热塑膜体位固定技术在胸部肿瘤体位固定中的应用

杨定强，戴红娅，赵利荣，宋 莹，周一兵

0 引言

患者器官生理运动导致的靶区移动是影响精确放疗的重要因素。造成靶区移动的原因有呼吸运动、心脏和大血管搏动、食管等消化系统器官蠕动以及放疗过程中肿瘤退缩和形变等，其中以呼吸运动最为显著[1]。采用4D-CT扫描技术能够解决由于呼吸运动导致靶区不确定度的问题，能够直观地勾画靶区体积。4D-CT扫描技术除具有CT扫描和重建等功能外，还可以将呼吸运动的因素融合在内，由飞利浦CT模拟机Truelmage 4D系统重建出具有呼吸运动的4D图像。4D-CT在每个扫描位置将一个呼吸周期分为10个时相，在进行CT扫描的同时，患者同步呼吸信号记录由飞利浦CT模拟机Truelmage 4D系统完成。飞利浦CT模拟机Truelmage 4D系统通过呼吸探测器缠绕于患者腹部，探测腹部的呼吸运动轨迹，将呼吸运动轨迹转换为呼吸运动信息，用以表示呼吸运动幅度和呼吸周期长度，同时在计算机上显示呼吸运动信息，并能够把记录到的患者呼吸运动信息融合到扫描得到的CT资料中[2]。飞利浦CT模拟机Truelmage 4D系统记录呼吸信号，应用Truelmage 4D软件系统将CT资料和呼吸信息进行回顾性分类整合，将每个呼吸周期分为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%10 个呼吸时相。在这10个时相中分别进行大体肿瘤区（GTV）的勾画，之后进行融合10个时相中的GTV就会得到内靶区（ITV）。随着放疗技术的进展，体位固定更为广泛地应用于临床，且在肿瘤放疗中胸部肿瘤患者采用体膜固定越来越广泛。笔者通过胸部肿瘤放疗患者，采用同一患者体位固定和体位无固定进行测量来比较ITV体积，证明体位固定优于无固定，现报道如下。

1 材料和方法

1.1 一般资料

选择本院接受肺部放疗的患者10例，所有病例均经过临床、CT、MRI或病理确诊。其中，男7例，女3例。年龄为35～70岁，卡式功能状态评分（KPS）≥70。所有患者均能保持平静呼吸状态。主要设备为VARIAN Eclipse8.6计划系统、飞利浦CT模拟机、体位固定热塑体膜、真空负压垫等。

1.2 患者体位固定及CT定位扫描

同一患者的体位分为真空负压袋对患者轮廓定形、热塑膜固定患者和只采用真空负压袋对患者轮廓定形2组测量对照比较。患者仰卧于模拟机平板床的体位固定板上，头垫B或C枕至舒适体位，2组均采用真空负压袋定形患者身体轮廓。（1）体位固定组：摆好患者体位，将热塑膜放入67℃恒温水箱内，待热塑膜变透明后取出固定于患者胸部，约10 min热塑膜定形完成。通过激光三点以等中心放疗技术确定marker和左右两侧的十字交叉线[3]。在患者身上和热塑膜上均做好摆位标记，以便于治疗前复位和治疗中的摆位。模拟CT扫描范围：上界为第4颈椎椎体上缘，下界至肋隔角下缘约3 cm，扫描层间距为5 mm，层厚为5 mm。（2）无固定组：为了减少误差，先扫描真空负压袋和热塑膜固定组四维CT图像，然后取下热塑膜再进行4D-CT扫描，CT扫描范围﹑层厚和层间距与固定组相同。

1.3 靶区勾画

计划系统采用Eclipse8.6计划系统。肺部肿瘤靶区的勾画受到较多因素的影响，如影像学特点、窗宽窗位的选择、医师的经验、医师的临时状态等。为了避免勾画肿瘤靶区体积变化过大的影响，2组10例患者均由同一名医生勾画[4]。靶区勾画定义参照ICRU50和23号报告，勾画GTV﹑临床靶区（CTV），同时勾画正常组织器官。GTV为CT图像下可见病灶，据对肿瘤生物学的了解及临床经验，在GTV外周加一定边界以包括亚临床浸润病灶构成CTV[5]，将10个呼吸时相所勾画的CTV进行融合得到ITV。

1.4 统计方法

通过计划系统直接计算出ITV体积，统计固定组与无固定组ITV体积的相对值。ITV体积用均值±标准差表示，采用 SPSS（1 0.0）统计软件计算及P值（Wilcoxon检验），P<0.0 5为差异有显著性。

2 结果

固定组ITV最小体积为28.46 cm3，最大体积为761.32 cm3。无固定组ITV最小体积为57.27 cm3，最大体积为803.14 cm3，平均增大体积为0.39 cm3。体位固定和无固定2组的ITV偏差见表1。固定组的 ITV 平均体积为（173.58±223.45）cm3，无固定组的 ITV 平均体积为（202.86±230.37）cm3，2组差异极为显著（P=0.0 0 5）。体膜固定组的ITV体积显著小于无体膜固定组，表明可对胸部放疗患者进行体位固定来减小ITV体积。

表1 体位固定方法ITV体积比较结果和统计学结果

3 讨论

放疗技术进步很快，当前已进入精确定位、精确计划、精确治疗的“三精”时代[2]。高精度放疗技术达到预期效果离不开良好的体位固定技术。胸部的解剖生理结构复杂、器官运动幅度大，肿瘤GTV随呼吸变化非常明显。ICRU50号报告对光子线照射的靶体积概念进行了定义，ICRU62号报告对其进行了完善[6]。这些靶体积的定义现今已大范围地应用于肺癌放射治疗。而对ITV的定义为在患者坐标系中，由于呼吸或器官运动引起的CTV外边界运动的范围[7]。在以往的放疗中，通常CTV由放疗医生或物理师根据经验外放一个适中的ITV，没有一个准确可视的ITV外放范围。正常呼吸运动中下肺病灶的呼吸移动度可达25～30 mm，肺尖部病灶也可达10 mm，采取限制呼吸幅度后，下肺的移动度仍可达10～15 mm[8]。采取热塑膜来限制呼吸幅度的措施后，经模拟机透视观察下肺的移动度仍可达10～20 mm。

目前，放疗技术日趋成熟，4D-CT和呼吸门控技术等都可以为医生或物理师提供一个直观可视的ITV外放范围。研究表明，同一患者的ITV体积在4D-CT中的显示明显小于3D-CT[9]。但由于4D-CT在扫描患者时将呼吸周期考虑在内，将一个呼吸周期分为10个时相，延长了CT扫描时间，却无疑减少了CT模拟机的使用寿命，且其价格较为昂贵。而呼吸门控技术需对患者进行呼吸训练并受患者身体素质的影响。在行呼吸门控时，患者由于前几次呼吸屏气身体劳累缺氧，后面的几次屏气往往不能够达到治疗设定的呼吸阈值，需让患者休息后方可继续治疗，因此，延长了治疗时间，而很多放疗单位患者过多决定了不允许用过多的时间来治疗同一患者。因此，采用热塑膜固定的方法来减小ITV体积经济实用。很多治疗单位对肺部肿瘤患者体位固定技术未能给予充分重视，认为体位固定技术可有可无，经研究表明，体位固定后的ITV体积明显小于未固定组（P=0.005）。

从上述研究结果可以看出，采用热塑膜固定的办法能够有效地限制呼吸运动范围，进而减小ITV体积，达到降低正常组织器官受量的目的。因此，在胸部患者放射治疗中选择热塑膜固定的方式值得临床推荐。

[1] 黄伟，李宝生，于金明.精确放疗中呼吸运动对肺部肿瘤靶区的影响与控制[J].国外医学：肿瘤学分册，2005，32（1）：53-56.

[2] 何瀚，包勇，张黎，等.四维CT中MIP融合图像的肺癌内靶体积确定[J].中国肿瘤，2007，16（4）：267-271.

[3] 孙丽，李建中.胸腹部肿瘤放疗体位固定和无固定的比较[J].实用肿瘤杂志，2003，18（2）：145.

[4] 石安辉，朱广迎，余荣.HPET/CT改进非小细胞肺癌调强放疗靶区勾画的研究[J].中国医学影像技术，2006（12）：1 898-1 902.

[5] 任洪荣，周盛强，于大海，等.两种体位固定技术对三维适形放疗中肺癌靶区勾画和计划的影响[J].中国现代医学杂志，2011，21（28）：3 572-3 575.

[6] 吴开良，蒋国梁，王鹏，等.肺癌三维适形放射治疗靶体积确定的影响因素[J].中华放射肿瘤学杂志，2003，12（3）：188-191.

[7] 胡逸民，张红志，戴建荣.肿瘤放射物理学[M].北京：原子能出版社，1999：337-338.

[8] 刘凌，任洪荣，于大海，等.应用电子射野影像系统提高肺癌放疗适形摆位精确性的临床研究[J].徐州医学院学报，2008，28（8）：540-542.

[9] 李奉祥，李建彬，张英杰，等.基于3D-CT与4D-CT定义的非小细胞肺癌计划靶区比较[J].中华放射医学与防护杂志，2011，20（2）：200-204.