放射治疗用新型俯卧式体部固定架的设计

雒书朋，张 海，李润森

（1．陆军第81集团军医院放疗中心，河北张家口075000；2．北京华光普泰科贸有限公司，北京101012）

0 引言

放射治疗是治疗恶性肿瘤的主要手段之一，在我国65%～75%的肿瘤患者在治疗过程中接受过放射治疗[1]。随着放射治疗技术的不断进步，调强放射治疗显现出较二维放射治疗或三维适形放射治疗靶区适形度好、正常组织接受照射剂量小的优势，患者不良反应发生率低，逐渐成为临床首选的放射治疗技术[2]。同时，其对靶区及危及器官的放射精确度有了更高的要求[3-4]。盆腔肿瘤放射治疗的疗效会因小肠等正常组织耐受剂量低而受影响，采用俯卧固定架对患者进行体位固定，能使患者在放射治疗过程中因手术后坠入盆腔的小肠的受照剂量降低，从而在满足临床靶区剂量的同时减少小肠放射性损伤的发生[5]。Lee等[6]报道俯卧固定架已成为直肠癌放射治疗的标准定位装置，而目前临床上现有的体部固定架大多只有一种型号，不能满足所有患者的需求，且缺少头枕和把手设计，不能更好地与患者固定部位相适应，固定效果不好，患者舒适度不高。本文研制了一种新型俯卧式体部固定架，配有腹部可调框架以适应不同体形患者的治疗需要，从而提高摆位重复性和解决稳定性不好的问题。

1 结构设计

新型俯卧式体部固定架主要由俯卧固定架和腹部可调框架组成，结构示意图如图1所示。俯卧固定架包括一体成型的头枕固定平台、头枕、把手插孔、标尺固定架、膜锁紧装置、腿部放置槽和阴部放置槽；腹部可调框架具有内凹且高度不同的腹部支撑面，可以组合使用在腹部框架的内部。本装置采用全碳纤维材料制作，具有强度高、不变形、质量轻的特点，底板厚2.3 mm，外围轮廓长1342 mm、宽473 mm、高90 mm，对射线无衰减。

图1 新型俯卧式体部固定架结构示意图

1.1 腹部可调框架

腹部可调框架分为大、中、小3种型号，俯卧固定架配置的为大号，另有2个附属腹部框架分别为中号和小号，均为碳纤维材料制作，如图2、3所示。腹部可调框架的腹部支撑面的底部具有面积不同的中空部，并且越高的腹部支撑面中的中空部的面积越小。可根据不同体形患者的治疗需要，选择合适的腹部框架，安放于固定架中间腹部位置。

图2 腹部可调中号框架图

图3 腹部可调小号框架图

1.2 头枕固定平台和把手插孔

头枕固定平台上设置有用于固定头枕的多排固定孔，通过使头枕与不同的固定孔连接调节头枕与腹部框架之间的距离。头枕固定平台的两侧设置有手臂放置部；固定架本体靠近上端的位置设置有把手插孔。患者俯卧在新型俯卧式体部固定架上时，前额放在可调的头枕上，便于呼吸时通气；双手或双臂环抱把手位置，以防止身体下滑。

1.3 标尺固定架

俯卧固定架的侧面设置有刻度尺(如图4所示)，长度覆盖整个固定架的长度，是用来标定患者体位的量化装置。记录定位后患者摆位中心的标尺数值，可便于患者重复治疗时的摆位。

1.4 膜锁紧装置

俯卧固定架的两侧分别设置有至少2组膜锁紧装置，每组膜锁紧装置如图4所示，包括固定在固定架侧面的滑轨和可以在滑轨上移动的卡扣，每个滑轨上设置有4个定位孔(滑轨孔A、B、C、D)，与固定患者体部的高分子记忆膜(体膜)配合使用，起到锁紧固定体膜使患者不致移动的作用。

图4 膜锁紧装置示意图

2 优点

新型俯卧式体部固定架具有以下优点：(1)可根据患者的不同体形选择适合的腹部可调框架。(2)患者前额放在可调的头枕上，便于呼吸时通气。(3)患者双手或双臂环抱把手位置，可防止身体下滑。(4)俯卧固定架为流线型设计，对放射治疗中的患者体部固定效果好，容易实现重复摆位。(5)精度高：①两定位销中心点连线与固定架中心轴线夹角为(90±1)°；②每组定位销两点之间的误差为(4.05±1)mm；③对应2组定位销与固定架中心轴线不对称度为(2.05±1)mm；④定位销与定位孔配合间隙≤0.5 mm。⑤在固定架最大受力端施加80 N压力作用下，膜锁紧装置不产生滑动位移。

3 使用方法

放疗定位及治疗技术人员首先将新型俯卧式体部固定架用固定夹板固定在CT模拟机定位床面上或加速器的治疗床面上，然后根据不同体形患者的治疗需要选择合适的腹部框架安放于固定架中间腹部位置，患者俯卧在固定架上后，根据患者身高前后调整头枕位置，并要求患者双手或双臂环抱把手。将患者体部用医用纱布隔开，把带有夹板的记忆腹膜加热到70℃(此时网膜变成透明状)，由2名技术人员从患者左右两侧按照患者体形均匀拉伸腹膜使网格成孔，并向下扣在患者患病部位，然后将腹膜用固定架上的膜锁紧装置锁紧；待腹膜充分冷却固化后，用记号笔在腹膜上画出照射野和等中心标记并标记患者姓名。定型后腹膜的形状可在整个疗程中保持不变。腹膜也可与真空固定垫配合使用，方便舒适地固定患者。固定架底板中间30 cm×30 cm的开孔可以放置铅挡块，但整个底板应放置在相应厚度聚乙烯材料制成的真空垫上，真空垫应开有30 cm×30 cm的方孔。

4 应用效果

随机选取俯卧位放射治疗患者10例，其中男性4例、女性6例，年龄39～70岁，中位年龄53.5岁。患者分别采用新型俯卧式体部固定架定位(实验组)和传统固定架定位(对照组)。测量验证2组图像和计划系统生成的数字重建图像射野中心点的偏差，分别从左—右(X方向)、头—脚(Y方向)和前—后(Z方向)进行摆位误差比较。采用SPSS 13.0软件进行数据分析，计量资料以x¯±s表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

与对照组比较，实验组X、Y、Z方向的摆位误差均明显减少，差异有统计学意义(P＜0.05)，详见表1。

表1 2组患者摆位误差比较单位：mm

5 结语

对肿瘤患者进行多次精确放射治疗时，需要保证每次对病灶部位都在同一位置进行照射，调强放射治疗技术、多野照射技术、正确的体位固定及腹部固定装置的应用提高了靶区放射治疗的准确性，减少了小肠受照剂量，保证了治疗效果[7]。根据肿瘤位置的不同需要对患者相应部位进行固定，并保证在治疗期间反复复位到同一位置。近年来，腹板的运用对降低摆位误差、减小危及器官受照射体积作用显著，在宫颈癌、食管癌患者的治疗中已得到广泛应用[8-9]。Koelbl等[10]报道，对直肠癌术后患者进行放射治疗，相比仰卧位，俯卧位能有效减少小肠受照剂量和体积。罗敬等[11]认为，采用俯卧位碳纤维腹板加热塑膜固定放射治疗可获得与仰卧位放射治疗相当的摆位重复性，有助于保护小肠和膀胱等危及器官。

本文设计的新型俯卧式体部固定架配有腹部可调框架，可根据不同体形患者的治疗需要选择合适的腹部框架安放于固定架中间腹部位置，提高了患者舒适度，减小了摆位误差。同时患者的腹部置于其中，小肠等正常组织下垂并固定，有效地拉开了与靶区的距离，达到保护正常组织、提高肿瘤受照剂量的目的，与曾波等[12]的报道一致。本装置解决了现有的分段式固定装置、抱枕式俯卧方式以及塞块式体膜固定方式对患者多次摆位的重复性影响较大、容易产生摆位误差的问题。但采用本装置进行放射治疗的具体效果还有待统计临床数据进一步验证。