探究體質(zhì)量指數(shù)對(duì)鼻咽癌患者放療擺位誤差的影響

張 萍，虞維博，許 青，王孝深

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海200032

鼻咽癌是東南亞、我國(guó)南方和東南沿海地區(qū)發(fā)病率最高的頭頸部惡性腫瘤，放射治療是鼻咽癌的主要治療手段。20世紀(jì)鼻咽癌的放療以常規(guī)二維技術(shù)為主，多采用面頸聯(lián)合野+鎖骨上切線野照射，盡管控制了腫瘤，但正常器官結(jié)構(gòu)受到了不必要的照射，后遺癥較多，如口干、張口困難、顳葉壞死及肌肉纖維化等，嚴(yán)重影響長(zhǎng)期生存者的生活質(zhì)量。調(diào)強(qiáng)放射治療（intensitymodulated radiation therapy，IMRT）技術(shù)能明顯提高腫瘤靶區(qū)的照射劑量，降低周圍關(guān)鍵器官的劑量，從而提高腫瘤局控率，降低正常組織損傷。因此IMRT技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)鼻咽癌首選的放療技術(shù)［1］。實(shí)現(xiàn)IMRT優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：① 腫瘤靶體積的準(zhǔn)確勾畫(huà)與IMRT計(jì)劃的精確設(shè)計(jì)；② 每次放療時(shí)技術(shù)員擺位的精確性和重復(fù)性。在眾多研究報(bào)道中，分次放療的過(guò)程會(huì)引起理論參考位置與實(shí)際放療位置不吻合，即產(chǎn)生擺位誤差。擺位誤差的影響因素較多，其中之一是由患者放療過(guò)程中體質(zhì)量下降導(dǎo)致體表輪廓改變，與頭頸肩面罩的貼合性變差，體位自然隨機(jī)波動(dòng)無(wú)法固定引起的［2］。相關(guān)文獻(xiàn)顯示，體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）與該類患者放療過(guò)程中的擺位誤差密切相關(guān)。本研究隨機(jī)選擇復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科收治的50例鼻咽癌患者為研究對(duì)象，探討B(tài)MI對(duì)鼻咽癌患者擺位誤差的影響。

1 資料和方法

1.1 臨床資料選取

隨機(jī)選取復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科2017年1月—2017年6月接受根治性放射治療的50例局部晚期鼻咽非角化癌患者為研究對(duì)象，患者年齡19～65歲，平均45.2±3.5歲，其中男性26例，女性24例，治療前患者卡氏評(píng)分（Karnofsky performance status，KPS）≥80，患者放療過(guò)程中均接受順鉑單藥（75 mg/m2）每3周方案同期化療。

1.2 方法

1.2.1 體位固定與圖像采集

鼻咽癌患者平靜呼吸，取舒適仰臥位，雙腿伸直，雙手自然放置身體兩側(cè)，睡C枕，頭頸肩部采用面罩固定于特質(zhì)平板上，均按照本科室放療定位程序施行。面膜制定后讓患者保持體位固定10 min以上，分別進(jìn)行大孔徑CT定位掃描，其掃描范圍控制在雙側(cè)鎖骨下方2 cm，掃描層厚為5 mm每層，各患者均采集CT掃描影像學(xué)圖片70張，圖像經(jīng)傳輸至Pinnacle計(jì)劃系統(tǒng)，在工作站建立患者基本臨床信息及三維坐標(biāo)系標(biāo)記［3］。

1.2.2 靶區(qū)勾畫(huà)

按照醫(yī)院放療科頭頸組制定的鼻咽癌靶區(qū)勾畫(huà)規(guī)范在CT圖像上分別逐層勾畫(huà)出鼻咽可見(jiàn)腫瘤體積、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、高危亞臨床病灶及低危亞臨床病灶，上述結(jié)構(gòu)在三維空間上延伸3～5 mm形成相應(yīng)的計(jì)劃靶體積（planning target volume，PTV）。進(jìn)一步勾畫(huà)出相鄰危及器官，如視神經(jīng)、視交叉、腦干、脊髓、腮腺、內(nèi)耳、眼球、喉及氣管等。

1.2.3 治療方案

臨床醫(yī)師勾畫(huà)好靶區(qū)之后，告知物理師IMRT的設(shè)計(jì)要求，T1-2期原發(fā)灶為66.0 Gy分30次，T3-4期原發(fā)灶為70.4 Gy分32次，靶區(qū)的覆蓋程度及正常器官的限量根據(jù)每個(gè)患者的腫瘤范圍個(gè)體化調(diào)整。物理師根據(jù)要求制定IMRT計(jì)劃，12個(gè)基本野放療方案，經(jīng)逆向設(shè)計(jì)系統(tǒng)自動(dòng)定量放射子野數(shù)，再進(jìn)行劑量體積直方圖（dose volume histogram，DVH）評(píng)估方案，臨床醫(yī)師確認(rèn)IMRT計(jì)劃后，由物理師把所有相關(guān)的參數(shù)傳輸?shù)郊铀倨?。放療過(guò)程中給予同期化療，化療方案為順鉑單藥，75 mg/m2分3 d靜脈滴注，每21 d重復(fù)［4］。

1.2.4 實(shí)際擺位的圖像獲取

千伏級(jí)錐形束CT（cone beam CT，CBCT）掃描設(shè)備為Varian Rapidarc直線加速器5685，掃描參數(shù)：75.0 KV，200.0 mA，200.0 mS，40.0 mAS，掃描后得影像由OBI-Varian Medical systems處理。

1.2.5 擺位誤差的測(cè)量

數(shù)據(jù)采集以放療計(jì)劃為基礎(chǔ)，獲取各項(xiàng)所需參數(shù)，通過(guò)儀器激光點(diǎn)的位置標(biāo)記面膜參考區(qū)域的中心點(diǎn)，及時(shí)校準(zhǔn)治療位置，盡可能避免放射治療位置的擺位誤差，CBCT掃描結(jié)果與計(jì)劃治療區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)比較［5］，記錄頭腳位(head pin，LNG)、左右位(lateral，LAT)和背腹位(dorsoventral，VRT)3個(gè)方向的偏移距離。

1.2.6 檢測(cè)BMI

BMI是目前國(guó)際醫(yī)療中檢測(cè)機(jī)體脂肪分布和含量的最常用的高相關(guān)性指標(biāo)，通過(guò)公式：BMI=體質(zhì)量(kg)/身高(m2)來(lái)計(jì)算脂肪所占身體的比例，能直接衡量人體肥胖程度，中國(guó)衛(wèi)生部頒布的肥胖標(biāo)準(zhǔn)為，BMI正常范圍為18.5～24.0 kg/m2，24.0～27.0 kg/m2為超重，27.0～29.0 kg/m2為肥胖，＞29.0 kg/m2為過(guò)度肥胖，＜18.5 kg/m2為過(guò)輕。根據(jù)定位前患者基本信息的記錄，計(jì)算出各患者的BMI，在放療期間定期每周測(cè)量1次體質(zhì)量，并囑咐患者及家屬將體質(zhì)量盡量控制在計(jì)劃范圍內(nèi)。

1.2.7 擺位誤差的計(jì)算

具體計(jì)算方法按照Remeijer提出的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差方案中5個(gè)相關(guān)公式來(lái)獲得偏移數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

偏移數(shù)據(jù)和BMI均輸入SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，計(jì)量資料以x±s表示，采用t檢驗(yàn)和Spearman相關(guān)系數(shù)分析患者的BMI與擺位誤差的關(guān)系，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者體質(zhì)量變化及LNG、LAT、VRT 3個(gè)方向擺位誤差情況

患者在放療前后分別進(jìn)行體質(zhì)量測(cè)量及CT掃描3個(gè)方向擺位距離，可見(jiàn)放療前患者體質(zhì)量平均明顯高于放療2周后的體質(zhì)量，在放療后體質(zhì)量減輕時(shí)LNG、LAT、VRT 3個(gè)方向擺位誤差比放療前明顯增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.75、5.17、4.97和5.33，P＜0.05，表1）。

2.2 各組CBCT掃描3個(gè)方向的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差

經(jīng)CBCT掃描靶區(qū)三維結(jié)構(gòu)，獲得3個(gè)方向的系統(tǒng)誤差，LNG、LAT和VRT檢測(cè)結(jié)果均值分別為2.6、2.0和3.2 mm，隨機(jī)誤差均值分別為2.9、2.0和3.8 mm（表2）。

2.3 按BMI分組后相關(guān)性探討

按患者放療后的BMI分成2組，以24 kg/m2為臨界值，其中BMI≥24 kg/m2組在三維方向及水平面旋轉(zhuǎn)擺位的系統(tǒng)誤差分別為（2.80±0.35）、（2.30±0.17）和（3.90±0.42）mm，BMI＜24 kg/m2組中系統(tǒng)誤差分別為（2.3±0.12）、（1.9±0.22）和（3.0±0.67）mm，兩組之間LNG、LAT和VRT指標(biāo)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05），但經(jīng)Spearman相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)分析顯示，BMI與LNG、LAT和VRT各指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性（P均＞0.05）。可見(jiàn)BMI≥24 kg/m2組患者的擺位誤差較高；降低患者BMI會(huì)使三維擺位中心位置點(diǎn)向腹側(cè)偏移和水平面逆向偏角度位移（表3）。

表1 放療前后患者體質(zhì)量變化及LNG、LAT、VRT 3個(gè)方向擺位誤差比較Tab.1 Body weight change and positioning error at 3 directions of LNG, LAT and VRT(±s)

表1 放療前后患者體質(zhì)量變化及LNG、LAT、VRT 3個(gè)方向擺位誤差比較Tab.1 Body weight change and positioning error at 3 directions of LNG, LAT and VRT(±s)

Group Case n Body mass m/kg LNG l/mm LAT l/mm VRT l/mm Before radiotherapy 50 54.27±3.79 2.42±0.37 2.21±0.61 3.62±0.71 Post-radiotherapy 50 49.37±3.29 2.85±0.56 2.88±0.55 3.94±0.89 t value - 4.75 5.17 4.97 5.33 P value - P＜0.05 P＜0.05 P＜0.05 P＜0.05

表2 50例患者3個(gè)方向的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差均值比較Tab.2 Systematic error and random error mean of three directions in 50 patients

表3 BMI≥24 kg/m2組和BMI＜24 kg/m2組的LNG、LAT、VRT三個(gè)方向擺位誤差分析Tab.3 Analysis of setup error in BMI≥24 kg/m2 and BMI＜24 kg/m2 groups at three directions of LNG, LAT and VRT(±s)

表3 BMI≥24 kg/m2組和BMI＜24 kg/m2組的LNG、LAT、VRT三個(gè)方向擺位誤差分析Tab.3 Analysis of setup error in BMI≥24 kg/m2 and BMI＜24 kg/m2 groups at three directions of LNG, LAT and VRT(±s)

Group Case LNG l/mm LAT l/mm VRT l/mm BMI≥24 kg/m2 26 2.8±0.35 2.3±0.17 3.9±0.42 BMI＜24 kg/m2 24 2.3±0.12 1.9±0.22 3.0±0.67 t value - 1.75 2.03 1.98 P value - ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 r value - -0.72 -0.65 -0.43 P value - ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

3 討 論

要充分發(fā)揮IMRT技術(shù)治療鼻咽癌的優(yōu)勢(shì)，對(duì)照射靶區(qū)和危及器官的準(zhǔn)確定位與勾畫(huà)、選擇最佳體位及最佳劑量尤為關(guān)鍵，精準(zhǔn)的體位固定和擺位是實(shí)施放療計(jì)劃的基礎(chǔ)［6］。有研究表明，對(duì)靶區(qū)的照射劑量超過(guò)5%的誤差范圍時(shí)，易出現(xiàn)并發(fā)癥，甚至使腫瘤組織惡化。通過(guò)CBCT掃描的影像學(xué)圖片與模擬機(jī)膜體三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互對(duì)比及在線驗(yàn)證，結(jié)合驗(yàn)證結(jié)果控制擺位誤差，目前在臨床上應(yīng)用廣泛。對(duì)鼻咽癌患者行放療的擺位誤差影響因素眾多，有研究發(fā)現(xiàn)，在放療過(guò)程中BMI與擺位誤差密切相關(guān)，研究者通過(guò)CBCT掃描分析BMI與擺位誤差的關(guān)系，可見(jiàn)體質(zhì)量降低5 kg就會(huì)使面罩貼合率降低，進(jìn)而增加擺位誤差［7-8］。在臨床監(jiān)測(cè)BMI的變化具有一定價(jià)值。就此本研究針對(duì)在復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院接受放療的50例鼻咽癌患者，結(jié)合患者CBCT掃描資料圖像相應(yīng)的坐標(biāo)差值與放療前中后定期檢測(cè)的BMI數(shù)值綜合探討了患者BMI與擺位誤差的相關(guān)性。

患者接受放射治療時(shí)會(huì)因醫(yī)護(hù)人員擺位引起隨機(jī)誤差和儀器設(shè)備系統(tǒng)誤差，最終使擺位誤差廣泛存在于放療過(guò)程中。盡管設(shè)計(jì)IMRT計(jì)劃時(shí)考慮到了擺位誤差，相應(yīng)的靶體積已經(jīng)外放一定的邊界，但外放的邊界距離是否完全適用于每一個(gè)患者尚不清楚［9-10］。由于患者對(duì)放化療反應(yīng)方面的個(gè)體差異，放療過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)攝入不足導(dǎo)致體質(zhì)量下降的程度無(wú)法提前預(yù)知。放療應(yīng)該根據(jù)擺位誤差調(diào)節(jié)放療靶區(qū)的最佳劑量，使放療效果更佳，因劑量過(guò)低導(dǎo)致腫瘤組織不能完全清除，殘留病變組織，促使腫瘤復(fù)發(fā)；劑量過(guò)高導(dǎo)致病變組織超過(guò)耐受范圍，易引發(fā)出血、壞死等后果。而鼻咽癌分段放療所需時(shí)間較長(zhǎng)，一般需要55 d左右，期間放療的不良反應(yīng)，加上疾病本身的發(fā)展耐受狀況，會(huì)使體質(zhì)量發(fā)生變化［11］。本研究顯示，LNG、LAT、VRT 3個(gè)方向擺位誤差中，系統(tǒng)誤差小于隨機(jī)誤差，其中VRT方向的擺位誤差最明顯。每周測(cè)量體質(zhì)量后根據(jù)公式計(jì)算患者的BMI，分為BMI≥24 kg/m2和BMI ＜24 kg/ m2兩組，結(jié)合患者各個(gè)方向的擺位誤差，兩組之間LNG、LAT和VRT指標(biāo)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但經(jīng)Spearman相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)分析顯示，BMI與LNG、LAT和VRT各指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性，即患者的肥胖程度不影響放療擺位誤差。但在放療后患者體質(zhì)量明顯較放療前降低，體質(zhì)量降低明顯影響患者放療的擺位誤差。因此，BMI與鼻咽癌患者放療的擺位誤差沒(méi)有相關(guān)性。但是部分研究指出，從體質(zhì)量層面分析與擺位誤差具有密切相關(guān)性，在單獨(dú)考慮體質(zhì)量因素的時(shí)候仍應(yīng)關(guān)注因BMI和體脂含量變化所造成的其他影響，而擺位誤差與放療劑量分布、療效有相關(guān)性［12］。為了達(dá)到鼻咽癌患者放療計(jì)劃的療效，既要保證照射范圍包括全部腫瘤組織，也要盡可能減少放療對(duì)其他正常組織的照射損傷，通過(guò)CT影像資料確定三維放療位置，明顯提高靶區(qū)及危及區(qū)的劑量準(zhǔn)確性，合理科學(xué)應(yīng)用放療技術(shù)，放療后盡量注意調(diào)節(jié)患者的體質(zhì)量變化，避免體質(zhì)量下降，最大程度地減少擺位誤差，使放療效果達(dá)到最佳，這在臨床上對(duì)放療計(jì)劃的制定和實(shí)施具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用［13-14］。

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