体质量监测对乳腺癌根治术后放疗摆位误差的影响研究

余 璇，李承军，王亮和，丁立涛，何俊翔，马广栋

（武汉大学人民医院放疗科，武汉 430060）

0 引言

乳腺癌是女性发病率最高的恶性肿瘤[1]，针对乳腺癌的手术、放疗、化疗、内分泌治疗、靶向治疗等综合治疗方案不断完善与发展[2]。放疗是一种局部治疗方法，主要作用是消灭可能的亚临床病灶，降低复发率[3]。在放疗过程中患者体位变化或者体型改变会导致治疗靶区剂量分布的改变，增加放疗并发症的风险，所以乳腺癌患者在实施放疗时的体位和照射野的准确性及重复性就显得十分重要[4-5]。有文献报道，诊断乳腺癌时过高的身体质量指数（body mass index，BMI）与乳腺癌患者预后较差有关[6]。本文应用锥形束CT（cone beam CT，CBCT）进行位置验证，观察不同BMI乳腺癌根治术后患者的放疗摆位误差及临床靶区（clinical target volume，CTV）至计划靶区（planning target volume，PTV）的外扩边界，并分析放疗期间患者体质量变化幅度值对摆位误差的影响。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2018年6月至2019年9月于武汉大学人民医院接受乳腺癌根治术后放疗的患者38例。纳入标准：28～65岁女性；病理确诊为乳腺癌；原发肿瘤手术方式为乳腺癌根治术；术后行患侧胸壁±锁骨上下淋巴引流区放疗。排除标准：KPS评分＜75分。依照《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》[7]，将38例患者根据BMI值分为未超重组（BMI＜24 kg/m2，20例）与超重组（BMI≥24 kg/m2，18例）。

1.2 仪器与设备

CT模拟定位机（GE Discovery CT590 RT），医用直线加速器CBCT（ELEKTA Infinity），治疗计划系统（ELEKTA Monaco，PHILIPS Pinnacle），人体秤（EB9345H）。

1.3 治疗流程

2组患者采用真空负压垫进行体位固定，通过CT模拟定位机获取断层图像，将CT图像上传至治疗计划系统制订放疗计划。放疗前3次均行CBCT图像配准，之后每周1次。每次CBCT验证前记录患者体质量，以首次治疗时的体质量为参照值，计算每次CBCT扫描时的体质量变化幅度值，统计中去除第一次摆位验证误差值（参考值）及CBCT验证次数＜3次的体质量变化值。

1.4 摆位误差与外扩边界

摆位误差分为系统误差Σ和随机误差σ。系统误差为所有患者所有分次治疗摆位误差的平均值，随机误差为每个患者所有分次间摆位误差的标准差。根据 Van Herk 等[8]推荐的公式 MPTV=2．5Σ+0．7σ 分别计算出2组患者的外扩边界MPTV。

1.5 统计学方法

使用SPSS 22．0软件对数据进行独立样本t检验分析，对体质量变化幅度进行最小显著差异（least significant difference，LSD）法多重比较，计量资料以±s表示，以 P＜0．05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 摆位误差绝对值对比

38例患者共获取图像数据234次，其中未超重组119次，超重组115次。未超重组与超重组患者X轴平移方向的摆位误差值分别为（1．75±1．38）与（2．26±2．12）mm，差异具有统计学意义（P＜0．05），其余方向上平移及旋转误差值无显著性差异（P＞0．05）。详见表1。

表1 乳腺癌根治术后2组摆位误差值

2.2 系统误差、随机误差与外扩边界MPTV对比

未超重组与超重组患者在X、Y、Z轴3个方向上的外扩边界分别为 5．02、6．09、3．88 mm 与 6．48、6．23、4．38 mm，未超重组在X轴方向上的外扩边界明显小于超重组。详见表2。

表2 乳腺癌根治术后患者2组摆位系统误差Σ、随机误差σ及外扩边界MPTV 单位：mm

2.3 体质量变化幅度值分析

共筛选数据190次，未超重组98次，超重组92次。未超重组与超重组患者体质量变化幅度在＜2%、2%～4%与＞4%区间的分别为 80、13、5次与 59、25、8次。不同体质量变化幅度区间摆位误差两两对比，未超重组患者＜2%与2%～4%区间在Z轴平移方向的摆位误差值分别为（1．33±1．12）与（2．36±1．62）mm，差异具有统计学意义（P＜0．05）；超重组患者＜2%与 2%～4%区间在X轴平移方向的摆位误差值分别为（2．49±2．30）与（1．28±1．24）mm，差异具有统计学意义（P＜0．05）。详见表3、4。

表3 未超重组乳腺癌根治术后患者不同体质量变化幅度摆位误差值

表4 超重组乳腺癌根治术后患者不同体质量变化幅度摆位误差值

3 讨论

乳腺癌根治术后放疗能够明显降低乳腺癌患者的局部区域复发率和远处转移率[9]，而放疗的有效率在一定程度上依赖放疗计划和实施的精确性。有学者发现BMI较高会导致乳腺癌发病风险、复发及死亡风险增高[10]。本研究通过回顾性分析，发现未超重组乳腺癌根治术后患者在左右方向上摆位误差要小于超重组。马茗微等[11]研究发现乳腺癌保乳术后放疗未超重患者在X轴方向上的摆位误差小于超重患者。超重患者胸腹部脂肪层偏厚、皮肤松弛，体表标记更容易发生位移。同时乳腺癌患者放疗靶区易受呼吸运动的影响，于舒飞等[12]研究发现乳腺癌患者自由呼吸状态治疗时，BMI大者摆位误差大，而在深吸气屏气技术下BMI对摆位误差无影响。国外有学者认为乳腺癌放疗采用自主深吸气屏气可以减小摆位误差，但是患者姿势的随机性变异较大，因此推荐每日图像引导放疗[13]。罗焕丽等[14]应用C-Rad Catalyst系统进行摆位误差验证，发现C-Rad Catalyst系统易受BMI和年龄的影响，适用于青中年或未超重的乳腺癌患者，而老年人或超重患者，更需注意左右方向上的误差。

Batumalai等[15]在乳腺癌患者治疗回顾性研究中发现，患者在 X、Y、Z 轴的 Σ 为 1．2～5．7、1．3～3．8、0．7～5．7 mm，σ 为 1．0～7．3、1．2～4．1、0．9～4．0 mm，本研究中未超重组及超重组乳腺癌根治术后患者在X、Y、Z轴方向上的系统误差及随机误差均接近该研究的低值区间，一定程度上说明真空负压垫对乳腺癌根治术后患者具有良好的固定性和舒适性，结合CBCT技术的合理应用，能有效地控制乳腺癌根治术后患者放疗的摆位误差。CBCT扫描能够实时监测摆位误差，可以一次性校正包括系统误差和随机误差在内的所有误差[16]。通过计算2组患者的外扩边界，未超重组为 5．02、6．09、3．88 mm，超重组为 6．48、6．23、4．38 mm，可以看出，未超重组在3个方向上的外扩边界均小于超重组。付秀根等[17]报道25例使用颈胸一体化热塑膜固定乳腺癌患者，MPTV值在三维线性方向分别为X轴4．90 mm、Y轴 6．00 mm、Z 轴 3．90 mm，结果与本文未超重组相似，但与超重组在X轴方向的MPTV值大约相差1．5 mm。BMI高的患者，身体体宽较大，摆位过程中容易出现中线偏移，导致左右方向平移误差增加，针对超重患者，在计算临床靶区外扩边界时需单独考虑。

有研究发现乳腺癌辅助治疗期间患者体质量会因为治疗发生一定改变[18]。本文通过分组观察患者放疗期间体质量变化幅度值，发现未超重组体质量变化幅度小于2%的占81．6%，明显高于超重组，在2%～4%与＞4%区间占比低于超重组，超重患者出现体质量变化的幅度会更大。分析体质量变化幅度值与摆位误差的相关性发现，未超重组体质量变化幅度≤4%时，随着体质量变化幅度的上升在前后方向上摆位误差明显增加，但通过数据观察发现体质量变化幅度超过4%时，在前后方向上摆位误差却明显降低。同时超重组在左右方向上也出现随着体质量变化幅度上升摆位误差上下浮动的情况，由此可看出，不论超重和未超重患者，在放疗期间体质量的改变对摆位误差的影响存在不确定性。有研究提出随着BMI的上升，定位修正率也逐渐提高[19]，因此患者放疗期间需通过监测BMI的变化并结合相应摆位误差结果，综合考虑是否需要重新定位。本研究在样本采集中存在一定的局限性，样本纳入数量较少，BMI分组比较宽泛，患者在放疗期间体质量变化缺乏明显性，后期研究中将扩大样本量进行深入分析。

综上所述，乳腺癌根治术后放疗中，BMI及体质量的变化与摆位误差存在相关性，对于不同BMI的患者进行放疗计划设计时，需根据个体差异给予合适的外扩边界。建议将体质量监测增加到患者每一次放疗前，帮助放疗技师预判和分析患者在放疗分次间误差的变化趋势，及时进行调整，提高患者的放疗精度。