乳腺癌術(shù)后熱塑體膜固定放療中擺位誤差及安全性研究*

倪文婕，房 彤，侯棟梁，孫保錦，宋麗楠，楊 慧，劉驍蕾，張 楠

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院放療科，北京 100038)

乳腺癌發(fā)病率居惡性腫瘤第1位，病死率第5位[1]，其總體預(yù)后較好，無論是保乳手術(shù)還是改良根治術(shù)后，放射治療(簡稱放療)都發(fā)揮了重要作用。但由于擺位誤差等其他原因的存在，為保證足夠的腫瘤靶區(qū)覆蓋率，需要在臨床靶區(qū)(CTV)周圍外擴(kuò)足夠的安全邊界以保證治療靶區(qū)的完整性，過大的邊界會導(dǎo)致正常組織接受照射劑量增加，從而增加患者不良反應(yīng)。目前，乳腺癌術(shù)后放療的體位固定方式多種多樣，熱塑體膜可以將患者身體與定位體板相對固定住，限制患者移動，保證體位的穩(wěn)定性，因此，在臨床中逐漸得到應(yīng)用。本研究擬采用錐形束CT(CBCT)技術(shù)確定乳腺癌術(shù)后放療患者于仰臥位熱塑體膜固定體位情況下的擺位誤差，探討相關(guān)影響因素，記錄治療中急性放射性皮炎發(fā)生率，了解該方式固定的計劃靶區(qū)(PTV)外擴(kuò)邊界、最佳的CBCT驗證頻次及放療安全性，以指導(dǎo)臨床實踐工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年9月至2021年6月本院放療科收治的乳腺癌術(shù)后放療女性患者58例，年齡34～77歲，中位年齡52歲；左、右乳腺癌各29例；體重指數(shù)(BMI)<24、≥24 kg/m2各29例，其中保乳術(shù)23例，改良根治術(shù)35例。普通調(diào)強放療(IMRT) 14例，容積弧形調(diào)強放療(VMAT) 44例。58例患者均采用熱塑體膜固定；放療期間至少行5次CBCT。本研究為回顧性研究，患者治療方案為其標(biāo)準(zhǔn)治療，符合倫理標(biāo)準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1CT定位

患者仰臥于體板上，選擇合適頭枕，雙手互握手腕置于額頭，雙上肢盡量外展，需要鎖骨上照射患者患側(cè)鎖骨上皮膚盡量展平無皺褶。鉛絲標(biāo)記瘤床術(shù)痕，熱塑體膜固定上端至下頜，用鉛點于體膜上直接標(biāo)記治療中心，用皮膚墨水在腹部、雙側(cè)髖部、雙側(cè)上肢與體膜交界處標(biāo)記身體擺位線(圖1)?；颊咂届o呼吸下行CT掃描，層厚5 mm，上至頜下，下至肺底下5 cm。CT圖像上傳至治療計劃系統(tǒng)，用于制訂放療計劃及放療期間CBCT影像驗證的參考圖像。

A：右側(cè)水平視圖；B：俯視視圖；C：頭端視圖。

1.2.2圖像引導(dǎo)放療

放療期間采用CBCT進(jìn)行放療分次間擺位誤差的測定，每例患者至少每周1次。獲取的CBCT三維重建的容積圖像與定位CT圖像匹配，采用灰度自動配準(zhǔn)法配準(zhǔn)，自動配準(zhǔn)后根據(jù)靶區(qū)范圍進(jìn)行手動微調(diào)，直至圖像匹配滿意為止，記錄三維方向上的偏差數(shù)值。X表示左右方向，Y表示頭腳方向，Z表示腹背方向。本文研究中未考慮患者的旋轉(zhuǎn)誤差。

1.2.3擺位誤差及PTV外擴(kuò)邊界的計算

根據(jù)STROOM等[2]ICRU62號報告規(guī)定，擺位誤差包括隨機誤差及系統(tǒng)誤差。參考REMEIJER等[3]的計算公式計算樣本的隨機誤差(σ)及樣本的系統(tǒng)誤差(Σ)。VAN HERK等[4]研究認(rèn)為，CTV放外至PTV需考慮隨機誤差及系統(tǒng)誤差，最少的外擴(kuò)邊界計算公式：2.5Σ+0.7σ，在此情況下CTV外放至PTV能保證90%患者的95%處方劑量包全CTV。本文采用REMEIJER等[3]的計算公式分別計算X、Y、Z方向上的PTV外擴(kuò)邊界。計算公式如下：

(1)

(2)

其中，P為總的患者數(shù)；Fp為患者p的CBCT驗證次數(shù)，N為總的CBCT驗證次數(shù)；rpf為患者p第f次CBCT驗證的擺位誤差值；mp為患者p擺位誤差的均值；M為所有患者CBCT驗證擺位誤差的均值。

1.2.4急性放射性皮炎的判斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)腫瘤放射治療協(xié)作組(RTOG)標(biāo)準(zhǔn)記錄放療期間急性放射性皮炎的發(fā)生情況，0級：無變化；1級：輕微的紅斑，輕度皮膚干性反應(yīng)；2級：散在的紅斑，因皮膚褶皺而導(dǎo)致的皮膚濕性反應(yīng)或中等度水腫；3級：融合的、濕性皮膚反應(yīng)，直徑大于或等于2 cm；4級：皮膚潰瘍、壞死或出血；5級：死亡。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 擺位誤差及PTV外放邊界

58例患者共掃描CBCT圖像403套，其中保乳術(shù)組153套，改良根治術(shù)組250套；≤7次組214套，>7次組189套；左乳癌組203套，右乳癌組200套；體重指數(shù)(BMI)<24 kg/m2組198套，≥24 kg/m2組205套。全組患者在X、Y、Z方向的擺位誤差分別為(0.17±0.10)、(0.30±0.22)、(0.16±0.08)cm。全組患者X、Y、Z方向的隨機誤差分別為0.104 1、0.231 2、0.092 0 cm，系統(tǒng)誤差分別為0.079 5、0.075 7、0.084 4 cm。根據(jù)公式計算X、Y、Z方向由CTV外放至PTV邊界分別為0.27、0.35、0.28 cm。

2.2 擺位誤差的影響因素

保乳術(shù)組與改良根治術(shù)組X、Y、Z方向的擺位誤差比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。CBCT驗證次數(shù)為5～11次，中位數(shù)為7次。三維方向擺位誤差箱式圖結(jié)果顯示X、Z方向位移較Y方向小，且在CBCT驗證次數(shù)為7次時達(dá)最小，而Y方向隨著CBCT次數(shù)增多未見最小值出現(xiàn)(圖2)。以7次為CBCT最合適的驗證次數(shù)，將患者分為CBCT>7次組(n=21)和CBCT ≤7次組(n=37)，CBCT ≤7次組在Y方向上位移小于CBCT>7次組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.009)；而X、Z方向上兩組位移比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。不同病變位置與不同BMI間擺位誤差比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表3、4。

表1 不同手術(shù)方式擺位誤差比較

圖2 不同CBCT次數(shù)下三維方向擺位誤差離散程度分布圖

表2 不同驗證次數(shù)擺位誤差比較

表3 不同病變部位擺位誤差比較

表4 不同體型擺位誤差比較

2.3 急性放射性皮炎

全組患者1、2級急性放射性皮炎分別為96.55%(56/58)、3.45%(2/58)，無3級以上放射性皮炎，保乳手術(shù)組與改良根治術(shù)組各有1例發(fā)生2級放射性皮炎，兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=1.000)。

3 討 論

本研究中乳腺癌術(shù)后仰臥位熱塑體膜固定放療在三維方向擺位誤差與文獻(xiàn)[5-7]報道的有熱塑體膜固定情況下擺位誤差結(jié)果一致，X軸為0.180～0.204 cm、Y軸為0.189～0.335 cm、Z軸為0.169～0.212 cm。而文獻(xiàn)[7-12]報道乳腺托架固定的擺位誤差在X、Y、Z方向分別為0.210～0.381、0.260～0.506、0.250～0.480 cm，均高于熱塑體膜固定?？紤]主要原因可能是乳腺托架固定時無任何外加束縛，患者自由呼吸胸廓起伏大；而熱塑體膜冷卻定型后質(zhì)地較硬，可以使患者身體相對體板固定，使得呼吸運動及乳腺外形變化對其擺位影響較小。有研究報道，負(fù)壓真空墊固定的擺位誤差結(jié)果異質(zhì)性較大，X軸為0.053～0.260 cm、Y軸為0.123～0.280 cm、Z軸為0.014～0.290 cm[11-13]。此外，國外俯臥位放療也逐漸應(yīng)用于臨床，KIRBY等[14]開展的一項隨機研究，納入25例乳腺癌保乳術(shù)后患者，對比俯臥位與標(biāo)準(zhǔn)仰臥位放療的擺位誤差及呼吸動度，研究結(jié)果顯示俯臥位可以降低胸壁和瘤床鈦夾的移動度，俯臥位為(0.5±0.2)mm、仰臥位為(2.7±0.5)mm，二者比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，但在三維方向上的擺位誤差較仰臥位更大：系統(tǒng)誤差分別為(1.3～1.9)mm(仰臥位)和(3.1～4.3)mm(俯臥位)；隨機誤差分別為(2.6～3.2)mm(仰臥位)和(3.8～5.4)mm(俯臥位)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.02)。因此，俯臥位時CTV外擴(kuò)至PTV邊界更大。DESEYNE等[15]改良了俯臥位定位方式，結(jié)果顯示爬行俯臥位比標(biāo)準(zhǔn)俯臥位乳腺板的位移更小，患者舒適度更好，擺位誤差與其他俯臥位研究及仰臥位研究結(jié)果相似。KAWAMURA等[16]對比穿著專用的乳腺胸罩和未穿著進(jìn)行俯臥位定位的擺位誤差，結(jié)果顯示X、Y、Z方向外擴(kuò)邊界分別需要4.1、5.0、4.1 mm和5.1、6.7、6.9 mm才能將病變覆蓋全。結(jié)合本研究結(jié)果，仰臥位熱塑體膜固定擺位誤差較小，且臨床應(yīng)用方便、經(jīng)驗豐富；真空墊固定需要總結(jié)更多臨床經(jīng)驗；而俯臥位前景良好，但操作相對復(fù)雜，舒適度需要進(jìn)一步改進(jìn)，老年患者是否能耐受還需更多臨床研究。

關(guān)于CBCT驗證次數(shù)的相關(guān)研究稀少，本研究擬根據(jù)CBCT驗證次數(shù)擺位誤差的變化規(guī)律確定最佳驗證次數(shù)。結(jié)果顯示X、Z方向擺位誤差小于Y方向，且穩(wěn)定性好，而Y方向變化較大。考慮其原因可能為：體膜頭腳方向為非封閉狀態(tài)，與頭頸肩膜的頭端是封閉的因而可固定在頭頸肩架上不同；患者自身的因素，由于人體在頭腳方向的伸展性及靈活度較好，以及患者肌肉緊張度不同，可能導(dǎo)致Y方向擺位誤差變化較大，穩(wěn)定性較差。因此，本研究中熱塑體膜固定的情況下Y方向較X、Z方向的擺位變化較大，提示在CTV外放至PTV時Y方向可適當(dāng)外放距離更大，技師擺位時更應(yīng)關(guān)注Y方向的位置，以及未來需要探索更適合的體位固定方式來解決Y方向的移動度。

本研究顯示病變位置及BMI對擺位無影響。關(guān)于病變位置對擺位誤差影響的文章相對較少，于舒飛等[9]研究結(jié)果顯示，病變位置不會影響擺位誤差，與本研究結(jié)果一致。而BMI對擺位誤差的影響，既往多數(shù)研究顯示BMI與擺位的重復(fù)性相關(guān)[7-8,17-19]，BMI較大者擺位誤差較大。但也有研究顯示，采用深吸氣屏氣(DIBH)技術(shù)可以規(guī)避體重帶來的擺位誤差[10]，其原因可能是DIBH可以使患者在分次治療間的體型保持在一個相對固定的位置，從而減少了體型帶來的擺位誤差。本研究采用的是熱塑體膜固定，其原理類似，熱塑體膜為相對剛性的裝置，使患者在三維方向上的體型相對固定，從而保證治療中體型對擺位的影響最小化，且體膜固定較DIBH更容易實現(xiàn)。

本研究中未發(fā)生3級以上急性放射性皮炎，1、2級急性放射性皮炎的發(fā)生率分別為96.55%、3.45%?；仡櫸墨I(xiàn)數(shù)據(jù)，既往報道的無體膜固定情況下放療，均以1級急性放射性皮炎為主，為45.0%～87.1%[20-22]，2級急性放射性皮炎為2.5%～6.9%[21]。曹茜等[23]報道熱塑體膜固定下乳腺癌術(shù)后放療的1、2級急性放射性皮炎分別為71.4%～75.5%、7.5%～8.6%。結(jié)合本研究數(shù)據(jù)，熱塑體膜固定放療的急性皮膚反應(yīng)與既往研究類似，未明顯增加嚴(yán)重皮膚反應(yīng)的發(fā)生率。本研究數(shù)據(jù)也說明了熱塑體膜固定下放療對皮膚不良反應(yīng)的影響并不明顯，安全可行。本研究局限性是未進(jìn)行熱塑體膜固定與其他方式固定的對比，今后會有相應(yīng)研究分析。

綜上所述，本研究認(rèn)為乳腺癌術(shù)后仰臥位熱塑體膜固定下放療擺位誤差較小、穩(wěn)定性好，未增加嚴(yán)重急性放射性皮炎的發(fā)生率，同時可以避免體型對擺位的影響，臨床應(yīng)用方便安全。但本研究Y方向的移動度相對較大，期望可以研發(fā)出更適合的體位固定方式以進(jìn)一步減少其擺位誤差。