發(fā)泡膠體位固定技術在鼻咽癌患者容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療中的應用

吳章桂，黃家文（通信作者），張梅芳，傅萬凱

福建省腫瘤醫(yī)院·福建醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院放射治療中心 （福建福州 350000）

鼻咽癌指發(fā)生于鼻咽腔頂部和側壁的惡性腫瘤，是我國高發(fā)惡性腫瘤之一，且是頭頸部最常見的惡性腫瘤，我國鼻咽癌高發(fā)地區(qū)主要集中在廣東、廣西、福建、湖南、江西等地。鼻咽癌以鱗狀上皮細胞癌最常見，大致可分為低分化、高分化及未分化鱗狀上皮細胞癌，其中低分化鱗狀上皮細胞癌達95%[1-2]。由于鼻咽部位隱秘復雜，手術較困難，而放射治療較敏感，因此放射治療治療成為治療鼻咽癌患者的首選治療方式[3]。放射治療精確度是放射治療成敗的關鍵因素。近年來，隨著CT、MRI技術的快速發(fā)展，CT模擬機與MRI圖像融合技術的應用，使精確定位得以實現(xiàn)[4-5]，放射治療過程中擺位誤差也得到了極大的改善，但鼻咽癌體位固定依然普遍沿用標準化頭枕聯(lián)合記憶型熱塑網(wǎng)膜固定技術，即不同的頭型使用同一頭枕，舒適性差，體位固定穩(wěn)定性不足，這與因調(diào)強放射治療技術的應用對放射治療擺位誤差提出了更高要求的現(xiàn)狀不符。本研究著重比較發(fā)泡膠體位固定技術與標準化頭枕，為頭頸腫瘤放射治療提供更加舒適穩(wěn)定的體位固定方式，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2017年10月至2018年9月我院收治的鼻咽癌患者108例，患者均經(jīng)病理證實，且采用容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療（VMAT），按照放射治療時所采用的固定方式將其分為對照組（68例）和試驗組（40例）。對照組采用標準化頭枕聯(lián)合熱塑網(wǎng)膜進行固定，其中男53例，女15例；年齡26～75歲，平均年齡47歲，中位年齡50.5歲；低分化鱗狀上皮細胞癌61例，未分化鱗狀上皮細胞癌5例，高分化鱗狀上皮細胞癌1例，低分化腺癌1例。試驗組采用個體化發(fā)泡膠墊聯(lián)合執(zhí)塑網(wǎng)膜進行固定，其中男33例，女7例；年齡31～83歲，平均年齡52歲，中位年齡57.5歲；低分化鱗狀上皮細胞癌36例，未分化鱗狀上皮細胞癌1例，低分化腺癌2例，未分化腺癌1例。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性?；颊呔鶠楸茄拾┦自\，卡氏評分（KPS）≥80分。

1.2 設備資料

ELEKTA AXESSETM直線加速器機載千伏級錐形束CT（cone beam computed tomography，CBCT），PHILIPS BRILLIANCE荷蘭大孔徑CT模擬機，放射治療計劃系統(tǒng)Monaco 5.00.02，MOSAIQ Version 2.41.01J0治療驗證系統(tǒng)，F(xiàn)orRad AB 混合型發(fā)泡膠（Polyurethane foam sealing agent），Klarity形狀記憶熱塑網(wǎng)膜、標準化頭枕及配套頭頸肩固定底板。

1.3 個體化發(fā)泡膠墊枕的制作

制作人員先戴好口罩、手套，取出塑料袋，根據(jù)放射治療所需固定體位擺放于頭頸肩固定底板上；將催化劑倒入量筒然后再倒入等量反應劑，用力攪拌搖勻，使兩種物質(zhì)充分混合并開始發(fā)泡，此時將混合劑倒入塑料袋，讓患者按治療體位躺下，制作人員充分擠壓液體，使其與患者體形完全一致；待發(fā)泡膠開始凝固變硬時，剪去多余的塑料袋并適當調(diào)整邊緣，靜置10～15 min后，制作熱塑網(wǎng)膜，待熱塑網(wǎng)膜冷卻定型后解除熱塑網(wǎng)膜讓患者起床離開，制作人員可用工具刀在多點刺破塑料袋，打開風扇加速發(fā)泡劑的硬化，直至完全硬后方可將發(fā)泡膠枕取下儲存。

1.4 掃描參數(shù)及數(shù)據(jù)采集與處理

1.4.1 掃描參數(shù)

濾線器 F0、準直器 S20；管電壓100 kV、曝光量10 mAs；掃描起始角度260°～100°，順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)連續(xù)掃描；圖像分辨力為512×512，3 mm高分辨重建。骨匹配區(qū)域（Clipbox）范圍：上界包括眼眶上緣，前界包括上頜骨前緣或鼻尖，后界包括枕骨后緣，下界至第4頸椎下緣，左、右界至雙側乳突外緣。

1.4.2 數(shù)據(jù)采集與處理

108例患者共進行540次CBCT掃描，首次放射治療時參與模擬定位的主管醫(yī)師必須到治療室參與擺位，并進行CBCT掃描，獲取CBCT圖像與參考圖像配準，獲得X（左右）、Y（頭腳）、Z（前后）、Rx（繞X旋轉(zhuǎn)）、Ry（繞Y軸旋轉(zhuǎn)）、Rz（繞Z軸旋轉(zhuǎn)）6組擺位誤差數(shù)據(jù)；然后每周進行1次CBCT掃描，連續(xù)5周，共獲得2 700組擺位誤差數(shù)據(jù)；按照試驗組（發(fā)泡膠組）與對照組（標準化組）進行分類，比較分析兩組擺位誤差與分次間擺位重復性的差異。

1.5 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)。根據(jù)Rosenthal等[6]推薦擺位誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差，系統(tǒng)誤差用x-表示，隨機誤差用標準差s表示，試驗組與對照組擺位誤差采用獨立樣本均數(shù)t檢驗；擺位誤差重復性采用貝賽爾實驗標準差計算，稱為重復性標準差[7]；根據(jù)van Herk[8]提供的擴邊公式MPTV=2.5Σ+0.7δ得出MPTV，其中∑為系統(tǒng)誤差的標準差，δ為隨機誤差的標準差，MPTV為腫瘤靶區(qū)內(nèi)擴邊。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組各軸向首次擺位誤差均值比較

試驗組與對照組誤差結果顯示，試驗組擺位誤差在X、Y、Z軸位上線性誤差小于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；試驗組擺位誤差僅Rx軸方向上旋轉(zhuǎn)誤差小于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），而在Ry、Rz軸位上兩組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表 1 兩組各軸向首次擺位誤差均值比較（）

表 1 兩組各軸向首次擺位誤差均值比較（）

注：與對照組比較，aP＜0.05

組別 例數(shù) 線性誤差（mm） 旋轉(zhuǎn)誤差（°）X Y Z Rx Ry Rz試驗組 40 1.17±0.79a 0.85±0.69a 0.76±0.56a 0.97±0.38a1.05±0.88 0.51±0.55對照組 68 1.60±1.12 1.50±1.19 1.27±0.84 1.37±0.79 1.32±1.03 0.69±0.60

2.2 兩組分次間擺位誤差及擺位誤差重復性比較

兩組分次間擺位誤差結果顯示，5個分次擺位誤差試驗組均小于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。兩組擺位誤差重復性結果顯示，試驗組殘留差值均數(shù)及重復性標準差均小于對照組，見表3。

表2 兩組分次間擺位誤差比較（mm， ）

表2 兩組分次間擺位誤差比較（mm， ）

注：與對照組比較，aP＜0.05

分次 試驗組（40例） 對照組（68例）X Y Z 1 1.11±0.73a 0.83±0.72a 0.58±0.67a 1.48±0.88 1.56±0.85 1.19±0.76 2 1.12±0.80a 0.79±0.84a 0.72±0.51a 1.61±1.08 1.47±1.17 1.07±1.04 3 1.22±0.82a 0.80±0.82a 0.81±0.57a 1.53±1.20 1.29±1.25 1.33±0.75 4 1.19±0.82a 0.91±0.77a 0.79±0.68a 1.69±1.23 1.63±1.33 1.35±0.90 5 1.21±0.85a 0.93±0.58a 0.90±0.49a 1.69±1.19 1.57±1.41 1.41±0.83 X Y Z

表3 兩組擺位誤差重復性比較（mm）

2.3 兩組在分次放射治療中靶區(qū)內(nèi)外擴邊界比較

兩組靶區(qū)內(nèi)外擴邊界結果比較顯示，試驗組靶區(qū)內(nèi)外擴邊界小于對照組，分別縮減了1.56 mm、2.18 mm、0.42 mm，見表4。

表4 兩組在分次放射治療中靶區(qū)內(nèi)外擴邊界比較（mm）

3 討論

VMAT是在三維適形調(diào)強放射治療（IMRT）基礎上發(fā)展起來的，其必須滿足照射野形狀與病灶一致，且靶區(qū)內(nèi)部與表面劑量處處相等，可根據(jù)需要進行調(diào)整，可以大幅提升靶區(qū)劑量，降低周邊組織器官劑量，是“三精治療”的必然產(chǎn)物，適用于全身絕大部分腫瘤放射治療。為了達到“精確治療”，我們必須嚴格控制擺位誤差。隨著放射治療技術經(jīng)驗的累積，臨床發(fā)現(xiàn)體位固定方式對擺位誤差的影響較大，因此，近年來有大量的新型體位固定技術被應用于臨床放射治療中，發(fā)泡膠固定技術是其中的一種，且大量研究報道了該技術的應用成果。韓琤波等[9]研究顯示，鼻咽癌患者三維方向誤差值分別為：左右（-0.03±1.68）mm、前后（0.28±2.15）mm、上下（0.17±2.03）mm。黃家文等[10]研究報道，鼻咽癌3個方向首次擺位誤差分別為（1.05±0.73）mm、（1.20±0.74）mm、（1.44±1.20）mm。張連勝等[11]統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，頭頸部腫瘤3個方向的平移誤差分別為（0.13±0.15）cm、（0.13±0.17）cm、（0.11±0.14）cm。由此可見，雖然頭頸部體位固定相對于體部較好，但依然存在一定的波動，而鼻咽結構十分復雜，靶區(qū)周圍有很多重要器官，鼻咽癌放射治療并發(fā)癥依然普遍存在，因此，提高頭頸部放射治療擺位精準度，減少擺位誤差非常必要。臨床多名放射工作者對發(fā)泡膠枕固定與以往的標準化枕進行了研究比較。許森奎等[12]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)泡膠固定技術可使3個方向的MPTV分別縮小1.2 mm、1.22 mm、0.15 mm，本研究結果與其研究結果相似，主要在X、Y軸方向上有明顯縮小，其中Y軸最為顯著。研究表明，X、Y軸方向擺位誤差達3 mm時，對靶區(qū)劑量影響將超過3%，垂體、腦干、脊髓等受量將明顯升高[13-14]。發(fā)泡膠固定技術可以有效控制頭頸部腫瘤X、Y軸方向上的擺位誤差，而在Z軸上影響較小。在長期的實踐工作中我們發(fā)現(xiàn)，雖然有多個類型的標準化頭枕，但每例患者的頸部長短不一，頭型差異較大，或者存在頸椎變形、側彎、強直等情況，則有限的標準頭枕無法滿足臨床需求，使患者頭頸部無法與枕完全貼合，該類患者往往處于強迫性體位，在放射治療過程中會不自主移動，使放射治療擺位誤差明顯加大，放射治療精確度無法得到保證，甚至導致放射治療失敗。發(fā)泡膠制作完全以每例患者自身為模板，頭部包裹范圍大，頸部與患者頸椎曲度一致，一旦擺位時體位與制作發(fā)泡膠時不一致即可使患者感到明顯不適，且熱塑網(wǎng)膜將難以扣入，不僅可明顯改善放射治療擺位誤差，而且使分次間放射治療擺位重復性大幅改善。而Z軸方向上的擺位誤差主要來源于患者的體重變化及旋轉(zhuǎn)誤的干擾影響，消瘦使頸部脂肪變薄，熱塑網(wǎng)膜松動，而網(wǎng)膜上的射野中心并未因此而下沉，故在Z軸方向使用發(fā)泡膠固定技術雖有所改善，但并不顯著。此外，發(fā)泡膠枕具有硬度高、不易變形、不發(fā)生漏氣等特點，可有效避免因體位固定裝置引起的誤差增大，大幅提高放射治療的擺位精確度。

總之，鼻咽癌放射治療體位固定時，發(fā)泡膠比標準化頭枕有明顯優(yōu)勢，無論是首次擺位還是后續(xù)的分次治療過程其擺位誤差均顯著縮小，擺位重復性有明顯改善。但發(fā)泡膠頭枕制作過程耗時較長，成本高，技術性強，建議有條件的放射治療單位可推廣應用。