面罩固定技術應用于頸段及胸上段食管癌放療的可行性探究

摘要：目的探討頭頸肩面罩固定技術在頸段、胸上段食管癌放療中的應用及其臨床意義。 方法選取在本院TrueBeam放射治療系統治療的66例頸段及胸上段食管癌患者，其中使用面罩固定技術34例，采用非面罩固定技術32例，利用錐形束CT(Cone-Beam Computed Tomography，CBCT)影像技術研究兩組患者在治療中的擺位誤差，進行對比分析。 結果面罩固定技術組在X、Y、Z軸方向上的擺位誤差分別為（1.70±1.40）、(2.30±1.70)、(2.10±1.60)mm，而非面罩固定技術組為（2.80±2.40）、(2.70±2.40)、(2.00±1.70)mm，兩組間比較應用t檢驗，X軸方向無明顯差異(P>0.05)，Y軸和Z軸方向差異均有顯著意義(P<0.01)。 結論面罩固定技術用于頸段、胸上段食管癌放療，重復性好，擺位誤差小，對提高放療精確性具有重要意義，值得在臨床中推廣。

關鍵詞：頭頸肩面罩；頸段、胸上段食管癌；擺位誤差

Feasibility of Mask Immobilization Techniques in Radiotherapy for Cervical and Upper-Thoracic Esophageal Cancer

LIN Hao，CHEN Jian，LIU Xiao-qing，WANG Guo-xi，GUO He-feng

(Department of Radiation Oncology，Cancer Hospital of Shantou University Medical College，Shantou 515031，Guangdong，China)

Abstract：ObjectiveTo investigate the feasibility and clinical significance of mask immobilization techniques in radiotherapy for cervical and upper-thoracic esophageal cancer. MethodsTo compare and analyze the setup errors for two types of immobilization methods in radiotherapy of cervical and upper-thoracic esophageal cancer with cone-beam CT(CBCT). There were 66 patients included in this study， 34 cases were immobilized with head shoulder mask， and 32 cases without mask. ResultsIn the patients immobilized with mask， the average setup error in Z-axis， Y-axis， and X-axis directions were(1.70±1.40)mm， (2.30±1.70)mm， (2.10±1.60)mm. In comparison， the setup error in patients without mask was(2.80±2.40)mm in X-axis， (2.70±2.40)mm in Y-axis and(2.00±1.70)mm in Z-axis， respectively. There were no significant differences(P>0.05)in displacement of X-axis between the two immobilization techniques. However， the setup error in Y-axis and Z-axis direction were significantly different(P<0.01). ConclusionIn radiotherapy of cervical and upper-thoracic esophageal cancer， setup accuracy of patients immobilized with mask is more stable than other methods， which can be popularized in clinic.

Key words：Head shoulder mask; Cervical and upper-thoracic esophageal carcinoma; Setup error

食管癌是潮汕地區最常見的惡性腫瘤之一，頸段和胸上段食管癌由于周圍解剖位置復雜及發現時常伴淋巴結轉移，手術適應較少，治療方法首選放射治療。治療體位及體位固定是影響腫瘤放射治療質量的重要因素，臨床上采用多種體位固定裝置來提高治療擺位的重復性。本研究基于CBCT實現IGRT(Image Guided Radiotherapy，IGRT)技術，回顧分析本院66例頸段、胸中段食管癌擺位誤差數據，比較面罩固定技術與非面罩固定技術在頸段、胸中段食管癌放療中擺位重復性的影響效果，以探討面罩固定技術在頸段、胸中段食管癌放射治療中的可行性。

1資料料與方法

1.1一般資料隨機選擇2012年1月~2013年12月我院首程放療的頸段、胸上段食管癌患者66例，其中男性48例，女性18例，年齡45~85歲，中位年齡62歲，病理類型：均為鱗狀細胞癌。其中使用面罩固定技術34例，采用非面罩固定技術32例。

1.2定位與擺位固定頭頸肩面罩固定技術組選用廣州科萊瑞迪公司的插拔式S型IMRT頭頸肩面膜，患者平臥于體部固定架，雙手置于身體兩側，根據患者頭型選用合適的透明塑料枕頭，患者體位以及體部固定架的位置需由三維激光燈來確定擺正。體位擺正后，可將頭頸肩熱塑膜置于75℃左右的恒溫水箱中，待熱塑膜柔軟透明后，可將其扣在患者頭頸肩部并固定，操作技師根據患者頭頸部輪廓形狀輕按熱塑膜，使之與患者皮膚充分接觸，待熱塑膜冷卻成型，最終成為個體化的頭頸肩面罩。放療前患者首先在PHILIPS Brilliance BigBore大孔徑多層面螺旋CT進行掃描與定位，所有患者均按照固定器制作時的固定體位，由2名技師在三維激光燈下進行等中心擺位，并囑咐患者平靜呼吸。掃描范圍自下頸下至肝門水平。掃描參數為：120kV， 150mA，掃描層厚及間距為5mm。掃描所得數據均傳送到Eclipse10.0治療計劃系統進行放療計劃的設計。

1.3 CBCT驗證圖像的獲取患者治療前，由兩名放療技師采用等中心擺位方法，將激光燈對準皮膚標記及固定器上的十字線。擺位時，患者的著裝、體位應與固定和CT掃描時一致[1]。擺位完成后行CBCT掃描，治療期間每例患者驗證1次/w。66例患者CBCT掃描參數：掃描部位為胸部，管電壓125kV，總曝光劑量（電流時間乘積）264mAs，掃描劑量約0.35cGy。擺位完成后機架旋轉360°行CBCT掃描，獲取連續的一系列圖像重建成三維容積圖像即X線容積圖像，得到冠狀面、矢狀面和橫斷面的CT圖像。

1.4誤差獲取和調整每次掃描所得圖像與治療計劃CT圖像先用OBI（On-Borad Imager，OBI）系統自動匹配，再由有經驗的放療專家根據骨性標志、治療靶區等進行手動細微配準，直到在水平、冠狀、矢狀面上獲得最佳重疊狀態，CBCT圖像與計劃CT圖像配準完成后自動得到治療床在Vertical(前后方向，Z軸)、Longitudinal(頭腳方向，Y軸)、Lateral(左右方向，X軸)方向上的擺位誤差配準差值。記錄下每次較正后的偏差數據，均用于后續分析。擺位誤差具有方向性，可應用正負號表示，比較擺位誤差大小時取誤差的絕對值[2]。

1.5統計方法采用IBM SPSS Statistics 20.0專業統計軟件對數據進行分析。根據Bijhold［3］等的研究方法，用系統誤差(Σ)表示所有分次間擺位誤差的平均值，隨機誤差(σ)則表示所有分次擺位誤差的標準差，擺位誤差表示為（∑±σ）mm。參考Van Herk［4］等研究，使得90%臨床靶區至少達到95%的處方劑量，推導出擺位擴邊公式MPTV=2.5∑+0.7σ，從而推算出臨床靶區(Clinical Target Volume，CTV)到計劃靶區（Planning Target Volume，PTV)的外放邊界值。根據不同體位固定技術兩組間比較應用t檢驗，P<0.05表示差異具有統計學意義。

2結果

本研究對66例食管癌患者進行CBCT掃描共308次，兩組間對比分析，X軸方向無明顯差異(P>0.05)，Y軸和Z軸方向差異均有顯著意義(P<0.01)。采用頭頸肩面罩固定組的擺位誤差在X軸方向即左右方向為(2.10±1.60)mm，在Y軸方向即頭腳方向為(2.30±1.70)mm，在Z軸方向即前后方向為(1.70±1.40)mm。非面罩固定組CTV-PTV的外放邊界為：5.9mm(X軸)，7.9mm(Y軸)，8.3mm(Z軸)，頭頸肩面罩固定組X、Y、Z軸CTV到PTV的外放間距的分別為5.9mm、6.6mm、4.7mm，見表1。

3討論

隨著放射治療技術的發展，對放療精度和擺位重復性的要求越來越高。放療中患者每次治療擺位受多因素影響，如治療過程中患者體位的變化、體型變化、腫瘤體積變化、器官運動等，都可能會導致靶區的漏照及周圍危及器官受照體積及劑量的增加。在頭頸部惡性腫瘤的放療中，如何減少患者體位的不自主移動，是保證療效，減輕放療副作用的關鍵技術之一，近幾年來面罩在頭頸部惡性腫瘤的放療過程中的體位固定技術得到了廣泛的開展[5]。

頸、胸上段食管癌首選治療方法是放射治療，為保證放療分次的重復性，治療部位的體位固定及其穩定性在放療過程中極其重要。由于頸、胸上段食管癌身體外輪廓變化大，且易于活動，食管的行程較靠近脊髓，造成腫瘤靶區難以達到均勻的劑量分布。使用頭頸肩面罩來固定可以較好地限制各器官和組織的自主或不自主運動，從而提高擺位的重復性。

本研究結果表明，在頸、胸上段食管癌的放療過程中，用非面罩固定技術的擺位誤差范圍(幅度)明顯大于用面罩固定的，究其原因主要是頭頸部未完全給予固定，不能保證患者每次治療過程中不會發生一些不由自主的移動，尤其是年老體弱者以及自控能力比較差的患者。與其相比，頭頸面罩固定技術能夠較好地解決此問題，本研究顯示面罩固定組的各方向誤差范圍都較非面罩固定組的要小，非面罩固定組在頭足方向和前后方向≥3mm誤差率分別達到33.7%、35.6%，而頭頸肩面罩固定組在這兩個方向上≥3mm誤差率分別只有28.3%、16.9%，可見頭頸肩面罩固定組在頸、胸中段食管癌患者固定擺位中的穩定性和重復性，明顯優于非面罩固定組，其臨床應用價值顯而易見應該廣泛推廣應用。

面罩固定技術的應用涉及固定器的制作、模擬定位、校位和治療擺位的各個環節，這些環節中造成的誤差包括系統誤差和隨機誤差，系統誤差具有規律性和重復性，主要是因為設備精確度下降和不同技術員擺位標準不同所致，可采用相應的措施糾正使之減小。頭頸肩面罩應用于頸胸上段食管癌放療常造成的擺位誤差：①頭頸肩面罩制作過程當中過于與患者體表緊貼，冷卻后面罩收縮，治療1~2w由于面罩緊引起不舒適而機體不自主移動；②放療過程中隨著放化療的同時進行，治療反應使很多患者進食困難，體重明顯下降導致面罩固定效果不佳；③在放療的不同階段，由于腫瘤體積的縮小或面部腫脹的減輕，也可使面罩固定發生松動；④面罩放置時疊加、擠壓，致使其變形。為使面罩固定技術在臨床上發揮更好的作用，盡可能地減少治療過程中的擺位誤差，應注意以下幾點：①在制作面罩時，兩側應均勻用力，輕拉輕壓，固定到底板架后，兩手應一直在面罩兩側按壓使其緊貼患者的體表，盡可能與體表輪廓相吻合，直到面罩完全冷卻硬化成型后方可松手；③同時應采用個體化頭枕，頭枕的弧度應與患者頸部的弧度相適應，使患者在整個擺位固定照射過程中，始終保持一個輕松舒適的體位，防止因體位不適而造成不自主的移動；④在面罩使用過程中應盡量保護好面罩，設置專人專柜擺放，避免因取放過程中互相擠壓而可能造成面罩的變形；⑤尤其對于在使用過程中由于腫瘤體積的縮小或面部腫脹的減輕，造成面罩固定松動者，應及時重新制作及到模擬機下透視復位，方可繼續治療。

本研究是應用TrueBeam加速器的機載OBI圖像系統引導放射治療，能夠及時發現和糾正治療前的擺位誤差，減小了治療實施過程中的誤差，提高了放療精度。并且對誤差數據進行整理和分析，根據實際情況制定適用于本院的CTV-PTV外放邊界，以實現更精確更安全的放射治療。

參考文獻：

[1]張美玲，葉素貞，陳新佳，等.食管癌患者首次擺位行錐形束CT驗證的誤差分析[J]中華腫瘤防治雜志2012，19(9):676-678.

[2]Edge SB，Byrd DR，Compton CC，et al.AJCC cancer staging manual.7thedition.New York: Springer;2010.

[3]Bijhod J，van Herk M，Vijlbrief R，et al.Fast evaluation of patient setup during radiotherapy by aligning features in portal and simulator images[J].Phys Med Biol，1991，36(12):1665.

[4]Van Herk M.Errors and margins in radiotherapy[J].Semin Radi at Oncol，2004，14(1):52-64.

[5] 張春利，房彤，陳力，等.面罩固定與整體擋鉛技術在頭頸腫瘤放療中的應用及質量控制[J].中國腫瘤臨床與康復，2003，10(4):372-373.編輯/王敏