宮頸癌放射治療擺位誤差的影響因素

李明，蔡晶，儲開岳，吳建亭，商在春

南通市腫瘤醫(yī)院 南通大學附屬腫瘤醫(yī)院放療科，江蘇南通 226361

宮頸癌是女性常見的惡性腫瘤，放射治療（放療）是宮頸癌的主要治療手段之一。在宮頸癌的放療中，由于盆腔內(nèi)有眾多對射線較為敏感的器官，因此如何在放療的同時對正常組織進行有效保護是放療的重點［1］。隨著放療技術(shù)發(fā)展，圖像引導調(diào)強放療（IGRT）在宮頸癌治療中得到了廣泛應用。研究表明，IGRT在宮頸癌患者中應用可以減少腸道放射劑量，相比于三維適形放療，其胃腸道和泌尿道毒性明顯降低［2-3］。然而，先進的放療技術(shù)伴隨著對擺位精度要求的提高。在宮頸癌放療中，擺位精度影響因素眾多。何陽等［4］研究發(fā)現(xiàn)，皮膚彈性與擺位誤差隨年齡變化有一定相關(guān)性；伍嘉穎等［5］認為，規(guī)范憋尿流程可以使體位固定、CT 掃描、模擬復位具有一致性；馬平平等［6］通過對不同肥胖程度患者擺位誤差研究發(fā)現(xiàn)，較大誤差在頭腳（CC）方向。因此，系統(tǒng)分析患者年齡、固定方式、肥胖程度、憋尿量等因素對擺位精度的影響，可為宮頸癌放療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取 2019 年 5 月—2021 年 3 月南通大學附屬腫瘤醫(yī)院收治的宮頸癌放療患者148例，年齡 32~74 歲，中位年齡 51 歲；體質(zhì)量指數(shù)（BMI）15.1~34 kg/m2，中位BMI 24.5 kg/m2；放療前膀胱尿量311~373 mL；采取體板加體膜固定94 例、負壓真空墊固定54例。納入標準：首次放療，病理學檢查確診宮頸癌，Karnofsky 評分≥80分；無嚴重器官功能障礙，對治療有良好的依從性。排除標準：嚴重脊柱側(cè)彎及平躺困難的患者。本研究通過醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 放療定位 放療患者采取仰臥并雙手抱頭體位，運用負壓真空墊或體板加體膜進行體位固定。運用負壓真空墊定位時，在定位激光燈引導下將金點標記到患者體表后行CT掃描定位；運用體板加體膜固定時，首先尋找體板與患者腹部相對固定位置并進行標記，確定患者與體板相對位置；在體膜上開2~3 個小孔并將小孔的位置標記，確定患者與體膜相對位置。運用飛利浦Brilliance TM Big Bore CT 模擬定位機進行定位增強掃描，掃描層厚5 mm，電壓120 kV，掃描范圍為腰1 椎體至閉孔下緣5 cm。定位影像傳至放療計劃系統(tǒng)（TPS），三維重建CT 影像與MRI 影像融合，勾畫靶區(qū)與正常組織。臨床靶區(qū)（CTV）包括宮頸、子宮、宮旁、部分陰道及盆腔淋巴結(jié)區(qū)域以及受累腹主動脈淋巴結(jié)區(qū)。危及器官主要為直腸、小腸、膀胱和股骨頭。運用Pinnacle 放療計劃系統(tǒng)對進行設(shè)計，根治放療靶區(qū)劑量為45~50.4 Gy，分為25~28次。

1.3 誤差測量 應用E1ekta Synergy 直線加速器，機架旋轉(zhuǎn)360°，掃描電壓120 kV，掃描電流1 056 mA，標準掃描劑量15.5 mGy，重建形成放療擺位錐形束CT（CBCT）圖像。根據(jù)文獻［7］調(diào)整宮頸癌患者定位CT 的窗寬、窗位，取Level Loc=911、Window Loc=329與患者CBCT 圖像進行骨性配準，配準首選腫瘤靶區(qū)、重要器官、骨結(jié)構(gòu)等，得出線性誤差左右（LR）、CC、腹背（AP）與旋轉(zhuǎn)誤差LR、CC、AP等六維方向的擺位誤差。宮頸癌放療擺位誤差允許范圍取線性誤差T≤5 mm、旋轉(zhuǎn)誤差R≤3°。對未在允許范圍內(nèi)的擺位誤差通過移床或重新擺位進行糾正后方可治療。CBCT 掃描頻率為患者放療開始連續(xù)3 次用于確定治療中心，評估擺位誤差與穩(wěn)定性，之后每周進行1 次。擺位誤差數(shù)據(jù)取患者第4 次CBCT 測得值，共148次。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSSAU（V21.0）軟件。符合正態(tài)分布的計量資料用表示，采用Lasso回歸模型與線性回歸模型分析各影響因素。選擇各個自變量標準化回歸系數(shù)趨于穩(wěn)定時的最小K值，擬合的模型系數(shù)分析采用t檢驗，模型分析采用F檢驗，預測值與均值匹配評估采用R2法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

LR、CC、AP 方向的線性誤差分別為（2.05 ±1.20）、（3.25 ± 1.81）、（2.16 ± 1.56）mm；LR、CC、AP 方向的旋轉(zhuǎn)誤差分別為（0.97 ± 0.87）°、（0.93 ±0.73）°、（0.86 ± 0.59）°。通過線性回歸可見，患者年齡、膀胱尿量、BMI 與擺位誤差呈線性增長關(guān)系，固定方式對擺位誤差的影響最明顯，見圖1。

圖1 患者年齡、膀胱尿量、固定方式、BMI與擺位誤差散點趨勢圖

將年齡、膀胱尿量、固定方式、BMI作為自變量，將擺位誤差作為因變量納入Lasso 回歸模型，K值取0.01，模型R2分別為 0.27、0.49、0.35、0.28、0.11、0.05，即年齡、膀胱尿量、固定方式、BMI可以解釋線性誤差LR、CC、AP的27%、49%、35%變化原因，旋轉(zhuǎn)誤差LR、CC、AP的28%、11%、5%變化原因。對線性誤差LR、CC、AP與旋轉(zhuǎn)誤差LR、CC、AP進行F檢驗發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LR=12.88、FCC=34.65、FAP=19.61，P均＜0.05；旋轉(zhuǎn)誤差FLR=13.54、FCC=4.59，P均＜0.05；FAP=1.93，P＞0.05。即年齡、膀胱尿量、固定方式、BMI中至少一項會對線性誤差LR、CC、AP與旋轉(zhuǎn)誤差LR、CC產(chǎn)生影響，而對旋轉(zhuǎn)誤差AP不會產(chǎn)生影響。見表1。

表1 宮頸癌放射治療擺位誤差影響因素的Lasso回歸分析

3 討論

目前，宮頸癌放療重點是通過更高的腫瘤靶區(qū)覆蓋和更少危及器官受量來達到更好的療效［8-9］。在宮頸癌放療中，放療反應以造血系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)為主。郭旗等［10］認為，術(shù)后IGRT的宮頸癌患者3 級及以上不良反應主要為血液不良反應，早期嚴重的腸道不良反應發(fā)生率較低。應用IMRT 聯(lián)合同步劑量補償HDR-ICBT 方法治療局部晚期宮頸癌可以降低嚴重不良反應的發(fā)生率，且具有較好的局部控制率和總生存率［11］。楊燁等［12］通過將水凝膠注射到陰道與直腸之間來增加間隙距離的方法，降低了直腸照射劑量并減少發(fā)生放射性損傷的概率。可見放療計劃設(shè)計優(yōu)化與干預對危及器官有一定保護作用。在計劃設(shè)計時，基于圖像變換的CT圖像校正算法可對宮頸癌放療劑量準確性進行定量評估［13］；對于中晚期宮頸癌，動態(tài)IMRT 技術(shù)與強度等級≥10 的靜態(tài)IMRT 技術(shù)劑量分布相當，臨床應用中優(yōu)先選取動態(tài)IMRT 或強度等級接近于10 的靜態(tài)IMRT［14］。宮頸癌患者放療計劃采取 IMRT、IGRT、VMAT 等先進技術(shù)，可以提高靶區(qū)劑量的同時降低危及器官受量。然而，實施先進放療技術(shù)前提是需要對擺位誤差進行嚴格控制。腫瘤患者放療過程中的擺位誤差包括系統(tǒng)誤差與隨機誤差。放療設(shè)備機械誤差、定位設(shè)備誤差及計劃系統(tǒng)誤差等原因?qū)е铝讼到y(tǒng)誤差；患者每次擺位、呼吸運動、患者不自主的移動等原因產(chǎn)生隨機誤差。研究表明放療擺位誤差會導致放療靶區(qū)劑量分布發(fā)生變化，從而對腫瘤局部控制率或正常組織并發(fā)癥產(chǎn)生影響。其中系統(tǒng)誤差會導致腫瘤靶區(qū)偏移，隨機誤差則會導致靶區(qū)邊緣劑量模糊［15-17］。因此，只有充分掌握擺位誤差產(chǎn)生的原因，從根本上降低擺位誤差，才能使患者在放療時獲益。

宮頸癌患者以中老年為主，隨著年齡的增大皮膚彈性變差，在以皮膚標記線進行擺位時，皮膚容易受到牽拉從而引起擺位誤差。但本研究發(fā)現(xiàn)，患者年齡對擺位誤差無影響，這與理論有些不符，原因可能是外部干預導致皮膚狀態(tài)和年齡不相關(guān)（個體差異、生育情況、皮膚保養(yǎng)狀態(tài)）。雖然年齡對擺位誤差無影響，但通過圖1 可以看出年齡對患者六維方向擺位誤差有一個增大趨勢。后期需要對患者皮膚狀態(tài)進行評估來客觀評價其與擺位誤差的關(guān)系。

彭海燕等［18］借助光學表面成像系統(tǒng)對宮頸癌患者擺位誤差分析認為患者擺位易受膀胱尿量與BMI的影響。宮頸癌放療時，盆腔腹側(cè)標記點容易受膀胱的充盈與呼吸運動的影響，因此膀胱充盈狀態(tài)對子宮前緣的影響較大，擴大CTV-PTV 前方外放范圍可能降低靶區(qū)的漏照，控制膀胱充盈狀態(tài)的一致性對宮頸癌精確IGRT 是必要的［19-20］。本研究發(fā)現(xiàn)，膀胱尿量主要影響線性誤差CC方向，同樣印證了上述結(jié)果。

固定方式選擇時，宮頸癌患者采取體板加體膜固定技術(shù)進行放療，可減少患者體位移動與呼吸幅度，通過體板刻度線配合人體標記線與人體標記點配合體模標記孔兩方面結(jié)合確定患者位置，相較于負壓真空墊可以減少擺位誤差。本文通過Lasso 回歸分析證實了上述論點。

在BMI對宮頸癌患者放療擺位誤差影響的研究中，李雅寧等［21］認為在不考慮旋轉(zhuǎn)誤差、靶區(qū)及鄰近器官變化情況下，BMI≤18.4 kg/m2時固定方式選擇仰臥位較好，BMI≥18.5 kg/m2時固定方式選擇俯臥位較合適。張倩等［22］研究表明患者腹壁越厚、腹圍越大擺位誤差越明顯，腹壁厚度＞3 mm、腹圍＞900 mm的患者應適當增加PTV 的外放邊界。本研究中Lasso 回歸分析表明BMI 對擺位誤差六維方向無影響，通過散點趨勢圖可見BMI在線性誤差方向與旋轉(zhuǎn)誤差LR、CC方向有增大趨勢，后期仍需進一步研究。

總之，宮頸癌患者進行放療時，選擇體板加體模固定配合定位標記線可以減少患者擺位誤差提高治療穩(wěn)定性，患者憋尿量因根據(jù)擺位誤差與膀胱受量情況進行評估，雖然本文未發(fā)現(xiàn)患者年齡與BMI 對擺位誤差有影響，但依據(jù)兩者與擺位誤差線性圖，其對擺位誤差的影響仍需關(guān)注。