熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠固定技術(shù)在宮頸癌放療中的應(yīng)用價(jià)值

劉巍巍，王美嬌，楊敬賢，于松茂，杜乙

北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所放療科/惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100142

前言

宮頸癌是婦科腫瘤中的常見腫瘤［1］，是發(fā)展中國(guó)家女性最常見的惡性腫瘤之一，放療是一種重要的治療方法，但其并發(fā)癥嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量［2］。為提高放療的精確性，減輕放療期間患者的不良反應(yīng)，對(duì)放療體位固定的穩(wěn)定性、擺位誤差的控制提出了更高的要求。由于宮頸癌患者仰臥時(shí)腰部曲度的存在，會(huì)導(dǎo)致患者在治療時(shí)擺位誤差較大［3］。本研究通過發(fā)泡膠與熱塑膜的聯(lián)合應(yīng)用來固定腰部曲度，從而減少擺位誤差的發(fā)生。本研究根據(jù)患者腰部與治療床之間的縫隙選擇發(fā)泡膠的用量，這樣不僅減少發(fā)泡膠的用量，也能提高患者的舒適性；然后在體表加蓋熱塑膜，減少由于熱塑膜的回縮造成的擠壓導(dǎo)致患者腰部曲度的變化。此外，本研究也將這種固定方式與傳統(tǒng)單純熱塑膜固定的方式相比較，以觀察其固定效果，特別研究其在重復(fù)性和穩(wěn)定性方面是否具有優(yōu)勢(shì)。

1 資料與方法

1.1 儀器設(shè)備

西門子大孔徑螺旋CT（Somatom Sensation Open）；瓦里安模擬定位機(jī)（ACUITY）；瓦里安醫(yī)用直線加速器（TrueBeam）；放療計(jì)劃系統(tǒng)（Eclipse）；激光定位系統(tǒng)（LAP Dorado）。均定期檢查上述設(shè)備的精確性，保證質(zhì)量得到控制。

1.2 研究對(duì)象

回顧性分析2017年5月～7月在北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院接受旋轉(zhuǎn)容積調(diào)強(qiáng)放療（Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT）的宮頸癌患者27例，年齡31～70歲，平均年齡55歲，中位年齡57歲。按照固定方式的不同，將其分為A組（n=13）和B組（n=14）。

1.3 體位固定

A 組患者采用熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠固定的方式。模具制作前囑患者提前1 h排空大小便，飲水500 mL，憋尿1 h后方可制作模具。模具制作時(shí)，囑患者去除衣物暴露病變部位，仰臥于orfit一體板上，并用雙手抱肘置于額頭，會(huì)陰部放置分腿器，雙側(cè)膝下加半圓形膝下墊，先在其腰部制作一塊大小約30 cm×30 cm的發(fā)泡膠墊，待其完全成形后，再在患者體表使用盆部熱塑網(wǎng)膜固定，完成后聯(lián)合使用發(fā)泡膠和盆部熱塑膜在患者身上做好擺位標(biāo)記（圖1和2）。B組患者只在體表采用盆部熱塑網(wǎng)膜固定（圖2），模具制作前準(zhǔn)備及體位同A組。

1.4 CT定位圖像采集

將患者固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，使用與模具制作時(shí)相同的姿勢(shì)，在CT掃描前1 h排空尿液，做好腸道準(zhǔn)備，飲水500 mL，憋尿1 h。使用西門子SOMATOM Sensation Open大孔徑CT對(duì)A組和B組患者進(jìn)行掃描采集圖像，利用LAP激光燈系統(tǒng)在熱塑膜上方及兩側(cè)做好3個(gè)“十”字標(biāo)記（圖3）。粘貼直徑為2 mm鉛點(diǎn)，并以此標(biāo)記作為參考原點(diǎn)。CT 掃描參數(shù)：120 kV、190 mAs、Pitch 0.9、Acq.24×1.2 mm，層厚5 mm，掃描范圍為胸10椎體上緣到會(huì)陰部。掃描完成后傳入計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行靶區(qū)勾畫，制作計(jì)劃。

圖1 發(fā)泡膠Fig.1 Styrofoam

圖2 盆部熱塑膜Fig.2 Pelvic thermoplastic film

圖3 激光定位圖Fig.3 Laser-beam positioning map

1.5 CBCT圖像的采集

利用Varian Eclipse計(jì)劃系統(tǒng)制作計(jì)劃，根據(jù)給定的治療中心進(jìn)行復(fù)位，并于患者的體表和模具的表面做好合適的標(biāo)記。當(dāng)患者接受瓦里安TrueBeam治療時(shí)，根據(jù)患者體表和模具表面的標(biāo)記進(jìn)行精確擺位。通過加速器自帶的OBI影像系統(tǒng)進(jìn)行CBCT圖像采集，并通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)配準(zhǔn)和手動(dòng)矯正骨性標(biāo)志［4］的方法進(jìn)行誤差分析，保證在x（左右）、y（升降）和z（進(jìn)出）方向上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)重疊。只有當(dāng)配準(zhǔn)產(chǎn)生前后（Vrt）、左右（Lat）、頭腳（Lng）和床轉(zhuǎn)角（Rtn）方向的數(shù)值達(dá)到允許范圍內(nèi)方可治療。此后每周進(jìn)行1次位置驗(yàn)證。

1.6 擺位誤差測(cè)量

錐形束CT（CBCT）在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的過程中，不斷采集圖像，再經(jīng)過Feldkamp 反投影算法進(jìn)行重建［5］，從而獲得掃描部位的CT 影像。CBCT 圖像和CT 定位圖像由瓦里安設(shè)備所提供的軟件進(jìn)行配比，分別測(cè)得Vrt、Lat、Lng 和Rtn 這4 個(gè)方向的數(shù)值。所有患者每5 次治療拍攝一次CBCT 驗(yàn)證，如誤差大于5 mm，需重新擺位；達(dá)到5 mm 以內(nèi)方符合治療標(biāo)準(zhǔn)。A組共計(jì)62次CBCT，B組共計(jì)71次CBCT。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。系統(tǒng)誤差用平均值表示，隨機(jī)誤差用標(biāo)準(zhǔn)差表示。擺位誤差數(shù)據(jù)分布情況以率（%）表示。兩組數(shù)據(jù)的均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)；分布率采用卡方檢驗(yàn)。取α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

2 結(jié)果

分析A組62次和B組71次的CBCT數(shù)據(jù)，A組在Vrt、Lat、Lng 和Rtn 這4 個(gè)方向上的擺位誤差分別為（0.09±0.10）、（0.09±0.08）、（0.12±0.11）cm和0.58°±0.73°；B組分別為（0.14±0.12）、（0.09±0.13）、（0.19±0.14）cm和0.69°±0.62°。Vrt和Lng方向上，兩種固定方法的擺位誤差有顯著性差異（P=0.018,0.002）。詳見表1。

表1 兩種固定方法的擺位誤差的比較（±s）Tab.1 Comparison of setup errors between two kinds of fixations(Mean±SD)

表1 兩種固定方法的擺位誤差的比較（±s）Tab.1 Comparison of setup errors between two kinds of fixations(Mean±SD)

Vrt：前后；Lat：左右；Lng：頭腳；Rtn：床轉(zhuǎn)角

組別A組B組t值P值CBCT次數(shù)62 71 Vrt/cm 0.09±0.10 0.14±0.12 2.428 0.018- -Lat/cm 0.09±0.08 0.09±0.13 0.143 0.674 Lng/cm 0.12±0.11 0.19±0.14 3.247 0.002 Rtn/°0.58±0.73 0.69±0.62 1.011 0.316

所有Vrt、Lng和Lat方向的誤差絕對(duì)值均小于5 mm，符合治療標(biāo)準(zhǔn)。有研究報(bào)道，在放射治療療程中，擺位誤差達(dá)到3 mm 時(shí)，療效會(huì)下降3.3%；擺位誤差達(dá)到5 mm 時(shí)，療效會(huì)下降18.4%［6］。為更好地分析放療的誤差分布，本研究設(shè)定3 mm為標(biāo)準(zhǔn)，以絕對(duì)值≤3 mm 和＞3 mm 為區(qū)間，統(tǒng)計(jì)A 組和B 組的誤差分布。由表2可見，兩種固定方法在3個(gè)方向上的擺位誤差大部分控制在3 mm 以內(nèi)，滿足精確治療的要求。兩種固定方法在Lat方向上無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在Vrt和Lng方向上具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.034,0.012）。

3 討論

表2 兩種固定方法擺位誤差的分布情況Tab.2 Distribution of setup errors in two kinds of fixations

擺位誤差是指患者治療體位與計(jì)劃時(shí)體位之間的差別［7］。擺位誤差的存在會(huì)導(dǎo)致放療精度降低，影響臨床效果。對(duì)于危及器官而言，擺位誤差會(huì)增加對(duì)腫瘤周圍正常組織器官造成不必要的放射性損傷。根據(jù)來源，擺位誤差可分為系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差［8］。系統(tǒng)誤差來源于設(shè)備精度的變化，包括激光燈誤差、機(jī)械誤差、加速器誤差等，具有規(guī)律性和可重復(fù)性；隨機(jī)誤差主要與患者在擺位過程中體位的不自主移動(dòng)和技術(shù)員的操作不恰當(dāng)有關(guān)，具有隨機(jī)性［9］。對(duì)于宮頸癌的放療，患者皮膚標(biāo)記的模糊和體重的變化會(huì)隨著治療時(shí)間持續(xù)而誤差變大。宮頸癌患者在放療過程中可以通過憋尿，以減少膀胱炎癥的發(fā)生率［10］，因此病人憋尿的穩(wěn)定性也會(huì)對(duì)擺位誤差產(chǎn)生影響。在整個(gè)宮頸癌的治療過程中，需要進(jìn)行持續(xù)觀察和系統(tǒng)誤差的校正。

CBCT 圖像能夠準(zhǔn)確清楚地呈現(xiàn)治療范圍內(nèi)的腫瘤及周圍正常組織器官的三維結(jié)構(gòu)變化［11］。CBCT成像清晰、操作方便、自動(dòng)化程度高，相較于傳統(tǒng)的EPID 更容易清楚地獲取擺位誤差［12-13］。CBCT對(duì)于分析宮頸癌病人的擺位誤差具有重要意義。本研究通過回顧性分析CBCT 采集的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩種固定方法在Lat 和Rtn 方向上的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；利用熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠進(jìn)行固定病人在Vrt、Lng 方向上均較單獨(dú)使用熱塑膜固定有更好的穩(wěn)定性。兩種固定方法的擺位誤差存在差異的原因可能與以下幾個(gè)因素有關(guān)：（1）患者腰椎本身存在曲度。背部使用發(fā)泡膠同時(shí)腹部使用熱塑膜聯(lián)合固定，可以很好地限制病人由于腹部加壓而造成的曲度的改變，從而更好地限制Vrt 方向上的移動(dòng)。（2）宮頸癌病人在治療過程中均需憋尿。現(xiàn)采用的是固定時(shí)間憋尿的辦法，由于膀胱、直腸作為危及器官，在受到射線照射后，存在膀胱炎癥及直腸炎的可能性［14-16］。隨著治療時(shí)間的延長(zhǎng)，患者每次憋尿能力會(huì)發(fā)生下降，單純熱塑膜固定的患者會(huì)為減少來自腹部的壓力而被動(dòng)發(fā)生骨盆后傾，改變腰骶部曲度，從而導(dǎo)致Vrt 方向上的誤差增大。（3）宮頸癌患者均為女性，體脂比相對(duì)較高，臀部作為皮下脂肪儲(chǔ)存的重要位置，部分患者由于同步放化療的進(jìn)行，可能導(dǎo)致體重下降，皮下脂肪減少［17］，從而導(dǎo)致單純熱塑膜固定時(shí)Vrt 方向誤差值的變化相對(duì)較大［18-20］。（4）患者采用雙手抱肘置于額頭的姿勢(shì)仰臥，使身體處于反弓狀態(tài)，由于抱肘的位置不固定，從而使患者反弓程度不一致，導(dǎo)致單純使用熱縮膜固定時(shí)Vrt 方向上的誤差較大。（5）患者定位時(shí)背部肌肉較緊張，導(dǎo)致腰骶部曲度較大，隨著治療時(shí)間的延長(zhǎng)，患者逐漸放松，單純熱塑膜固定時(shí)，患者由于背部沒有支撐，會(huì)導(dǎo)致Vrt 后方向上誤差變大［21-22］。（6）單純熱塑膜固定時(shí)，患者Lng 方向上的固定主要依靠體表定位線與體板中線對(duì)齊以及會(huì)陰部的分腿器固定，而采用熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠固定的患者由于增加了腰部發(fā)泡膠的固定，從而使Lng方向上發(fā)生位移的可能性變小。

綜上所述，對(duì)于宮頸癌患者Vrt 和Lng 方向上的固定，熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠固定均優(yōu)于單純使用熱塑固定。在采用熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠固定中，本研究均選取體型相對(duì)勻稱的患者，過度肥胖者由于體型過寬、體重過重，發(fā)泡膠不足以支撐，且皮下脂肪過多患者在使用熱塑膜聯(lián)合發(fā)泡膠固定時(shí)，可能會(huì)因?yàn)閿D壓而導(dǎo)致體表標(biāo)記線移位，從而不利于擺位治療的進(jìn)行。因此在宮頸癌患者接受VMAT 時(shí)，固定方法的選擇要根據(jù)病人體型的大小、患者的耐受程度、計(jì)劃制作的實(shí)用性、治療實(shí)施的可行性和重復(fù)性等諸多因素進(jìn)行綜合考慮，從而來選擇更適用于患者的固定方式，從而達(dá)到放療的個(gè)性化需求。