4种不同固定技术在头颈部肿瘤放疗中的摆位误差比较

张校铭，秦 勤，李军烽，钟美佐，彭美霞，刘礼东，周韦纶

（湘雅常德医院，湖南常德415000）

0 引言

放疗在头颈部肿瘤临床治疗中具有重要的作用[1]。近年来，随着放疗技术和放疗设备的不断发展，调强技术在头颈部放疗中的应用也越发广泛[2]。然而头颈部肿瘤较其他部位肿瘤来说，其解剖结构相对复杂，肿瘤往往邻近重要的正常组织（如脑干、脊髓、视神经、腮腺等），其体位固定尤为重要，要求也越来越高[3]。本研究选取我院接受调强放疗的120例头颈部肿瘤患者，比较头颈肩塑形垫+头颈肩面罩、真空垫+头颈肩面罩、热缩枕+头颈肩面罩、独立头颈肩面罩4种不同固定技术下的摆位误差，为临床头颈部肿瘤放疗合理选择最佳体位固定技术提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2018年4月至2020年4月来我院治疗的120例头颈部肿瘤患者。纳入标准：（1）经过医学影像学及病理组织学确诊的行放疗的头颈部肿瘤患者；（2）患者自身无其他严重影响本次放疗的疾病；（3）依从性好，愿意配合放疗。其中男100例、女20例。根据固定方式分为4组，A组采用头颈肩塑形垫+头颈肩面罩固定（30例），男25例、女5例，年龄30～74岁，平均（52±12）岁，其中20例鼻咽癌、5例下咽癌、3例口腔癌、2例喉癌。B组采用真空垫+头颈肩面罩固定（30例），男25例、女5例，年龄31～73岁，平均（52±12.2）岁，其中19例鼻咽癌、6例下咽癌、3例口腔癌、2例喉癌。C组采用热缩枕+头颈肩面罩固定（30例），男25例、女5例，年龄30～72岁，平均（51±11.8）岁，其中20例鼻咽癌、5例下咽癌、3例口腔癌、2例喉癌。D组采用单独头颈肩面罩固定（30例），男25例、女5例，年龄32～70岁，平均（51±12.1）岁，其中19例鼻咽癌、5例下咽癌、3例口腔癌、3例喉癌。4组性别、年龄、病理类型等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经过湘雅常德医院伦理委员会批准。

1.2 患者体位固定

4组患者均采取仰卧位。其中A组患者采用塑形垫固定技术，具体是采用头颈肩塑形垫结合头颈肩面罩和全碳素纤维底板进行体位固定。A组患者进行体模制作时，患者置于标准聚氨酯头枕上，摆正体位后，将塑形垫加热变软后充分拉伸，充分包裹患者的头颈肩部，使塑形垫与人体头颈肩部位紧紧相贴不留缝隙，待塑形垫冷却后再用头颈肩面罩进行体位固定。B组患者采用真空垫固定技术，具体是采用真空垫结合头颈肩面罩和全碳素纤维底板进行体位固定，采用同样的摆位要求，使真空垫与人体头颈肩部位紧紧相贴，抽取真空后再用头颈肩面罩进行体位固定。C组患者采用热缩枕固定技术，具体是采用热缩枕结合头颈肩面罩和全碳素纤维底板进行体位固定，其中热缩枕是根据热缩膜材质加热变软后置于标准的聚氨酯头枕上，充分贴合患者的头颈部而生成的个性化的适形枕，待适形枕冷却后再用头颈肩面罩进行体位固定。D组单独采用头颈肩面罩和全碳素纤维底板进行体位固定，作为对照组。4种不同的固定方式如图1所示。

图1 4种不同的固定方式

1.3 CT定位及CBCT扫描及配准

所有患者采用大孔径CT（GE Discovery CT590 RT）扫描定位图像，扫描层厚和层距均为2.5 mm，增强扫描重建后图像传输至Varian Eclipse三维治疗计划系统进行计划制订。所有患者都是在瓦里安Trilogy直线加速器上进行治疗，每周行一次锥形束CT（cone beam CT，CBCT）扫描，并采用全波（Full-Fun）模式来获取CBCT图像，CBCT图像分辨力为512×512，层厚为2.5 mm，配准方式采用自动与手动配准相结合的方法。先对感兴趣区扫描范围进行自动灰度配准，得到配准结果后根据相应的骨性标志进行手动微调，配准完成之后记录左右X方向（Lat）、头脚Y方向（Lng）、腹背Z方向（Vrt）以及旋转方向（Rtn）的摆位误差值。

1.4 统计学分析

120例患者共行600次CBCT扫描，每组CBCT扫描次数为150次。使用SPSS 22.0软件对所有数据进行统计，并进行K-S正态分布检验，若满足正态分布，则用平均数±标准差（x¯±s）形式表示。组间比较采用独立样本t检验，P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 塑形垫固定技术在头颈部肿瘤放疗摆位中的误差

A组在Lat、Lng、Vrt方向上摆位误差的平均值小于1 mm，在Rtn方向摆位误差的平均值小于0.2°，具有很好的固定效果。从A组与其他组摆位误差的独立样本t检验结果来看，A组在Lat、Lng、Vrt方向的摆位误差小于B组，差异具有统计学意义（P<0.05），而在Rtn方向上A、B 2组的摆位误差比较差异无统计学意义（t=0.83，P>0.05）。A组在Lat、Lng、Vrt、Rtn方向的摆位误差均显著小于C组、D组，差异具有统计学意义（P<0.01）。详见表1。

2.2 真空垫固定技术在头颈部肿瘤放疗摆位中的误差

B组在Lat、Lng、Vrt方向上摆位误差的平均值小于1 mm，在Rtn方向摆位误差的平均值小于0.2°，具有很好的固定效果。B组在Lat、Lng、Vrt、Rtn方向的摆位误差均小于D组，差异具有统计学意义（P≤0.01）。B组在Vrt、Rtn方向上的摆位误差小于C组，差异具有统计学意义（P<0.05）。B组虽然在Lat、Lng方向的摆位误差也小于C组，但是差异无统计学意义（P>0.05）。详见表1。

2.3 热缩枕固定技术在头颈部肿瘤放疗摆位中的误差

C组及D组在Lat、Lng、Vrt方向上的摆位误差平均值大于1 mm，在Rtn方向摆位误差的平均值大于0.2°，满足固定要求。经独立样本t检验比较，C组在Lng、Vrt方向的摆位误差均小于D组，差异具有统计学意义（P＜0.05），而C组与D组在Lat、Rtn方向的摆位误差比较差异无统计学意义（P>0.05）。详见表1。

表1 各组摆位误差比较（x¯±s）

3 讨论

放疗是头颈部肿瘤根治性治疗的主要手段。目前，放疗已走向精确定位、精确摆位、精确治疗的“三精”模式[4]，特别是调强技术的广泛应用，满足了肿瘤靶区高剂量及周围危及器官剂量迅速跌落的特点，大大地提高了肿瘤的增益比，但是对于体位的精度及重复性提出更高的要求[5]。头颈部肿瘤较其他部位肿瘤来说，其结构相对复杂，需要更高的摆位精度及重复性。同时头颈部肿瘤患者个体差异显著，且差异因子较多（如胖瘦、驼背、脖子长短及弯曲弧度等），部分患者头颈部与标准枕之间存在不吻合现象，引起颈部支撑偏高，导致后背上端与全碳素纤维底板之间存在一定空隙，会引起摆位存在很大不稳定性。另外头颈部灵活度高，双肩活动性大，这些因素都很容易引起体位发生改变[6]。长期以来，广大学者对头颈部的固定技术进行了不断的探索与改良，从标准化的头颈肩面罩固定发展到个体化的发泡胶固定，使得头颈部的体位固定技术得到了很大的提升[7-10]。针对头颈部摆位的问题，中山大学肿瘤防治中心放疗科Lin等[11]采用个体化发泡胶技术制作个体化头颈肩发泡垫，使得患者的头颈部以及双肩位置形成一个高度适形的全方位包围固定，提高了摆位精确度。但是一些相关研究表明，采用发泡胶技术制作个体化头颈肩垫虽然提高了摆位精确度，但是发泡胶气味很大，容易引起部分患者过敏，同时发泡胶在融合时热量高，增加了患者不适，影响后期定位[2，10，12]。汕头大学杨鹏飞等[13]对塑形垫在鼻咽癌肿瘤患者的体位固定技术进行了研究，表明塑形垫固定技术可以提高固定精度，能延缓不良反应发生。

本研究中将目前4种常用的头颈部固定技术进行了临床对比研究，可以得出以下结论：（1）使用塑形垫结合头颈肩面罩在头颈部肿瘤体位固定中取得了良好的效果，相比其他3种固定技术，使头颈肩得到了高度适形，大大降低了各个方向的摆位误差。且塑形垫无异味、硬度高、易塑形的特性大大提高了患者的稳定性和舒适度。（2）真空垫相比热缩枕和单独的头颈肩面罩在摆位误差上存在较明显的优势，但是相比塑形垫存在一定的劣势。使用真空垫虽可以进行个体化塑形，使患者头颈肩与真空垫贴合紧密，适形性和舒适度较好。但由于摆位过程中患者体位常需挪动及患者长期治疗受重力的影响，会存在部分真空垫漏气及压缩变形的风险，导致患者体位固定存在不稳定性。（3）热缩枕相比单独的头颈肩面罩在摆位误差上存在较好的优势，增加了患者头颈与个性化热缩枕的贴合度，减少了患者后背上端与全碳素纤维底板之间的空隙，提高了体位固定的稳定性。但是热缩枕材料是由多层热缩膜加热冷却而成，属性偏硬，冷却后置于患者的头下，会增加部分患者的不适。另外这种固定技术没有使双肩得到固定，容易引起旋转误差。（4）这4种体位固定技术在各个方向的摆位误差均低于3 mm，旋转误差小于1°，摆位误差都在可接受的范围。塑形垫和真空垫的价格较高，热缩枕是用免费的消毒废弃热缩膜加热塑形而成。可根据患者的实际经济情况，进行合理的体位固定技术选择。

本研究没有将身体质量指数（body mass index，BMI）等因子考虑在内[14]。在放疗期间，患者可能因BMI变化等因素，对本研究造成一定的干扰。后期会进一步增加BMI等相关因子对摆位误差相关性的研究。

综上所述，头颈部肿瘤使用塑形垫进行体位固定能够提高患者体位的重复性、稳定性，提升患者的舒适度，同时限制头颈部位的转动，减少摆位误差。选择塑形垫结合头颈肩面罩的体位固定方式在头颈部肿瘤放疗的应用效果更加突出，值得临床推广应用。