胸段食管癌放療四種體位固定方式對鎖骨上區(qū)域動度的比較研究*

萬寶，黃鍵兵，覃仕瑞，蘆鳳玉，張文博，張焜，趙宇，洪天航，楊博宇，侯露，劉帆，周宗玫，肖澤芬，陳東福，馮勤付，王健仰，畢楠

100021 北京，國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心/中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院 放療科

食管癌在中國的發(fā)病率占到了世界總發(fā)病率的50%，其中鱗癌占90%以上，腺癌占3.8%～8.8%，是我國主要癌種之一[1-4]。食管癌調(diào)強放射治療(intensity-modulated radiotherapy，IMRT)通常分次次數(shù)較多(一般≥20次)，對體位固定重復(fù)性要求很高，當(dāng)對胸段食管癌患者的鎖骨上淋巴引流區(qū)進(jìn)行治療時，患者肩關(guān)節(jié)的位置對擺位重復(fù)性的好壞影響較大。本研究從食管癌體位固定方式、鎖骨上區(qū)域的位置移動幅度和空間位移來比較四種固定方式在臨床實踐中的優(yōu)劣勢。

1 材料與方法

1.1 患者選取

前瞻性入組2019年11月1日至2022年1月2日，在本單位行放射治療的80例食管癌患者。具體入組標(biāo)準(zhǔn)如下：1)經(jīng)病理證實確診食管癌；2)經(jīng)影像學(xué)或胃鏡證實病灶中心位于胸段；3)均行根治劑量的IMRT；4)需行鎖骨上淋巴引流區(qū)照射；5)在治療中使用胸腹平架上肢上舉位固定(上肢交叉環(huán)抱置于額前)、胸腹平架上肢體側(cè)位固定、頸胸一體架上肢體側(cè)位固定或頸胸一體架上肢上舉位固定(上肢上舉置于臂托架)。排除標(biāo)準(zhǔn)為：1)未能完成處方劑量照射；2)放療過程中改野，取消鎖骨上淋巴引流區(qū)照射；3)放療過程中體重下降大于10%。

1.2 定位和計劃設(shè)計

患者取仰臥位，按照四種不同的體位固定方式和相應(yīng)體膜進(jìn)行固定，胸腹平架上舉組患者雙手交叉置于額前，熱塑體模固定(TAHF組，圖1A)。胸腹平架體側(cè)組患者雙臂放松狀態(tài)下置于體側(cè)熱塑體模固定(TAASB組，圖1B)。頸胸一體架體側(cè)組患者仰臥固定裝置后，雙臂置于身體兩側(cè)，熱塑網(wǎng)膜固定(CTASB組，圖1C)，頸胸一體架上舉組患者身體放松情況下暴露上身，雙臂自然外展120度左右，手臂上舉將手臂和手置于臂托和腕托上，輕輕握住立桿(CTHB組，圖1D)；根據(jù)患者舒適度和臨床需要調(diào)整上肢支撐的角度和高度，調(diào)整頭枕型號和位置，保證擺位重復(fù)性。自由呼吸下進(jìn)行CT模擬定位掃描(Philips Brilliance Big Bore或Siemens SOMATOM D Definition AS 40)。定位中心盡量靠近胸鎖關(guān)節(jié)。所有患者均采用調(diào)強治療(包括靜態(tài)調(diào)強、旋轉(zhuǎn)調(diào)強和一體化調(diào)強)。

圖1 四組體位固定方式

1.3 錐形束CT(cone beam CT，CBCT)圖像獲取及數(shù)據(jù)采集

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，將配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行兩組間獨立樣本t檢驗或多組間多個樣本均數(shù)間多重t檢驗，一般資料進(jìn)行秩和檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Van Herk法計算隨機誤差和系統(tǒng)誤差的過程。系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差由每個患者分次間誤差均值的標(biāo)準(zhǔn)差表示，隨機誤差標(biāo)準(zhǔn)差由每個患者分次問誤差的標(biāo)準(zhǔn)差的均方根表示。

2 結(jié) 果

2.1 患者一般資料

共入組80例患者(4組患者各取20例)，全部患者病理類型為胸段食管鱗狀細(xì)胞癌，鎖骨上淋巴結(jié)都為陽性，4組患者均以男性為主，胸腹平架固定均采用B枕，頸胸一體架固定以C枕為主，4組患者的年齡、體重指數(shù)、放療劑量和CBCT次數(shù)的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

表1 四組患者的基線資料對比

2.2 四組體位固定方式靶區(qū)擺位誤差比較

系統(tǒng)誤差Σ為個體病例擺位誤差平均值的標(biāo)準(zhǔn)差，隨機誤差σ為個體病例擺位誤差標(biāo)準(zhǔn)差的均方根[10-11]。如表2所示，頸胸一體架上舉組在Z、Rx、Rz方向的擺位誤差小于胸腹平架上舉組，在X、Rx方向的擺位誤差小于胸腹一體架體側(cè)組，在Z方向的擺位誤差小于頸胸一體架體側(cè)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表2 四組體位固定方式的整體擺位誤差(∑±σ)

2.3 四組體位固定方式整體靶區(qū)擺位誤差的分布

胸腹平架上舉組、胸腹平架體側(cè)組、頸胸一體架體側(cè)組和頸胸一體架上舉組的平移擺位誤差在0.4 cm之內(nèi)和旋轉(zhuǎn)誤差在2°之內(nèi)的百分比(表3)與另外3種固定方式相比，頸胸一體架上舉組在X、Y、Z軸方向的平移擺放誤差多分布在0.2 cm之內(nèi)，在Rx、Ry、Rz方向的旋轉(zhuǎn)誤差多分布在1°之內(nèi)。

表3 四組體位固定方式的擺位誤差分布

DirectionCTHBTAHFTAASBCTASB>2°2°-1°≤1°>2°2°-1°≤1°>2°2°-1°≤1°>2°2°-1°≤1°Rx (°)0.6118.1881.215.5623.8970.566.6720.0073.331.2024.1074.70Ry (°)4.8524.8570.3012.2225.0062.789.7033.3356.9714.4628.3157.23Rz (°)0.617.8891.522.7827.7869.440.0017.5882.421.2020.4878.31

2.4 四組體位固定方式肩鎖關(guān)節(jié)的差異和位移動度

如表4所示，頸胸一體架上舉組肩鎖關(guān)節(jié)擺位誤差在ΔX、ΔY和ΔZ方向上顯著小于其他三組體位固定方式。并且在位移移動度上頸胸一體架上舉組都優(yōu)于其他3組體位固定方式。

表4 四組體位固定方式肩鎖關(guān)節(jié)的擺位誤差

3 討 論

放射治療物理學(xué)的發(fā)展及各種高新放射治療技術(shù)的普及，對患者擺位誤差的準(zhǔn)確性提出了越來越高的要求。ICRU24號報告表明，當(dāng)靶區(qū)照射劑量偏差5%會使原發(fā)灶失控或并發(fā)癥增大[12]?！熬_”放療的三個方面：精確定位、精確計劃、精確治療。在最大程度提高腫瘤靶區(qū)劑量的同時也能減少鄰近組織的放射毒性反應(yīng)，擺位誤差是指實際治療位置與計劃位置之間存在的差異，其中隨機誤差對調(diào)強放療劑量的影響小于系統(tǒng)誤差[13]。如果不能把擺位誤差降到允許范圍之內(nèi)很難體現(xiàn)精準(zhǔn)放療的優(yōu)勢。KV-CBCT在提高患者擺位的精確度上得到了國內(nèi)外各大醫(yī)療機構(gòu)的認(rèn)可，但由于各個醫(yī)療機構(gòu)對設(shè)備維護(hù)，患者的訓(xùn)練，擺位方法存在一定差異，使得患者每次治療的擺位不確定性帶來了體位的變化，近年來體位固定技術(shù)的不斷應(yīng)用已經(jīng)使擺位的精確度有了提高。本研究著重研究四種體位固定方式對胸段食管癌及鎖骨上區(qū)治療的位移誤差的影響，來豐富臨床的選擇。

由于不同部位產(chǎn)生的活動度和運動規(guī)律不同，所產(chǎn)生的擺位誤差也不同，對于鎖骨上區(qū)產(chǎn)生的動度主要來源于胳膊的上下束縛或上肢固定裝置是不是合理。食管癌的固定方式直接影響治療精度，四種固定方式對于治療部位上有不同的優(yōu)勢。比如胸腹平架對固定食管癌下段與胃結(jié)合部位的固定具有優(yōu)勢，頭頸肩架對頸段食管具有穩(wěn)定的固定效果，頸胸一體架對保證上肢重復(fù)性的作用較好。頸胸一體架和胸腹平架均可用于食管癌的放療[14], 臨床使用中手臂置于身體兩側(cè)和手臂上舉也都多有應(yīng)用，但是部分固定方式對包含鎖骨上區(qū)的食管癌患者固定效果欠佳。本研究統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，相較其他擺位固定方法，頸胸一體架手臂上舉固定在Z、Rx、Ry、Rz方向上誤差更小，并且頸胸一體架上舉組肩鎖關(guān)節(jié)擺位誤差在ΔX、ΔY和ΔZ方向上小于其他三組體位固定方式；與另外三種固定方式相比，頸胸一體架上舉組在X、Y、Z軸方向的平移擺放誤差多分布在0.2 cm之內(nèi)，在Rx、Ry、Rz方向的旋轉(zhuǎn)誤差多分布在1°之內(nèi)。分析造成該結(jié)果的原因可能有以下幾點：1)相較于胸腹平架上舉組，頸胸一體架上舉組在手臂位置有臂托支撐，通過對臂托調(diào)節(jié)，可以讓患者處于相對比較舒適的位置，減少了手臂位置不確定性對體表標(biāo)記的牽拉，因此誤差相對更小；2)相較于頸胸一體架體側(cè)組，頸胸一體架上舉組手臂位置參數(shù)固定，重復(fù)性高。體側(cè)組存在每次手臂貼近身體程度不一、聳肩或耷肩牽拉手臂、治療期間雙臂可能移動旋轉(zhuǎn)等問題，這都會導(dǎo)致頸胸一體架體側(cè)組相較于上舉組有更大的擺位誤差；3)相較于胸腹平架，頸胸一體架具有更長的固定范圍，能夠同時固定頭部頸部和胸部，減少旋轉(zhuǎn)誤差的產(chǎn)生,并且具有更全面的固定參數(shù)設(shè)置，減少位置不確定性造成的分次間誤差。這些優(yōu)勢都使其具有更好的固定效果。

胸腹平架固定裝置在體側(cè)和上舉體位都能很好地適用于臨床要求[15-16]，但是在治療過程中手臂對皮膚的牽拉會使整體誤差產(chǎn)生偏移。由于沒有對頸部加以固定，給頸部位移帶來了不確定性，因此頭頸肩架在固定頸部方面也有很好的表現(xiàn)。由于食管癌的靶區(qū)顯凹形，靶區(qū)過長，周圍的重要器官比較豐富，所以采用不同的固定方式來配合食管癌的治療顯得尤為重要。食管癌患者常伴有鎖骨上區(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，但現(xiàn)有文獻(xiàn)對于食管癌鎖骨上區(qū)靶區(qū)動度鮮有文獻(xiàn)報道，本研究分別測量了四組方式下肩鎖關(guān)節(jié)的位置移動幅度ΔX、ΔY、ΔZ，并進(jìn)一步計算了肩鎖關(guān)節(jié)的三維空間位移d。具體方法為整體配準(zhǔn)肩鎖關(guān)節(jié)，以胸鎖關(guān)節(jié)(頸椎)為配準(zhǔn)標(biāo)志得到一組數(shù)據(jù)，然后以肩鎖關(guān)節(jié)為配準(zhǔn)標(biāo)志得到另外一組數(shù)據(jù)，二者之差就是肩關(guān)節(jié)與定位時相比的移動量。結(jié)果表明，所有分次肩鎖關(guān)節(jié)的移動幅度以及三維空間位移的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，頸胸一體架上舉組均明顯優(yōu)于其他固定組，對肩部具有更好的固定效果。

食管癌調(diào)強放療的體位固定，以往常規(guī)采用胸腹平架和頭頸肩架的固定方式。因胸腹平架對頸部、頭頸肩架對于下縱隔區(qū)域沒有體位限制，對于涉及鎖骨上區(qū)和下縱隔區(qū)的食管癌患者，相應(yīng)受照射區(qū)域分次間擺位誤差較大；患者無意識的自主運動，亦會造成分次內(nèi)擺位誤差較大，最終導(dǎo)致擺位重復(fù)性較差。因此對于治療靶區(qū)包含鎖骨上區(qū)的食管癌患者，需要一種能夠兼顧兩種體架優(yōu)勢的新方法，來控制患者無意識的自主運動，達(dá)到減小擺位誤差的目的。本研究發(fā)現(xiàn)，使用頸胸一體式固定架配合手上舉體位，整體的擺位誤差明顯減小，特別是對比分次間肩鎖關(guān)節(jié)和胸鎖關(guān)節(jié)位移發(fā)現(xiàn)，一體架手上舉這種方式對鎖骨上區(qū)的固定有一定優(yōu)勢。

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