不同体位固定技术对肺癌三维适形放疗靶区勾画及计划制定的影响

刘化新 王 莹，2

1.浙江省人民医院放疗科，浙江杭州310014；2.浙江大学医学院附属第一医院干部病房，浙江杭州310003

不同体位固定技术对肺癌三维适形放疗靶区勾画及计划制定的影响

刘化新1王 莹1，2

1.浙江省人民医院放疗科，浙江杭州310014；2.浙江大学医学院附属第一医院干部病房，浙江杭州310003

目的探讨不同体位定位技术对肺癌三维适形放疗中靶区勾画的影响以及对周围器官受到照射剂量的影响。方法选择2013年1月～2015年4月癌肿在下肺的肺癌患者21例为研究对象，采用真空垫固定加辅助人工腹带固定或者热塑体膜固定。在两种固定方法下各行CT定位，同一患者的两种定位方法下的CT定位图像重建后由一名医生进行靶区勾画。根据两次勾画结果的靶区进行治疗。比较不同体位固定方法对患者靶区勾画及脊髓、肺接受照射剂量的影响。结果真空垫+腹带固定方法勾画的GTV、CTV、PTV体积均显著小于热塑体膜固定方法，差异有统计学意义（P＜0.05）。真空垫+腹带固定方法脊髓最大照射剂量、肺部V5及V20剂量均显著低于热塑体膜固定方法，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论真空垫+腹带体位固定方法用于肺癌三维适形放疗能够减小肿瘤随呼吸而发生的位移及形变，能够减少脊髓及肺部的照射剂量。

体位固定；放射治疗；肺癌；靶区

适形放疗的特点是定位精确，计划精确，治疗精确，是肿瘤治疗的新方法[1，2]。肺部肿瘤的特点是随着呼吸运动、心脏搏动情况等位置会发生变化，因此使化疗前靶区勾画时PTV外放范围大，影响治疗计划设计以及处方剂量[3，4]。真空垫固定加辅助人工腹带固定或者热塑体膜固定是目前临床上常用的两种固定方法，具有不同的临床优势。选择2013年1月～2015年4月在我院进行放疗治疗的下肺肺癌患者21例为研究对象，分别给予不同的体位固定，在两种体位固定技术下进行靶区勾画，分析两种体位固定对勾画体积、正常组织器官剂量的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2013年1月～2015年4月间在我院进行放疗治疗的下肺肺癌患者21例为研究对象，其中男17例，女4例，年龄35～68岁；KPS≥70。所有患者均经病理活检或者纤维支气管镜病理检查确诊，病灶均位于下肺，其中11例为鳞癌，7例为小细胞肺癌，3例为腺癌；其中左侧7例，右侧14例；病理分期：6例为二期，15例为三期。治疗前未行手术治疗，化疗前有18例患者接受化疗治疗。

1.2 主要设备及仪器

西门子16排螺旋CT机，M9-XHA600C医用直线加速器（北京中西远大科技有限公司），核通Nucletron Simulix模拟机，RAHD三维计划系统，真空垫联合人工腹带、体位固定热塑体膜等。

1.3 方法

1.3.1 体位固定21例患者均分别采用热塑体膜定位及真空垫联合人工腹带定位两种体位固定方法。热塑体膜定位：仰卧于模拟机平板床上，头下垫B/C枕，舒适体位，用热塑体膜固定；在模拟机下观察肿瘤的大致中心与附近较为固定器官的空间位置关系，将肿瘤的大致中心移到射野中心，采用三维激光灯标记。

1.3.2 CT扫描模拟定位模拟CT扫描上界于第6颈椎椎体上，下界为肺下缘下3～6 cm，层间距5mm。模拟机下观察肿瘤在呼吸运动过程中在左右方向及头脚方向的移动范围，移动范围大的患者，加腹带，在患者能够耐受的最大程度下，使移动范围下降至最小，抑制腹式呼吸，最好使肿瘤移动在15 mm以下。真空垫联合人工腹带固定者，模拟CT扫描方法与热塑体膜固定相似。真空垫联合人工腹带固定方法：使用负压真空垫，保证患者体位标记与真空垫完全一致，嘱咐患者平静呼吸，加腹带，在患者能够耐受的最大程度下，使移动范围下降至最小，抑制腹式呼吸。

1.4 勾画靶区及设计三维治疗计划

1.4.1 勾画靶区每例患者均获得两种固定下的两组CT定位图像，采用RAHD三维系统制定治疗计划。所有勾画由一位物理师与一位医师进行。勾画内容包括GTV（肿瘤靶区g ross t umor v olume）、CTV（亚临床病变c linical t arget v olume）、PTV（计划靶区p lanning t ar get v olume）、正常组织器官。GTV是CT图像下可见的肿瘤区；CTV为临床靶体积，是在GTV外加一定范围的边界，包括亚临床浸润病灶；热塑体膜固定自CTV至PTV外放1.2 cm，真空垫联合人工腹带固定自CTV至PTV外放1.0 cm。

1.4.2 设计三维治疗计划采用RAHD系统完成三维治疗设计。正常组织器官的照射剂量采用D5/5标准，医师根据要求在系统上设野，采用5野共面照射。结果计算出后，根据DVH图及CT截面剂量分布进行人工优化，直至达到临床要求。同一患者，CT的射野角度相通，权重相同。

1.5 评价指标

在计划系统上直接计算CTV、GTV、PTV体积。照射剂量为处方剂量60 GY。在剂量-体积直方图显示（DVH）图中肺部V5及V20、脊髓受照射的最大剂量，记录相关参数。

1.6 统计学方法

采用SPSS15.0统计学软件对数据进行分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两种体位固定方法勾画的肿瘤体积比较

真空垫+腹带固定方法勾画的GTV、CTV、PTV体积均显著小于热塑体膜固定方法，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两种体位固定方法勾画的肿瘤体积比较（x±s，cm3）

2.2 两种固定方法脊髓最大照射剂量、肺部V5及V20结果

真空垫+腹带固定方法脊髓最大照射剂量、肺部V5及V20剂量均显著低于热塑体膜固定方法，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两种固定方法脊髓最大照射剂量、肺部V5及V20结果（x±s，cGy）

3 讨论

肿瘤放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子线、质子束及其他粒子束等。大约70%的癌症患者在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40%的癌症可以用放疗根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出，已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。放射疗法虽仅有几十年的历史，但发展较快。在CT影像技术和计算机技术发展帮助下，现在的放疗技术由二维放疗发展到三维放疗、四维放疗技术，放疗剂量分配也由点剂量发展到体积剂量分配及体积剂量分配中的剂量调强。现在的放疗技术主流包括立体定向放射治疗（SRT）和立体定向放射外科（SRS）。立体定向放射治疗包括三维适形放疗（3DCRT）、三维适形调强放疗（IMRT）；立体定向放射外科包括X刀、伽玛刀和射波刀。X刀、伽玛刀和射波刀等设备均属于立体定向放射治疗的范畴，其特征是三维、小野、集束、分次、大剂量照射，它要求定位的精度更高和靶区之外剂量衰减的更快。

三维适形放射治疗的特点是高精度，其利用CT图像对肿瘤结构进行重建，在不同方向根据情况设置不同照射野，选择与病灶形状相一致挡铅，使照射高剂量区的分布与靶区形状一致，并降低周围正常组织的照射量[5-8]。肿瘤放疗时射线难免会照射到周围的正常组织，造成正常组织损伤，而最理想的治疗目标是射线能够只照射到肿瘤组织。随着肿瘤及周围正常组织、结构虚拟三维技术重建，使放射治疗计划的制定更为精确。以往放射治疗中，无法确定靶区射线剂量的具体分布情况，但是在三维计划系统中，在虚拟三维图像上可计算出剂量分布的情况，可及时对计划进行优化，提高计划的精确性，使射线最大程度低照射肿瘤，给周围正常组织以最大程度的保护[9-11]。

肿瘤生长方式复杂，部位复杂，理论上要求放射治疗的照射野包括全部的肿瘤组织、淋巴引流区、一定范围的外周边缘[12]。在大多情况下，照射野不规则，以往主要采用低溶点铅挡块来实施不规则的照射野放疗。随后，半自动原始多叶光栅技术以及低溶点铅挡块逐渐应用于多个不规则照射野的照射放疗，这是最原始的适形放疗。随着计算机技术的发展，多叶光栅逐渐替代铅挡块，其具有塑性形，由计算机控制，根据不同视角靶体积形状，变换叶片方位从而调整照射野形状。近年来，影像学诊断图像通过计算机处理，可以获得靶区及邻近组织器官的三维重建图像，为三维适形放疗提供了可能[13，14]。

与头颈部肿瘤放疗比较，躯干部肿瘤隐匿胸腹部生理运动而使三维适形放疗的定位技术较为困难，影响定位及放疗计划制定的精确度，另外，躯干部肿瘤体积大，放疗靶体积形状通常不规则，也增加了定位难度。三维适形放疗是利用体部固定架、低熔点铅挡块或MLC对躯干肿瘤的放疗，应属立体定向放疗的范畴[15，16]。三维适形放疗用到多叶光栅系统（MLC）代替铅挡块，使不规则照射野塑形过程简化，增加照射野数目，改善对周围正常组织的屏蔽。另外，其还可以调整线束平整度，对不规则肿瘤形状进行动态调整。三维放疗计划系统主要是在CT三维重建影像基础上的治疗显示。线束视角显示可以显示任意射线入射角度时照射野形状与肿瘤形状的符合程度、邻近结构的屏蔽情况。治疗方位显示功能可显示治疗室内的任何方位所见到的治疗情况，可对治疗技术进行几何调整。剂量-体积直方图显示可显示计划制定的合理性，评价整个方案。三维适形放疗还包括定位固定以及验证系统，定位固定包括头颈固定架、体部固定框架、真空垫、热可朔面膜和限制内脏活动的装置等；验证系统包括照射野证实影像以及一些验证设备。理论上三维适形放疗技术可以改善肿瘤局控率，但在临床实践中，如何确定治疗体积的范围仍然是一个重要的问题。治疗体积边缘的认识及确定依赖于影像学技术及操作者的读片水平，因此对治疗体积确定的准确程度与对肿瘤范围的认识密切相关[17]。

肺部肿瘤因受到呼吸运动、心跳等影响，其勾画受到的影响因素较多，包括影像学特征、医生的经验、窗宽窗位选择等[18-20]。本研究纳入研究的患者均由同一医生进行靶区勾画，以避免不同医生勾画造成的误差。另外，对同一患者，两种固定方法获得两组CT，而两组CT所处于的呼吸相位可能不同，因此对患者肿瘤体积、脊髓、肺照射体积以及剂量会产生一定的影响。但本次研究显示，两种固定方式获得CT结果勾画出的肺体积比较差异无统计学意义（P＞0.05）。在本次研究组中真空垫联合人工腹带进行体位固定，对降低患者呼吸运动导致的肿瘤移位，使肿瘤GTV形变以及体积变化控制在一定范围，进而降低肺部、脊髓等重要脏器受到的最大照射体积，从而发挥最大的保护作用。在这个过程中，较难控制的是腹带固定的松紧度。我们在加压腹带的时候观察肿瘤随着呼吸的移动情况，当移动控制在1.0cm内时，与患者沟通，继续加力，达到患者可耐受的最大程度，从而控制肿瘤的移动在最小水平。

综上所述，真空垫联合腹带用于肺癌三维适形放疗患者的体位固定效果优于热塑体膜方法，能够减少肺部及脊髓的最大照射剂量。

[1]路阳.三维适形放疗联合化疗治疗肺癌局部复发的临床效果评价[J].中国继续医学教育，2015，7（16）：44-45.

[2]朱永刚，赵红福，程光惠，等.局部晚期宫颈癌三维适形近距离放疗CT与MRI定位的对比研究[J].中华放射肿瘤学杂志，2015，24（4）：408-413.

[3]司保达，雷树林，孙风林，等.三维适形放疗同步化疗对Ⅲ期NSCLC病人预后影响[J].齐鲁医学杂志，2015，30（2）：147-148.

[4]罗海涛，梁彩霞.三维适形放疗联合EGFR-TKI治疗老年局部晚期肺腺癌临床观察[J].肿瘤基础与临床，2015，28（1）：30-33.

[5]丁晓萍，菅丽岩，刘蕊，等.三维适形放疗联合化疗治疗宫颈癌的疗效观察[J].中国慢性病预防与控制，2015，23（6）：470-471.

[6]林艺能.三维适形放疗和多西紫杉醇化疗治疗食管癌的效果评价分析[J].当代医学，2015，21（20）：137-138.

[7]胡庆，陈卡，胡林，等.中期、晚期宫颈癌IGRT外放疗同步化疗效果分析[J].吉林医学，2015，36（1）：9－11．

[8]Lohia S，Rajapurkar M，Nguyen SA，et al.A comparison of outcomes using intensity-modulated radiation therapy and 3-dimensional conformal radiation therapy in treatment of oropharyngealcancer[J].JAMAOtolaryngolHead Neck Surg，2014，140（4）：331－337．

[9]Adas YG，Andrieu MN，Hicsonmez A，et al.Comparison of 2-dimensional and 3-dimensional conformal treatment plans in gastric cancer radiotherapy[J].Asian Pac JCancer Prey，2014，15（17）：7401－7405．

[10]康恭礼，龚巧英，李国庆，等.高分级脑胶质瘤术后三维适形放疗并同期化疗的临床研究[J].江西医药，2011，46（5）：393－395．

[11]霍俊杰.三维适形放疗同步TP方案化疗联合深部热疗对局部晚期非小细胞肺癌的疗效研究[J].解放军医药杂志，2015，27（5）：37-40.

[12]李伟，高立伟，杨春雷，等.三维适形放疗与固定野调强放疗在局部晚期非小细胞肺癌中应用的剂量学比较[J].中日友好医院学报，2014，28（6）：334-337.

[13]魏旋，李建锋，周琼芳，等.非小细胞肺癌三维适形放疗放射性肺损伤剂量学因素分析[J].肿瘤防治研究，2014，42（7）：762-765.

[14]蒋军，涂彧，张利文，等.容积弧形调强放疗与三维适形放疗计划在局部晚期非小细胞肺癌中的剂量学对比研究[J].中华临床医师杂志（电子版），2014，8（19）：126-129.

[15]钟琼，邓江华，曾爱群，等.非小细胞肺癌三维适形调强放疗后放射性肺炎发生的相关因素分析[J].实用癌症杂志，2014，29（5）：550-554.

[16]何瀚，黄荣.非小细胞肺癌三维适形放疗同期化疗发生重度急性放射性肺炎（SARP）相关因素分析[J].现代肿瘤医学，2014，22（3）：577-580.

[17]刘叶果.三维适形放疗同步化疗对老年晚期非小细胞肺癌的疗效分析[J].临床军医杂志，2013，41（4）：418-420. [18]杨有文，张海亮.立体定向放疗应用于中央型肺癌的剂量学研究[J].临床肺科杂志，2015，20（9）：1636-1638.

[19]梁香存，余荣，石安辉，等.Ⅲ期非小细胞肺癌调强放疗省略临床靶区外扩区域的回顾性分析[J].肿瘤，2015，35（6）：675-682.

[20]李金凯，葛小林，王沛沛，等.利用4D锥形束CT研究肺癌放疗的靶区外放范围[J].东南大学学报：医学版，2015，56（4）：609-612.

Effect of different immobilization techniques on target delineation and p lanning in three-dimensional conformal radiotherapy of lung cancer

LIU Huaxin1WANG Ying1,2
1.Radiotherapy Department,Zhejiang People’s Hospital,Hangzhou 310014,China;2.Cadre Ward,the First Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine,Hangzhou 310003,China

ObjectiveTo discuss effect of different immobilization techniques on target delineation and planning in Three-dimensional conformal radiotherapy of lung cancer.MethodsA total of 21 caseswith lower lung cancer from Jan 2013 to Apr 2015 were selected as subjects.All caseswere immobilized with vacuum pad combined with artificial athletic and thermoplastic film.In both methods of the fixed-line CT positioning,targets were delineated by one doctor. All cases received three-dimensional conformal radiotherapy based on two target delineation results.Target delineation and spinal cord,lung irradiated doses of twomethodswere compared.ResultsGTV,CTV,PTV volumes in vacuum pad combined with artificial athletic were smaller than thermoplastic film（P＜0.05）.Themaximum dose of spinal cord,lung V5 and V20 dose in vacuum pad combined with artificialathletic were lower than thermoplastic film（P＜0.05）.ConclusionVacuum pad combined with artificial athletic for three-dimensional conformal radiotherapy of lung cancer can reduce displacement and deformation occurring tumorwith respiration,reduce dose of spinal cord and lung.

Immobilization;Radiotherapy;Lung cancer;Targetdelineation

R734.2

B

1673-9701（2015）36-0082-04

2015-10-20）

浙江省医药卫生科技计划项目（2013KYB106）