基于Turebeam六維床對乳腺癌放射治療中兩種體位固定方式的誤差分析

蘇豫 陳國付 時建芳 高暢 陳煒

乳腺癌是女性發(fā)病率較高的惡性腫瘤之一［1］，在全球范圍內(nèi)每年發(fā)病率以3.1%的速度增長，死亡率也在逐年遞增，對女性的健康產(chǎn)生了嚴重威脅。為此，針對乳腺癌也衍生出了諸多的治療手段。放射治療作為癌癥的三大治療手段之一，在乳腺癌的綜合治療中發(fā)揮著重要作用，包括早中期乳腺癌的根治性放療和晚期乳腺癌的姑息性放療。隨著放射治療精準度的提升，對體位固定方式的要求也愈加嚴格，好的體位固定方式可以有效保證放療體位的重復(fù)性和準確性，降低擺位誤差。目前常用的兩種乳腺固定方式為頭頸肩底板+真空墊+小頭罩固定與乳腺托架+小頭罩固定，為了比較兩種固定方式的擺位誤差（五維方向），降低不適當(dāng)?shù)捏w位固定方式對放射治療的負面影響，本研究通過比較兩種固定方式下患者首次及之后治療前獲取的錐形束 CT（Cone Beam CT，CBCT）圖像與計劃CT圖像六維配準后的誤差結(jié)果，分析比較兩組固定方式對乳腺癌放射治療擺位精度的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2021年4～12月在中國科學(xué)院大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院乳腺癌根治術(shù)后進行乳腺癌放射治療的患者，隨機抽取112例。1組56例患者固定方式為乳腺托架+小頭罩，2組56例患者固定方式為頭頸肩底板+真空墊+小頭罩。兩組患者在年齡、體質(zhì)量、性別方面差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 患者一般資料（）

表1 患者一般資料（）

組別年齡（歲）體質(zhì)量（kg）1組51.4±1.664.3±1.3 2組50.1±1.266.2±0.9 t值2.372.56 P值0.720.93

1.2 定位及配準方式 使用飛利浦大孔徑16排螺旋CT以層厚5 mm的方式進行平掃+增強掃描，范圍為第1頸椎下緣至第2腰椎下緣［2］，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至Yino系統(tǒng)進行靶區(qū)勾畫后由Raystation計劃系統(tǒng)設(shè)計治療計劃，計劃完成后傳至Varian Turebeam醫(yī)用直線加速器，以此圖像為誤差分析的參考圖像。對112例患者首次放射治療前行kV級CBCT掃描，后隔周掃描，掃描參數(shù)為100 kV、150 mAs，掃描角度178°～182°，采集CBCT圖像，掃描完成后圖像采用灰度匹配的算法在垂直（Vrt）、進出（Lng）、左右（Lat）、俯仰（Pitch）、旋轉(zhuǎn)（Roll）五個方向自動配準，隨后由放射治療師在醫(yī)師的指導(dǎo)下進行人工核對及調(diào)整，要求Vrt、Lng、Lat方向誤差＜5 mm，Pitch、Roll＜3°，方可進行治療，且在此基礎(chǔ)上配準應(yīng)盡可能與定位圖像吻合。治療結(jié)束后記錄各方向上位移數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件。正態(tài)分布計量資料以（）表示，組間比較采用t檢驗［3］；計數(shù)資料以n或%表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者線性和旋轉(zhuǎn)誤差比較 兩組患者共行234次CBCT擺位驗證，1組乳腺托架+小頭罩組117次，2組頭頸肩底板+真空墊+小頭罩組117次。兩組患者線性和旋轉(zhuǎn)誤差比較見表2。

表2 兩組患者線性和旋轉(zhuǎn)誤差比較（）

表2 兩組患者線性和旋轉(zhuǎn)誤差比較（）

組別Vrt（mm）Lng（mm）Lat（mm）Pitch（°）Roll（°）1組4.37+5.831.31+4.220.31+4.310.51+1.17-0.08+0.97 2組1.11+4.85-1.11+4.480.47+4.261.19+1.35-0.06+1.22 t值5.111.140.004.412.83 P值0.000.010.790.010.93

2.2 兩組線性誤差絕對值＞5 mm及旋轉(zhuǎn)＞2°（數(shù)據(jù)中無＞3°患者，為進一步比較此處設(shè)2°）占比比較 1組Vrt方向誤差值53.80%＞5 mm，Lng方向誤差值21.36%＞55 mm，Lat方向誤差值20.51%＞5 mm，Pitch方向誤差值12.82%＞2°，Roll方向誤差值3.41%＞2°；2組Vrt方向誤差值24.78%＞5 mm，Lng方向誤差值22.91%＞5 mm，Lat方向誤差值22.22%＞5 mm，Pitch方向誤差值25.08%＞2°，Roll方向誤差值11.11%＞2°［4］，見表3。

表3 兩組線性誤差絕對值＞5 mm及旋轉(zhuǎn)＞2°占比比較［n（%）］

3 討論

放射治療的根本目的是將放射線束聚焦在靶區(qū)，以高劑量殺滅腫瘤細胞，于此同時盡可能減少對周圍正常組織或器官的照射。國際輻射單位與測量委員會（ICRU）24號報告顯示，靶區(qū)劑量到達3%～5%偏離度即有可能引起腫瘤病灶局部控制率下降及周圍正常組織放射性并發(fā)癥概率的增加［5］。而乳房因其器官比較特殊，屬于非剛性器官，活動度大、體位固定較難，一直給精準放射治療提出了不少挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的X、Y、Z方向上已有大量文獻對比了各種固定方式的效果，AGOSTI-NELLI等對比研究在翼板系統(tǒng)中使用熱塑胸膜與不加熱塑胸膜對乳腺癌固定系統(tǒng)擺位誤差的影響，發(fā)現(xiàn)與乳腺托架組相比，使用熱塑膜對左右與頭腳方向及旋轉(zhuǎn)方向影響無明顯改善。乳腺托架雖然也對患者手臂進行了支撐，但是其結(jié)構(gòu)相對簡單，與患者的貼合度不夠理想。鐘仁明等［6］報道乳腺癌放療單純采用真空墊體位固定時存在較大的擺位誤差，應(yīng)加強患者手臂的固定，同時使用影像引導(dǎo)以提高放療精度。

本研究在之前的基礎(chǔ)上改進了固定方式，同時加入了Pitch、Roll方向上的角度分析，進行了更加全面的對比，結(jié)果顯示，頭頸肩底板+真空墊+小頭罩的固定方式，在Vrt方向上誤差值明顯小于乳腺托架+小頭罩。真空墊對患者的主要軀體進行了包裹，較大限制了患者在Vrt方向的移動，小頭罩熱塑膜與頭頸肩底板進一步固定了患者在垂直方向的位置。此種固定方式，患者取平躺睡姿，頭頸肩底板與真空墊對其頭部、背部、腰部都進行了貼合體型的個體化支撐，所以在Vrt方向上相較于乳腺托架有更好的重復(fù)性與精確性。

乳腺托架+小頭罩無法對患者進行個體化限制，只能固定患者的頭部，受患者自身呼吸運動、皮膚松弛度、手臂上舉情況影響，定位時肌肉緊張等因素影響較大。部分患者在定位時因首次接觸放射治療而緊張，導(dǎo)致肌肉緊繃，等對治療熟悉之后肌肉又會松弛，導(dǎo)致誤差偏大。并且乳腺托架無法對患者進行個體化的貼合，是以座托的方式支撐患者背部、臀部，導(dǎo)致患者位置自主性太大。本研究認為這是導(dǎo)致乳腺托架+小頭罩組在Vrt向上誤差值＞頭頸肩底板+真空墊+小頭罩組的原因。但乳腺托架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，背部傾斜角度固定，相對于真空墊不易形變，且真空墊會對患者體部包裹遮擋技師視線，患者身下細小的角度旋轉(zhuǎn)無法準確判斷，所以乳腺托架+小頭罩對患者在Pitch俯仰、Roll旋轉(zhuǎn)方向上限制要優(yōu)于頭頸肩底板+真空墊+小頭罩組。兩種固定方式在Lng方向上誤差絕對值相近，但方向不同，無明顯優(yōu)劣，在Lat方向上差異亦不明顯。

綜上所述，頭頸肩底板+真空墊+小頭罩的固定方式在Vrt方向上固定準確性要明顯優(yōu)于乳腺托架+小頭罩的固定方式，乳腺托架+小頭罩在Pitch、Roll方向上的固定準確性要略優(yōu)于頭頸肩底板+真空墊+小頭罩。作者認為兩種固定方式各有優(yōu)劣，且均有改進的空間：對于乳腺托架+小頭罩組應(yīng)適當(dāng)增加固定裝置，增強對患者背部、臀部移動的限制；對于頭頸肩底板+真空墊+小頭罩組，應(yīng)確?；颊邚亩ㄎ婚_始至每次擺位盡量避免體表皮膚的牽拉，讓患者充分放松，避免強直體位。但相對來講乳腺托架+小頭罩在Vrt方向上對患者的限制能力過弱，導(dǎo)致患者擺位誤差值超標次數(shù)與比例（＞5 mm）遠大于允許范圍。頭頸肩底板+真空墊+小頭罩組的固定方式在Pitch、Roll方向上固定效果不如乳腺托架+小頭罩組，但都在誤差允許范圍內(nèi)（＜3°），且超標次數(shù)卻遠低于乳腺托架+小頭罩。綜合比較，作者認為頭頸肩底板+真空墊+小頭罩固定方式更值得推廣。