廓相吻合，直到面罩完全冷卻硬化成型后方可松手；③同時(shí)應(yīng)采用個(gè)體化頭枕，頭枕的弧度應(yīng)與患者頸部的弧度相適應(yīng)，使患者在整個(gè)擺位固定照射過程中，始終保持一個(gè)輕松舒適的體位，防止因體位不適而造成不自主的移動(dòng)；④在面罩使用過程中應(yīng)盡量保護(hù)好面罩，設(shè)置專人專柜擺放，避免因取放過程中互相擠壓而可能造成面罩的變形；⑤尤其對(duì)于在使用過程中由于腫瘤體積的縮小或面部腫脹的減輕，造成面罩固定松動(dòng)者，應(yīng)及時(shí)重新制作及到模擬機(jī)下透視復(fù)位，方可繼續(xù)治療。

本研究是應(yīng)用TrueBeam加速器的機(jī)載OBI圖像系統(tǒng)引導(dǎo)放射治療，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正治療前的擺位誤差，減小了治療實(shí)施過程中的誤差，提高了放療精度。并且對(duì)誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，根據(jù)實(shí)際情況制定適用于本院的CTV-PTV外放邊界，以實(shí)現(xiàn)更精確更安全的放射治療。

參考文獻(xiàn)：

[1]張美玲，葉素貞，陳新佳，等.食管癌患者首次擺位行錐形束CT驗(yàn)證的誤差分析[J]中華腫瘤防治雜志2012，19(9):676-678.

[2]Edge SB，Byrd DR，Compton CC，et al.AJCC cancer staging manual.7thedition.New York: Springer;2010.

[3]Bijhod J，van Herk M，Vijlbrief R，et al.Fast evaluation of patient setup during radiotherapy by aligning features in portal and simulator images[J].Phys Med Biol，1991，36(12):1665.

[4]Van Herk M.Errors and margins in radiotherapy[J].Semin Radi at Oncol，2004，14(1):52-64.

[5] 張春利，房彤，陳力，等.面罩固定與整體擋鉛技術(shù)在頭頸腫瘤放療中的應(yīng)用及質(zhì)量控制[J].中國腫瘤臨床與康復(fù)，2003，10(4):372-373.編輯/王敏