不同體位固定技術對肺癌三維適形放療靶區勾畫及計劃制定的影響

劉化新 王 瑩，2

1.浙江省人民醫院放療科，浙江杭州310014；2.浙江大學醫學院附屬第一醫院干部病房，浙江杭州310003

不同體位固定技術對肺癌三維適形放療靶區勾畫及計劃制定的影響

劉化新1王 瑩1，2

1.浙江省人民醫院放療科，浙江杭州310014；2.浙江大學醫學院附屬第一醫院干部病房，浙江杭州310003

目的探討不同體位定位技術對肺癌三維適形放療中靶區勾畫的影響以及對周圍器官受到照射劑量的影響。方法選擇2013年1月～2015年4月癌腫在下肺的肺癌患者21例為研究對象，采用真空墊固定加輔助人工腹帶固定或者熱塑體膜固定。在兩種固定方法下各行CT定位，同一患者的兩種定位方法下的CT定位圖像重建后由一名醫生進行靶區勾畫。根據兩次勾畫結果的靶區進行治療。比較不同體位固定方法對患者靶區勾畫及脊髓、肺接受照射劑量的影響。結果真空墊+腹帶固定方法勾畫的GTV、CTV、PTV體積均顯著小于熱塑體膜固定方法，差異有統計學意義（P＜0.05）。真空墊+腹帶固定方法脊髓最大照射劑量、肺部V5及V20劑量均顯著低于熱塑體膜固定方法，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論真空墊+腹帶體位固定方法用于肺癌三維適形放療能夠減小腫瘤隨呼吸而發生的位移及形變，能夠減少脊髓及肺部的照射劑量。

體位固定；放射治療；肺癌；靶區

適形放療的特點是定位精確，計劃精確，治療精確，是腫瘤治療的新方法[1，2]。肺部腫瘤的特點是隨著呼吸運動、心臟搏動情況等位置會發生變化，因此使化療前靶區勾畫時PTV外放范圍大，影響治療計劃設計以及處方劑量[3，4]。真空墊固定加輔助人工腹帶固定或者熱塑體膜固定是目前臨床上常用的兩種固定方法，具有不同的臨床優勢。選擇2013年1月～2015年4月在我院進行放療治療的下肺肺癌患者21例為研究對象，分別給予不同的體位固定，在兩種體位固定技術下進行靶區勾畫，分析兩種體位固定對勾畫體積、正常組織器官劑量的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2013年1月～2015年4月間在我院進行放療治療的下肺肺癌患者21例為研究對象，其中男17例，女4例，年齡35～68歲；KPS≥70。所有患者均經病理活檢或者纖維支氣管鏡病理檢查確診，病灶均位于下肺，其中11例為鱗癌，7例為小細胞肺癌，3例為腺癌；其中左側7例，右側14例；病理分期：6例為二期，15例為三期。治療前未行手術治療，化療前有18例患者接受化療治療。

1.2 主要設備及儀器

西門子16排螺旋CT機，M9-XHA600C醫用直線加速器（北京中西遠大科技有限公司），核通Nucletron Simulix模擬機，RAHD三維計劃系統，真空墊聯合人工腹帶、體位固定熱塑體膜等。

1.3 方法

1.3.1 體位固定21例患者均分別采用熱塑體膜定位及真空墊聯合人工腹帶定位兩種體位固定方法。熱塑體膜定位：仰臥于模擬機平板床上，頭下墊B/C枕，舒適體位，用熱塑體膜固定；在模擬機下觀察腫瘤的大致中心與附近較為固定器官的空間位置關系，將腫瘤的大致中心移到射野中心，采用三維激光燈標記。

1.3.2 CT掃描模擬定位模擬CT掃描上界于第6頸椎椎體上，下界為肺下緣下3～6 cm，層間距5mm。模擬機下觀察腫瘤在呼吸運動過程中在左右方向及頭腳方向的移動范圍，移動范圍大的患者，加腹帶，在患者能夠耐受的最大程度下，使移動范圍下降至最小，抑制腹式呼吸，最好使腫瘤移動在15 mm以下。真空墊聯合人工腹帶固定者，模擬CT掃描方法與熱塑體膜固定相似。真空墊聯合人工腹帶固定方法：使用負壓真空墊，保證患者體位標記與真空墊完全一致，囑咐患者平靜呼吸，加腹帶，在患者能夠耐受的最大程度下，使移動范圍下降至最小，抑制腹式呼吸。

1.4 勾畫靶區及設計三維治療計劃

1.4.1 勾畫靶區每例患者均獲得兩種固定下的兩組CT定位圖像，采用RAHD三維系統制定治療計劃。所有勾畫由一位物理師與一位醫師進行。勾畫內容包括GTV（腫瘤靶區g ross t umor v olume）、CTV（亞臨床病變c linical t arget v olume）、PTV（計劃靶區p lanning t ar get v olume）、正常組織器官。GTV是CT圖像下可見的腫瘤區；CTV為臨床靶體積，是在GTV外加一定范圍的邊界，包括亞臨床浸潤病灶；熱塑體膜固定自CTV至PTV外放1.2 cm，真空墊聯合人工腹帶固定自CTV至PTV外放1.0 cm。

1.4.2 設計三維治療計劃采用RAHD系統完成三維治療設計。正常組織器官的照射劑量采用D5/5標準，醫師根據要求在系統上設野，采用5野共面照射。結果計算出后，根據DVH圖及CT截面劑量分布進行人工優化，直至達到臨床要求。同一患者，CT的射野角度相通，權重相同。

1.5 評價指標

在計劃系統上直接計算CTV、GTV、PTV體積。照射劑量為處方劑量60 GY。在劑量-體積直方圖顯示（DVH）圖中肺部V5及V20、脊髓受照射的最大劑量，記錄相關參數。

1.6 統計學方法

采用SPSS15.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種體位固定方法勾畫的腫瘤體積比較

真空墊+腹帶固定方法勾畫的GTV、CTV、PTV體積均顯著小于熱塑體膜固定方法，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩種體位固定方法勾畫的腫瘤體積比較（x±s，cm3）

2.2 兩種固定方法脊髓最大照射劑量、肺部V5及V20結果

真空墊+腹帶固定方法脊髓最大照射劑量、肺部V5及V20劑量均顯著低于熱塑體膜固定方法，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩種固定方法脊髓最大照射劑量、肺部V5及V20結果（x±s，cGy）

3 討論

腫瘤放射治療是利用放射線治療腫瘤的一種局部治療方法。放射線包括放射性同位素產生的α、β、γ射線和各類X射線治療機或加速器產生的X射線、電子線、質子束及其他粒子束等。大約70%的癌癥患者在治療癌癥的過程中需要用放射治療，約有40%的癌癥可以用放療根治。放射治療在腫瘤治療中的作用和地位日益突出，已成為治療惡性腫瘤的主要手段之一。放射療法雖僅有幾十年的歷史，但發展較快。在CT影像技術和計算機技術發展幫助下，現在的放療技術由二維放療發展到三維放療、四維放療技術，放療劑量分配也由點劑量發展到體積劑量分配及體積劑量分配中的劑量調強?，F在的放療技術主流包括立體定向放射治療（SRT）和立體定向放射外科（SRS）。立體定向放射治療包括三維適形放療（3DCRT）、三維適形調強放療（IMRT）；立體定向放射外科包括X刀、伽瑪刀和射波刀。X刀、伽瑪刀和射波刀等設備均屬于立體定向放射治療的范疇，其特征是三維、小野、集束、分次、大劑量照射，它要求定位的精度更高和靶區之外劑量衰減的更快。

三維適形放射治療的特點是高精度，其利用CT圖像對腫瘤結構進行重建，在不同方向根據情況設置不同照射野，選擇與病灶形狀相一致擋鉛，使照射高劑量區的分布與靶區形狀一致，并降低周圍正常組織的照射量[5-8]。腫瘤放療時射線難免會照射到周圍的正常組織，造成正常組織損傷，而最理想的治療目標是射線能夠只照射到腫瘤組織。隨著腫瘤及周圍正常組織、結構虛擬三維技術重建，使放射治療計劃的制定更為精確。以往放射治療中，無法確定靶區射線劑量的具體分布情況，但是在三維計劃系統中，在虛擬三維圖像上可計算出劑量分布的情況，可及時對計劃進行優化，提高計劃的精確性，使射線最大程度低照射腫瘤，給周圍正常組織以最大程度的保護[9-11]。

腫瘤生長方式復雜，部位復雜，理論上要求放射治療的照射野包括全部的腫瘤組織、淋巴引流區、一定范圍的外周邊緣[12]。在大多情況下，照射野不規則，以往主要采用低溶點鉛擋塊來實施不規則的照射野放療。隨后，半自動原始多葉光柵技術以及低溶點鉛擋塊逐漸應用于多個不規則照射野的照射放療，這是最原始的適形放療。隨著計算機技術的發展，多葉光柵逐漸替代鉛擋塊，其具有塑性形，由計算機控制，根據不同視角靶體積形狀，變換葉片方位從而調整照射野形狀。近年來，影像學診斷圖像通過計算機處理，可以獲得靶區及鄰近組織器官的三維重建圖像，為三維適形放療提供了可能[13，14]。

與頭頸部腫瘤放療比較，軀干部腫瘤隱匿胸腹部生理運動而使三維適形放療的定位技術較為困難，影響定位及放療計劃制定的精確度，另外，軀干部腫瘤體積大，放療靶體積形狀通常不規則，也增加了定位難度。三維適形放療是利用體部固定架、低熔點鉛擋塊或MLC對軀干腫瘤的放療，應屬立體定向放療的范疇[15，16]。三維適形放療用到多葉光柵系統（MLC）代替鉛擋塊，使不規則照射野塑形過程簡化，增加照射野數目，改善對周圍正常組織的屏蔽。另外，其還可以調整線束平整度，對不規則腫瘤形狀進行動態調整。三維放療計劃系統主要是在CT三維重建影像基礎上的治療顯示。線束視角顯示可以顯示任意射線入射角度時照射野形狀與腫瘤形狀的符合程度、鄰近結構的屏蔽情況。治療方位顯示功能可顯示治療室內的任何方位所見到的治療情況，可對治療技術進行幾何調整。劑量-體積直方圖顯示可顯示計劃制定的合理性，評價整個方案。三維適形放療還包括定位固定以及驗證系統，定位固定包括頭頸固定架、體部固定框架、真空墊、熱可朔面膜和限制內臟活動的裝置等；驗證系統包括照射野證實影像以及一些驗證設備。理論上三維適形放療技術可以改善腫瘤局控率，但在臨床實踐中，如何確定治療體積的范圍仍然是一個重要的問題。治療體積邊緣的認識及確定依賴于影像學技術及操作者的讀片水平，因此對治療體積確定的準確程度與對腫瘤范圍的認識密切相關[17]。

肺部腫瘤因受到呼吸運動、心跳等影響，其勾畫受到的影響因素較多，包括影像學特征、醫生的經驗、窗寬窗位選擇等[18-20]。本研究納入研究的患者均由同一醫生進行靶區勾畫，以避免不同醫生勾畫造成的誤差。另外，對同一患者，兩種固定方法獲得兩組CT，而兩組CT所處于的呼吸相位可能不同，因此對患者腫瘤體積、脊髓、肺照射體積以及劑量會產生一定的影響。但本次研究顯示，兩種固定方式獲得CT結果勾畫出的肺體積比較差異無統計學意義（P＞0.05）。在本次研究組中真空墊聯合人工腹帶進行體位固定，對降低患者呼吸運動導致的腫瘤移位，使腫瘤GTV形變以及體積變化控制在一定范圍，進而降低肺部、脊髓等重要臟器受到的最大照射體積，從而發揮最大的保護作用。在這個過程中，較難控制的是腹帶固定的松緊度。我們在加壓腹帶的時候觀察腫瘤隨著呼吸的移動情況，當移動控制在1.0cm內時，與患者溝通，繼續加力，達到患者可耐受的最大程度，從而控制腫瘤的移動在最小水平。

綜上所述，真空墊聯合腹帶用于肺癌三維適形放療患者的體位固定效果優于熱塑體膜方法，能夠減少肺部及脊髓的最大照射劑量。

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Effect of different immobilization techniques on target delineation and p lanning in three-dimensional conformal radiotherapy of lung cancer

LIU Huaxin1WANG Ying1,2
1.Radiotherapy Department,Zhejiang People’s Hospital,Hangzhou 310014,China;2.Cadre Ward,the First Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine,Hangzhou 310003,China

ObjectiveTo discuss effect of different immobilization techniques on target delineation and planning in Three-dimensional conformal radiotherapy of lung cancer.MethodsA total of 21 caseswith lower lung cancer from Jan 2013 to Apr 2015 were selected as subjects.All caseswere immobilized with vacuum pad combined with artificial athletic and thermoplastic film.In both methods of the fixed-line CT positioning,targets were delineated by one doctor. All cases received three-dimensional conformal radiotherapy based on two target delineation results.Target delineation and spinal cord,lung irradiated doses of twomethodswere compared.ResultsGTV,CTV,PTV volumes in vacuum pad combined with artificial athletic were smaller than thermoplastic film（P＜0.05）.Themaximum dose of spinal cord,lung V5 and V20 dose in vacuum pad combined with artificialathletic were lower than thermoplastic film（P＜0.05）.ConclusionVacuum pad combined with artificial athletic for three-dimensional conformal radiotherapy of lung cancer can reduce displacement and deformation occurring tumorwith respiration,reduce dose of spinal cord and lung.

Immobilization;Radiotherapy;Lung cancer;Targetdelineation

R734.2

B

1673-9701（2015）36-0082-04

2015-10-20）

浙江省醫藥衛生科技計劃項目（2013KYB106）