自粘性组织等效膜在乳腺癌调强放疗中的应用

（华中科技大学同济医学院附属同济医院肿瘤科，湖北 武汉 430030）

乳腺癌（breast cancer）是女性中最常见恶性肿瘤之一，我国乳腺癌的发病率也有逐步上升的趋势[1]。放射治疗是乳腺癌常用的有效治疗方法之一，乳腺癌根治术后进行放射治疗时，为了改善靶区剂量分布，需要在皮肤表面放置组织等效填充物。组织等效物的实现有多种方式，早期的有塑料薄膜水袋面粉、小米袋、石蜡等。上世纪九十年代后期出现标准组织等效膜，有0.5、1 和1.5 cm 等不同厚度的组织等效膜。乳腺癌根治术后，因存在有伤口以及术后恢复程度不一产生形变，导致表面凸凹不平，在放射治疗使用组织等效膜时，由于弧形的胸廓和组织等效膜存在一定的张力和硬度，与皮肤之间会产生大小不一的间隙，这些间隙过大会产生空腔效应，影响皮肤和靶区的剂量分布[2]。在精确放射治疗时代，精确定位是放射治疗治疗精度的重要保证[3]。多种放射治疗体位固定方法结合以提高体位固定精度[4]，乳腺癌的术后放疗多采用一体化固定体架、个体化体位固定垫和体部热塑膜等，虽然这些体位固定方式对组织等效膜有一定压实而减小间隙作用，但由于皮肤表面的凸凹不平和胸廓的弧形轮廓，致组织等效膜与皮肤之间仍然存在一定的间隙而影响剂量分布。拟探讨乳腺癌术后使用自粘性组织等效膜在乳腺癌术后调强放射治疗中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2019 年4 月1 日～9 月31 日华中科技大学同济医学院附属同济医院经病理证实为乳腺癌根治术后放疗11 例，年龄36～57 岁,中位年龄49 岁，平均年龄45.64 岁。

1.2 方法

1.2.1 材料与仪器设备 麦触凯医疗科技有限公司生产的自粘性组织等效膜，由高分子热塑弹性粉末、液体石蜡以及透明聚乙烯薄膜组成，密度：0.9 cm3/g。采用富瑞健康有限公司生产的发泡胶人体固定垫，科莱瑞迪医疗器材有限公司生产的定位热塑膜，荷兰飞利浦医疗有限公司的Pinnacle 放疗计划系统、瑞典医科达医疗有限公司的SYNERGY（加速器型号名）直线加速器及机载CBCT（锥形束CT，cone beam CT）和XVI（X-ray volume image，X 线容积影像）影像处理系统；荷兰飞利浦医疗有限公司的16排CT 模拟定位机。

1.2.2 治疗前准备 ①个体化人体固定垫制作：采用发泡胶人体固定垫A、B 剂混合后，在一体化定位固定底板上制作患者个体化体位固定垫[5]；②自粘性组织等效膜设计：患者固定在发泡胶人体固定垫上，选择大小、厚度0.5 cm 的自粘性组织等效膜，按照治疗要求放置于合适的位置，检查与皮肤是否贴紧，并做好标记；③热塑膜体位固定制作：将热塑膜加热至70 ℃，从下颌到腹部，将体膜固定到一体化固定底板上，按照人体外轮廓塑形。

1.2.3 影像采集、计划设计及体位验证 ①影像采集：在CT 模拟定位机床面上，将患者固定于个体化人体固定垫上，放置自粘性组织等效膜，固定热塑性体膜。启动扫描程序采集治疗部位影像，从下颌扫描到膈肌下3 cm，重建后传到治疗计划系统进行治疗计划设计，并做好位置标记；②治疗靶区勾画及自粘性组织等效膜与皮肤之间间隙的测量：在放疗计划系统中勾画治疗靶区，在治疗区域内测量自粘性组织等效膜与皮肤之间的间隙，分别测量上1/3 的内测1/3 点（上内）、中点（上中）和外侧1/3 点（上外），中部的内测1/3 点（中内）、中点（中中）和外侧1/3 点（中外），下1/3 的内测1/3 点（下内）、中点（下中）和外侧1/3 点（下外）的组织等效膜与皮肤之间的间隙，单位为cm，并记录；③计划设计：按照临床治疗的要求进行调强计划设计，审核计划满足靶区剂量分布、皮肤剂量和肺组织剂量体积V20（接受20 Gy以上的肺体积的百分比）和V5（接受5Gy 以上的肺体积的百分比）。测量1.2.3 的②中各测量点的皮肤剂量和肺组织剂量体积V20和V5；④位置验证：在加速器治疗床面上，依次放置个体化人体固定垫、按照体表标记放置自粘性组织等效膜和固定体膜，进行患者固定体位。按照标记和治疗计划的位置数据固定患者的位置，启动加速器机载CBCT 的扫描程序进行扫描获取治疗部位三维影像，选择适当的影像配准框，与计划CT 影像进行比对，获得三维坐标误差值，代表影像在三维方向上的空间位置差值，X、Y、Z 分别代表左右方向、头脚方向、前后方向的线性误差，单位为cm；Xr、Yr、Zr 分别代表左右方向、头脚方向、前后方向的旋转误差，单位为°，前3 次治疗CBCT 验证检验体位固定方式的准确性；以后每周重复1 次CBCT 验证检验体位是否变化或重复性，记录坐标数值。采用不同观察方法观察CBCT 和治疗计划CT 定位两影像间的差别（如图1 所示），坐标误差值小于0.1 cm，不做校正，其余均做校正，确认后，行加速器床面在线校正，消除影像之间的空间位置误差，然后启动SYNERGY 直线加速器进行治疗[6]。

图1 治疗前CBCT 位置验证示图（加自粘性组织等效膜）

1.3 观察指标 自粘性组织等效膜与皮肤之间的间隙越小越好，理想值为0；肺组织剂量体积的V20和V5控制在60%和30%[7，8]。分别代表左右方向、头脚方向、前后方向线性误差的X、Y、Z 数值，单位为cm，其数值越小说明误差越小，理想值为0；分别代表左右方向、头脚方向、前后方向旋转误差的Xr、Yr、Zr，单位为度（°），其数值越小说明误差越小，理想值为0°。

1.4 统计学方法 记录的数据均采用SPSS 15.0 统计软件进行数据处理，计量资料符合正态分布以（）表示，计数资料以频次和（%）表示，每次CBCT 验证后测量的组织等效膜与皮肤之间的间隙数据与定位计划影像中的数据进行χ2检验；治疗前3 次CBCT的6 个维度与后续每周1 次治疗前CBCT 验证的6个维度对应数据进行配对t检验，P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 自粘性组织等效膜与皮肤之间的间隙 在放疗计划系统中，在靶区范围内测量的11 例患者皮肤各测量点与组织等效膜之间的间隙：上内、上中和上外；中内、中中和中外；下内、下中和下外点的间隙，最大0.2 cm，最小0，见表1，共测量11 例99 个点，无间隙76 点，占76.77%。

2.2 皮肤剂量与肺组织剂量体积 在计划系统中分别测量的各观测点：上内、上中、上外、中内、中中、中外、下内、下中和下外点相应皮肤的剂量分别为（4846.37±136.18）cGy、（4925.00±97.54）cGy、4760.00±39.2）cGy、（4970.00±213.92）cGy、（4976.37 ±91.89）cGy、（4851.82±110.79）cGy、（4934.55±142.50）cGy、（4988.18±74.41）cGy、（4822.73±105.27）cGy；测量的肺组织剂量体积的V20和V5分别为27.34%和56.46%。

2.3 自粘性组织等效膜与皮肤之间间隙的重复性治疗前进行CBCT 位置验证后，在XVI 影像系统中测量组织等效膜与皮肤之间的间隙，在上内、上中和上外和中内、中中和中外以及下内、下中和下外点等测量点的间隙，最大0.2 cm，最小0，不同次数验证数据与定位相应数据比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

2.4 影像引导验证 患者体位固定、自粘性组织等效膜安置妥当后的治疗前加速器机载CBCT 验证影像与治疗计划CT 影像比较，前3 次CBCT 验证检验体位固定方式的准确性，X 轴即患者的左右方向上线性误差最小，Y 轴即患者的头脚方向上线性误差最大，Y 轴即患者的头脚方向上旋转角度误差最小，X 轴即患者的左右方向上旋转角度误差最大；以后每周1 次CBCT 验证检验体位是否变化或稳定性，Z 轴即患者的前后方向上线性误差最小，X 轴即患者的左右方向上线性误差最大，Z 轴即患者的前后方向上旋转角度误差最小，X 轴即患者的左右方向上旋转角度误差分别与前3 次相应维度的CBCT 验证误差比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表1 11 例患者自粘性组织等效膜与皮肤之间的间隙（n，%）

表2 自粘性组织等效膜与皮肤之间间隙的重复性

表3 靶区位置验证结果（）

表3 靶区位置验证结果（）

3 讨论

乳腺癌根治术后的放疗早期采用适形治疗和三维适形治疗，随着放疗设备与技术、体位固定技术的发展，适形调强放疗、容积调强放疗越来越受到重视，放疗技术的进步，在追求提高疗效的同时，最大限度地降低伴随的副反应。乳腺癌根治术后放疗皮肤的早期反应有红斑、色素沉着、干性脱皮和湿性脱皮，依据放疗技术的不同，其严重程度不一样。采用三维适形放疗，相对于适形放疗，其靶区剂量覆盖均匀性显著提高且能显著减少危急器官的平均剂量以及高剂量区体积，同时还能减少各种早期不良反应；三维适形放射治疗胸壁照射时，再采用加贴组织等效膜方法可提高靶区剂量，同时降低肺部剂量[9，10]。

应用适形调强放疗（IMRT）对靶区覆盖率与3D-CRT 差别不大，但是MIRT 在剂量均匀性以及靶区适形度方面更为理想，同时能够降低患者不良反应发生凤险[11，12]，而螺旋断层固定野调强放疗技术对心脏、患侧肺与总肺的低剂量区以及脊髓的受量控制中表现出绝对的优势，有效降低了患者在放疗时正常组织的受照剂量[13]。容积调强技术在术后乳腺癌的治疗应用上，靶区适形度和均匀指数与IMRT 相当，能够明显降低患侧肺、皮肤及其他危及器官的受量[14，15]。

乳腺癌根治术后行调强放疗时，胸壁再加贴组织等效膜，在不增加危及器官受照剂量情况下，提高了靶区剂量，获得较满意的剂量分布。有研究报道乳腺癌调强根治术后行放疗计划设计，加入0.5 cm的填充物，可以提高表面剂量和靶区适形度[16]。乳腺癌根治术后由于手术瘢痕或胸壁凸凹不平，致在胸壁与加贴组织等效膜的等效膜之间存在间隙，此间隙过大形成空腔时，会产生二次建成效应，改变皮肤及靶区的剂量分布[2]。在乳腺癌根治术后行调强放疗，在体位固定时，采用一体化体位固定装置、个体化人体固定垫、热塑体膜进行体位固定，可减少乳腺癌放疗的摆位误差，有利于提高位置精度，有作者类似的报道[17，18]。为了提高靶区剂量，在胸壁和热塑体膜间加贴0.5 cm 标准组织等效膜。采用多种固定方式组合进行体位固定，虽然对组织等效膜有一定压实而减小与皮肤间间隙的作用，但由于皮肤表面的凸凹不平和胸廓的弧形轮廓，致组织等效膜与皮肤之间仍然存在一定的间隙，影响皮肤及靶区的剂量分布。

采用自粘性组织等效膜替代标准组织等效膜，利用其粘贴性使其与皮肤更紧贴皮肤，76.77%紧贴皮肤，其余部分存在间隙，但最大间隙为0.2 cm；治疗前行CBCT 验证，在上内、上中和上外和中内、中中和中外以及下内、下中和下外点等测量点的间隙与定位计划影像的相应点比较，差异无统计学意义（P＞0.05），重复性良好。皮肤剂量在4760.00 cGy～4988.18 cGy 是处方剂量的95.20%～99.76%，同时低于TD5/5（在所有用标准治疗条件的肿瘤患者中，治疗后5 年，因放射治疗造成严重放射损伤的患者不超过5%）的5500 cGy 属于安全剂量；肺部组织剂量体积V20的均值为（27.34±1.80）%，V5的均值为（56.46±3.16）%，属于较低水平[7，8]。位置验证用来检验治疗部位空间位置的准确性和重复性。治疗前3次CBCT 验证线性误差在（0.02±0.27）cm～（0.08±0.24）cm，旋转误差在（0.09±0.84）°～（0.36±0.93）°，后续的CBCT 验证误差在（0.01±0.13）cm～（0.03±0.21）cm，旋转误差在（0.18±0.61）°～（90.41±0.62）°，与前3 次治疗前CBCT 验证相应误差比较，差异无统计学意义（P＞0.05），稳定性较好。

综上所述，应用自粘性组织等效膜于乳腺癌根治术后的调强放疗中，组织等效膜与皮肤之间的间隙小且重复性良好，靶区剂量分布良好、肺组织剂量体积较低、治疗前CBCT 位置验证误差较小且稳定。