發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩應(yīng)用于全中樞放療的可行性分析

劉慧 張梓賢 陳炫光 何匯朗

中山大學(xué)腫瘤防治中心 華南國(guó)家腫瘤實(shí)驗(yàn)室，廣州 510060

全中樞放療（craniospinal irradiation，CSI）是腦髓母細(xì)胞瘤、分化差的室管膜母細(xì)胞瘤、生殖細(xì)胞瘤等具有隨腦脊液轉(zhuǎn)移能力或中樞神經(jīng)系統(tǒng)播散傾向的腫瘤的重要治療手段［1-2］。國(guó) 內(nèi) 外 研 究 表 明，螺 旋 斷 層 放 療（helical tomotherapy，HT）有 效 解 決 了 傳 統(tǒng) 三 維 放 療（three dimensional conformal radiation therapy，3D-CRT）和調(diào)強(qiáng)放療（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）存在的射野銜接劑量冷、熱點(diǎn)等問(wèn)題，具有更好的劑量分布和更低的正常組織損傷［3-5］。在臨床應(yīng)用中，治療的精確性是影響預(yù)后的重要因素［6］，由于HT系統(tǒng)可一次性完成全中樞的照射，對(duì)靶區(qū)誤差一致性、體位舒適度等提出了更高的要求。本研究通過(guò)比較分析發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩應(yīng)用于全中樞放療時(shí)，靶區(qū)頭部、胸部和腹部的擺位誤差數(shù)據(jù)，分析其固定效果。

資料與方法

1.臨床資料

回顧性分析2020年10月至2021年5月在中山大學(xué)腫瘤防治中心采用螺旋斷層系統(tǒng)行全中樞放療的患者18例。其中男13例，女5例，年齡5～22歲，中位數(shù)年齡11.5歲；卡氏功能狀態(tài)評(píng)分（KPS評(píng)分）＞80分，其中髓母細(xì)胞瘤12例，生殖細(xì)胞瘤6例，均經(jīng)病理確診。

2.體位固定

全部患者均予以同步綜合治療?；颊叻暖熅⊙雠P位，通過(guò)發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩的一體化固定裝置固定，要求覆蓋患者頭部及包括骨盆在內(nèi)的整個(gè)軀干，保證頭部及脊柱位置的相對(duì)固定，見(jiàn)圖1。

圖1 發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩固定

3.計(jì)劃設(shè)計(jì)及實(shí)施

采用PHILIPS Big Bore Brilliance CT行增強(qiáng)定位掃描，頭先進(jìn)，掃描范圍為顱頂上1 cm至坐骨結(jié)節(jié)下3 cm，掃描層厚為5 mm。將掃描所得的定位圖像傳輸至靶區(qū)勾畫系統(tǒng)上，由醫(yī)生勾畫靶區(qū)及危及器官后由物理師按處方劑量及危及器官限制劑量要求完成治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)，最后傳輸至治療機(jī)實(shí)施治療。放療選用6MV-X線照射，處方劑量全中樞PTV 24～36 Gy/12～18 F，同時(shí)要求處方劑量至少覆蓋98%的靶體積。根據(jù)RTOG標(biāo)準(zhǔn)限制危及器官劑量：晶狀體最大劑量＜5 Gy；腮腺V30＜50%；視神經(jīng)及視交叉＜54 Gy；顳頜關(guān)節(jié)＜60 Gy；肺V5＜50%，V10＜20%，V20＜5%；肝最大劑量＜26 Gy，V10＜10%；腎V5＜50%，V10＜20%。

4.數(shù)據(jù)收集

放療實(shí)施前根據(jù)外置三維激光系統(tǒng)和患者面罩及體表的擺位標(biāo)記點(diǎn)，由2位放射治療師進(jìn)行精確擺位。運(yùn)用HT系統(tǒng)自帶的兆伏級(jí)扇形束CT（megavoltage CT，MVCT）進(jìn)行3次獨(dú)立掃描，掃描范圍分別為腦部（原發(fā)灶）、胸部（第一胸椎到隆突）和腹部（第三腰椎到尾椎）。掃描完成后利用系統(tǒng)圖像工作站對(duì)MVCT所得圖像與計(jì)劃CT圖像進(jìn)行自動(dòng)配準(zhǔn)，配準(zhǔn)條件選擇骨配準(zhǔn)，精度選擇超精細(xì)分辨率。自動(dòng)配準(zhǔn)后視需要進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)，使掃描圖像與計(jì)劃圖像完全匹配。分別記錄腦部、胸部和腹部的三維線性誤差（X，Y，Z）及橫斷面的旋轉(zhuǎn)誤差Roll，分別定義為（Xb，Yb，Zb，Rollb）；（Xc，Yc，Zc，Rollc）；（Xa，Ya，Za，Rolla）。選取第1、6、11次放療前3個(gè)部位的擺位誤差數(shù)據(jù)，分別定義為W1、W2和W3。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用IBM SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。擺位誤差值采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）進(jìn)行表示。組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。應(yīng)用公式MPTV=2.5Σ+0.7σ分別計(jì)算各部位CTV到PTV的外擴(kuò)邊界［7］。

結(jié) 果

1.發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩對(duì)全中樞靶區(qū)固定的準(zhǔn)確性

18例患者共采集218組數(shù)據(jù)。腦部、胸部和腹部的三維誤差，見(jiàn)表1。進(jìn)一步分析可知，腦部組三維誤差大于3 mm的頻次為X軸4（1.83%），Y軸12（5.5%），Z軸41（18.81%）；胸部組和腹部組三維誤差大于5 mm的頻次分別為X軸2（0.92%）、5（2.29%）；Y軸3（1.38%）、3（1.38%）；Z軸22（10.09%）、11（5.05%）。

表1 18例行全中樞放療患者不同部位的擺位誤差（mm，±s）

表1 18例行全中樞放療患者不同部位的擺位誤差（mm，±s）

2.發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩的時(shí)間穩(wěn)定性

在全療程中，腦部、胸部和腹部的三維擺位誤差相近（均P＞0.05），見(jiàn)表2。

表2 行全中樞放療患者發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩的時(shí)間穩(wěn)定性（mm，±s）

表2 行全中樞放療患者發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩的時(shí)間穩(wěn)定性（mm，±s）

3.應(yīng)用發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩行全中樞放療各部位的外擴(kuò)邊界

應(yīng)用發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩固定時(shí)，腦部、胸部和腹部三維方向的CTV-PTV外擴(kuò)邊界，見(jiàn)表3。

表3 18例行全中樞放療患者各部位的外擴(kuò)邊界（mm）

討 論

HT系統(tǒng)的治療范圍不受腫瘤大小、腫瘤位置、復(fù)雜程度的限制，并且可同時(shí)照射多靶區(qū)。與三維適形和普通調(diào)強(qiáng)相比，HT系統(tǒng)治療CSI的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為良好的劑量適形度及均勻性，實(shí)施圖像引導(dǎo)，一次完成全部靶區(qū)治療無(wú)需接野等［8-10］。精確擺位是精確放療實(shí)施的前提，傳統(tǒng)的CSI采用俯臥位，使用船型枕聯(lián)合熱塑膜固定頭部，體板固定體部的分體式固定方法，此固定方法舒適性差，兒童及不自主運(yùn)動(dòng)的患者難以配合；擺位重復(fù)性低，療程中的固定精度難以保證［11］。發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩已廣泛用于鼻咽癌放療的體位固定，且效果良好［12］。但由于CSI靶區(qū)范圍大，兒童保持相對(duì)固定的體位較困難，且療程中可能因消瘦導(dǎo)致固定精度下降等因素，需進(jìn)一步驗(yàn)證此固定方式的效果。

本研究回顧性分析了18例使用發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩固定的CSI患者。由表1可知，腦部、胸部和腹部在X軸方向上的固定精度相似；在Y軸方向上，胸部的固定精度最優(yōu)，腦部和腹部精度接近；在Z軸方向，腦部和腹部的精度接近，且均優(yōu)于胸部。由此可見(jiàn)，整個(gè)全腦全脊髓靶區(qū)固定的一體化程度較高，不存在某個(gè)部位精度明顯下降，因此，能實(shí)現(xiàn)一次定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)HT系統(tǒng)一次照射無(wú)需接野的要求。

隨著治療的推進(jìn)，由于血象降低、胃腸道反應(yīng)、放射性水腫等因素，患者身體形態(tài)往往發(fā)生變化［13］。若因固定裝置的精度下降導(dǎo)致重新固定，會(huì)引起一系列的連鎖反應(yīng)，包括重新定位、重做計(jì)劃等，會(huì)增大患者的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本，甚至?xí)绊懐熜?。因此，固定裝置的時(shí)間穩(wěn)定性十分重要。由表2可知，在全療程中，腦部、胸部和腹部的三維擺位誤差相近（均P＞0.05），固定效果不會(huì)隨時(shí)間推進(jìn)變差，可見(jiàn)發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭頸肩面罩的時(shí)間穩(wěn)定性良好，固定效果不受形態(tài)變化影響。合適的固定裝置是精確放療的基礎(chǔ)，此外，我們還需要積極做好患者的飲食宣傳工作，囑其合理搭配飲食，少食多餐，盡可能保持體重穩(wěn)定。

若按常見(jiàn)的放療CTV-PTV外擴(kuò)原則（頭頸部3 mm，胸腹部5 mm），腦部靶區(qū)三維方向上有（1.83%、5.5%、18.81%）概率超出外擴(kuò)邊界，胸部和腹部靶區(qū)三維方向上超出外擴(kuò)邊界的概率分別有0.92%、1.38%、10.09%和2.29%、1.38%、5.05%［14-15］。因此，應(yīng)用發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭勁肩面罩固定行全中樞放療時(shí)，需要個(gè)體化的外擴(kuò)邊界。

總的來(lái)說(shuō)，發(fā)泡膠墊聯(lián)合頭勁肩面罩一體化程度較高，應(yīng)用于全中樞放療時(shí)，能有效提高固定精度，且固定精度不因治療時(shí)間推進(jìn)下降，需設(shè)置個(gè)體化的CTV-PTV外擴(kuò)邊界：腦部三維方向的外擴(kuò)邊界分別為3.67 mm、4.04 mm、4.59 mm，胸部分別為5.64 mm、5.24 mm、5.76 mm，腹部分別為5.68 mm、5.74 mm、5.88 mm。