两种不同体位固定装置在肿瘤患者放疗中的应用研究

杨 志 左 权 刘 蓉 贾洁琦 向志碧

作者单位：416000 湘西土家族苗族自治州人民医院

近年来恶性肿瘤发病率越来越高,癌症目前已成为世界大部分国家人口的第一或第二大死因[1-2]。放疗是恶性肿瘤最重要的治疗手段之一,随着调强放疗等精准放疗技术的使用,恶性肿瘤的治疗疗效较前获得的较大的提高[3],而摆位误差是影响放疗的重要因素,其对放疗计划的剂量学验证有较大影响[4]。体位固定是精准放疗的第一步,为了降低摆位误差,多个研究通过改进体位固定技术提高放疗精确性[5-7]。本研究采用热塑个体化体垫联合体模、体架固定对比体模联合体架固定的方法,探索热塑个体化体垫联合体模、体架固定方面的优势。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2018年8月到2019年6月在我院行调强放疗的患者110例,其中鼻咽癌38例,肺癌29例,宫颈癌22例,直肠癌10例,鼻腔癌1例,舌癌1例,喉癌3例,腮腺癌1例,下咽癌1例,脑胶质瘤1例,子宫内膜癌2例,胃癌1例;男性49例,女性61例,年龄32～78岁。

1.2 固定方法

所有患者采用仰卧位,头颈部肿瘤使用头颈肩架、头颈肩热塑模,胸腹盆肿瘤使用胸腹平架、胸腹热塑体模。A组患者52例(头颈部肿瘤20例、胸部肿瘤18例、腹盆腔肿瘤14例),使用热塑个体化体垫联合体模、体架固定,B组患者58例(头颈部肿瘤26例、胸部肿瘤11例、腹盆腔肿瘤各21例),使用热塑体模联合体架固定。制模时头颈部肿瘤患者双手掌心朝内、平放身体两侧,胸腹盆肿瘤双手交叉抱肘置于前额,根据不同部位肿瘤选择不同固定架及热塑体模,A组患者平躺在未塑形的热塑个体化体垫上,嘱其放松,头颈部肿瘤适当上抬下颌,胸腹部肿瘤平静呼吸后对体垫进行个体化塑形,待其冷却后再进行热塑体模覆盖体表固定。B组患者嘱其平躺在体架上,使用热塑体模覆盖体表固定。固定方式如图1。

a、c、e分别为头颈部、胸部、腹盆部肿瘤热塑个体化体垫联合体模、体架固定;b、d、f分别为头颈部、胸部、腹盆部肿瘤体模联合体架固定。

采用128层西门子螺旋大孔径CT进行定位扫描,头颈部肿瘤扫描层厚3 mm,胸腹盆肿瘤扫描层厚5 mm。放疗计划完成后在瓦里安Clinac cx直线加速器上进行放疗。

1.3 图像获取及数据收集

应用东芝(LX-40A)模拟定位机进行摄像采集数据,两名具有高级职称的医师将采集的图像与放疗计划图像进行对比,获得两图像间X轴(左右方向)、Y轴(头脚方向)、Z轴(前后方向)的摆位误差值,必要时通过移床予校正摆位误差。患者治疗前、治疗2周、4周各进行一次模拟定位机复位、采集图像(治疗次数少的腹盆肿瘤治疗前、治疗2周各复位一次,采集图像)。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 两组总体摆位误差比较

两组患者均于治疗前、治疗2周、4周各进行1次模拟校位、采集数据(腹盆腔肿瘤只进行治疗前、治疗2周复位),结果见表1。A组与B组相比,放疗前Y轴、Z轴,放疗2周Y轴、Z轴方向差异有统计学意义,A组在放疗前及第2周头脚及前后方向摆位误差比B组更小,其他均无明显统计学差异。

表1 两组总体摆位误差比较

2.2 不同部位肿瘤摆位误差比较

对于不同部位的肿瘤进行分层分析,结果见表2、表3和表4。对于头颈部肿瘤,A组在放疗前X轴、Y轴,放疗2周Y轴、X轴,放疗4周Y轴的摆位误差小于B组,差异有统计学意义,余无统计学差异;对于胸部肿瘤,A组与B组相比,除放疗前X轴、放疗2周X轴方向无统计学差异,其余A组摆位误差均小于B组,差异有明显统计学差异;对于腹盆腔肿瘤,A组放疗前Y轴、放疗2周X、Y、Z轴各方向摆位误差小于B组,差异有明显统计差异,余无统计学差异。

表2 头颈部肿瘤摆位误差

表3 胸部肿瘤摆位误差

表4 腹盆腔肿瘤摆位误差

2.3 头颈部肿瘤不同放疗时间点摆位误差比较

头颈部肿瘤放疗前、放疗第2周及放疗第4周不同时间点摆位误差结果见表5。X轴放疗前与放疗2周、放疗2周与放疗4周摆位误差差异无统计学意义,放疗4周的摆位误差明显大于放疗前,差异有统计学意义;Y轴放疗前与放疗2周差异无统计学意义,放疗前与放疗4周,放疗2周与放疗4周有统计学差异,放疗摆位误差随时间延长而增大;Z轴放疗不同时间点差异无统计学意义。

表5 头颈部肿瘤不同时间点摆位误差

3 讨论

恶性肿瘤的发病率和死亡率一直处于持续增长阶段,不仅是当前全球居民死亡的主要因素之一,也是阻碍人类期望寿命延长的重要因素[2,8]。放射治疗是恶性肿瘤最重要的治疗手段之一。70%的恶性肿瘤在治疗的不同阶段需要接受放疗[9]。随着放疗技术的不进步,促进了放疗剂量投照的精度和效率,提高了患者的生存率[10]。但在肿瘤放射治疗的临床应用中仍存在若干亟待解决的问题,如患者治疗过程中的摆位误差和剂量准确性缺乏有效验证等限制了肿瘤放射治疗精度和疗效的进一步提高。

为减少摆位误差,对不同种类的肿瘤采用不同的放疗技术和固定方法已开展了多个研究[11-13]。目前临床常用固定材料有真空垫、发泡胶[14-15],但都有一定的缺点。如:真空垫塑形不太理想,使用过程中存在漏气、体模变形可能;发泡胶不能重复使用,使用成本高等缺点。本研究使用热塑个体化体垫由低温热塑板和可发性聚苯乙烯制备而成,具有塑形性好,可多次使用等优点。与体模联合体架固定相比,热塑个体化体垫联合体模、体架固定可增加肩部、身体左右及臀部固定,从而限制患者身体左右、头脚方向的活动,另外可减少身体表面与体架的缝隙,从而减少摆位时的身体活动、局部组织拉伸产生的误差。本研究结果显示,总体而言,两组的摆位误差均在规定要求的范围内(头颈肿瘤摆位误差3 mm内、胸腹盆肿瘤摆位误差5 mm内),但A组与B组比较,放疗前Y轴、Z轴,放疗2周Y轴、Z轴方向差异有统计学意义,A组在放疗前及第2周头脚方向的摆位误差比B组更小,也证实了热塑个体化体垫联合固定限制身体头脚方向活动、减少摆位误差。但A组前后方向摆位误差比B组更小及左右方向无统计差异,可能与本研究选择多个不同部位的肿瘤有关。

对于不同部位的肿瘤进行分层分析发现:头颈部肿瘤,A组在放疗前X轴、Y轴,放疗2周Y轴、X轴,放疗4周Y轴的摆位误差小于B组。A组在放疗过程中头脚方向摆位误差明显小于B。Balter 等[16]研究显示,当摆位误差大于1 cm 时会导致周围靶区丢失大于6 mm,且周边的危及组织和器官会卷入高剂量的照射范围内,增加患者的放疗并发症。对于局部分期晚头颈部肿瘤,采用A组体位固定方法可减少视神经等头脚方向的危及器官损伤。许森奎等[15]研究采用发泡胶头颈垫联合头颈肩面罩固定方法,也取得类似的结果。胸部肿瘤,杨丽华等[17]研究发现体板结合真空垫及热塑膜技术可减少摆位误差。本研究结果显示:A组与B组相比,除放疗前X轴、放疗2周X轴方向无统计学差异,其余A组摆位误差均小于B组。A组在头脚方向、前后、左右方向摆位误差明显减小,表明了对胸部肿瘤放疗时增加肩部及身体左右固定可减少摆位误差。对于腹盆腔肿瘤,由于部分患者同步放化疗的进行,导致体重进行性下降,皮下脂肪减少等因素,单纯热塑膜、体架固定的摆位误差相对更大[18-19]。本研究结果,A组放疗前Y轴、放疗2周X、Y、Z轴各方向摆位误差小于B组,即增加臀部等固定可减少放疗中体重下降对摆位误差的影响。

恶性肿瘤放疗过程中随着放疗次数增多及放疗不良反应增大,摆位误差可能也随之增大。特别对于头颈部肿瘤,Unsal等研究发现头颈部肿瘤患者放疗后更容易发生营养不良,营养不良的发生率由放疗前的24% 增加到放疗后的88%,进而影响放疗摆位的精确性[20-21]。本研究结果(如表5)显示头颈部肿瘤左右方向放疗4周的摆位误差明显大于放疗前,头脚方向放疗前与放疗4周,放疗2周与放疗4周有统计学差异,放疗摆位误差随时间延长而增大;Z轴放疗不同时间点差异无统计学意义。证实了随着放疗的次数增多、营养不良的发生,头颈部肿瘤的摆位误差也随之增大。虽然本研究头颈部肿瘤放疗过程中摆位误差都在规定的范围内,但对于局部分期晚的鼻咽癌患者,特别是邻近危机器官时,专家[22]建议放疗临床靶区(clinical target volume,CTV)在肿瘤靶区(gosstumor volume,GTV)基础上外扩1 mm,外扩范围非常小,存在漏靶可能;放疗4周时的摆位误差明显大于放疗前,影响鼻咽癌放疗靶区的精准性及增加危及器官损伤,所以若条件允许,建议放疗4周时重新定位、勾画靶区、制定放疗计划,以提高治疗的放疗精准性和减少不良反应。

综合上所述,针对不同部位的恶性肿瘤,热塑个体化体垫联合体模、体架固定法摆位误差更小,具有更好的治疗精准性。特别是头颈部恶性肿瘤,在放疗的不同时间点,热塑个体化体垫联合体模、体架固定法具有更小的摆位误差,放疗4周摆位误差明显大于放疗前,若条件允许建议重新定位、制定放疗计划。因此热塑个体化体垫联合体模、体架固定法值得临床推广应用。