熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位在腹部腫瘤患者放療中的應(yīng)用

郭飛，李賢富，謝力，陽(yáng)華東，周業(yè)琴，譚榜憲

川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 放療科，四川 南充 637000

熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位在腹部腫瘤患者放療中的應(yīng)用

郭飛，李賢富，謝力，陽(yáng)華東，周業(yè)琴，譚榜憲

川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 放療科，四川 南充 637000

0 前言

近年來(lái)，隨著三維適形放療和調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)的大范圍推廣，擺位的重復(fù)性越來(lái)越重要。與普通的放療技術(shù)相比，適形和調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)的靶區(qū)勾畫(huà)更加精確，對(duì)擺位精度的要求更高[1-2]。人體為非剛性結(jié)構(gòu)，每次擺位不可能做到與計(jì)劃體位完全一致。我科利用熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位來(lái)減小放射治療過(guò)程中的擺位誤差，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2013年12月～2014年3月，在我科接受放療的腹部腫瘤患者12例，其中10例為ⅡB～ⅢA分期的宮頸癌患者，2例為D1期的前列腺癌患者。患者年齡在45～55歲之間，中位年齡49歲，KPS評(píng)分＞70。將以上放療患者分別采用熱塑膜固定擺位（A組）和熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位（B組），攝取其正側(cè)位DR圖像。

1.2 方法

1.2.1 熱塑膜固定

將定位床板水平置于新華模擬定位機(jī)床上，患者取仰臥位，雙手上舉抱頭，端正躺于定位床板上。將瑞迪體部熱塑膜放入60～65 ℃恒溫水箱中，待其軟化后迅速取出，拉伸后覆蓋于患者腹部，使膜面與患者腹部皮膚盡量貼合緊，做出體部輪廓。待塑形完成后，打開(kāi)模擬機(jī)LAP激光燈，移動(dòng)機(jī)床到合適位置，在患者靶區(qū)附近位置的膜前及兩側(cè)標(biāo)記魔十字。標(biāo)記完后，攝取其正側(cè)位DR圖像作為復(fù)位時(shí)的配準(zhǔn)原圖。

1.2.2 π形尺標(biāo)記

囑病人不動(dòng)，取下熱塑膜，將π型尺插入定位床兩側(cè)導(dǎo)軌內(nèi)，打開(kāi)π形尺激光燈，分別在中線兩側(cè)皮膚動(dòng)度較小的骨性標(biāo)記部位進(jìn)行4點(diǎn)體表標(biāo)記,見(jiàn)圖1(a)，并記錄下π形尺所在的側(cè)導(dǎo)軌數(shù)據(jù)和橫向體表標(biāo)記的坐標(biāo)數(shù)據(jù)[3]，見(jiàn)圖1(b)。

圖1 對(duì)患者進(jìn)行4點(diǎn)體表標(biāo)記并記錄數(shù)據(jù)的示例圖

1.3 圖像攝取及誤差分析

復(fù)位時(shí)，患者體位與治療床位置盡可能與做膜時(shí)保持一致，覆蓋體膜，移動(dòng)床，使激光對(duì)準(zhǔn)魔十字處，攝取正側(cè)位DR圖像并保存為A組。復(fù)位時(shí)，患者體位與治療床位置盡可能與做膜時(shí)保持一致，使用之前記錄的π形尺側(cè)導(dǎo)軌數(shù)據(jù)定位機(jī)床位置，體表標(biāo)記數(shù)據(jù)定位激光的橫向位置，打開(kāi)激光燈，微調(diào)體位，讓體表標(biāo)記點(diǎn)和激光點(diǎn)重合，再覆蓋膜。移動(dòng)模擬機(jī)床，使得模擬機(jī)激光燈對(duì)準(zhǔn)膜上的魔十字，攝取正側(cè)位DR圖像并保存為B組。模擬定位機(jī)攝片參數(shù)同A組，攝取正側(cè)位DR圖像并將其設(shè)為原圖像，A組和B組的正側(cè)位DR圖像設(shè)為參考圖像。利用新華模擬機(jī)圖像配準(zhǔn)軟件IMATCHING分別將參考圖像和原圖像進(jìn)行二維圖像配準(zhǔn)，先自動(dòng)配準(zhǔn)，再設(shè)置成棋盤(pán)式顯示進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)。配準(zhǔn)完畢后，得出X（左右方向）、Y（頭腳方向）、Z（腹背方向）3個(gè)方向的誤差絕對(duì)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用交叉配對(duì)t檢驗(yàn)方法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

12例患者，共計(jì)擺位36次，攝取正側(cè)位原圖像24張，正側(cè)位參考圖像48張。每一例均采用圖像配準(zhǔn)軟件IMATCHING進(jìn)行X、Y、Z方向的誤差分析，得到A組和B組圖像在各方向上與原圖像的誤差均值及標(biāo)準(zhǔn)差，見(jiàn)表1。組間對(duì)比采用交叉配對(duì)t檢驗(yàn)法，得出在X和Y方向上存在極顯著性差異（P＜0.01），在Z方向上有顯著性差異（P＜0.05）。

表1 參考圖像在X、Y、Z方向的誤差分析（±s，mm）

表1 參考圖像在X、Y、Z方向的誤差分析（±s，mm）

方向 A組 B組 P值誤差均值 標(biāo)準(zhǔn)差 誤差均值 標(biāo)準(zhǔn)差X 6．63 1．63575 3．40 1．12744＜0．01 Y 7．35 1．05436 4．59 0．95388＜0．01 Z 8．15 2．62943 6．92 1．95487＜0．05

3 討論

放射治療中各個(gè)方向的擺位總誤差由系統(tǒng)誤差（Systematic Error）和隨機(jī)誤差（Random Error）構(gòu)成[4-5]。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)誤差通常包括CT定位系統(tǒng)的掃描誤差、機(jī)械誤差、移動(dòng)激光燈的運(yùn)動(dòng)誤差、加速器的機(jī)械誤差、固定激光燈的誤差等[6]。隨機(jī)誤差是患者每次治療時(shí)體位重復(fù)性的差異，是技術(shù)員擺位操作和患者器官運(yùn)動(dòng)等造成的。在放射治療過(guò)程中，我們要盡量減小隨機(jī)產(chǎn)生的擺位誤差。

研究表明[7-8]，應(yīng)用熱塑膜固定相對(duì)于其他固定技術(shù)來(lái)說(shuō)，可有效提高腹部腫瘤擺位的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。而π形尺與定位床板構(gòu)成的立體定位框架又具有良好的機(jī)械性能，可以滿足精確放療定位的精度標(biāo)準(zhǔn)[3]。兩者相互結(jié)合，可進(jìn)一步減小擺位誤差。

在擺位中使用π形尺，理論上是將人體看成剛性結(jié)構(gòu)，并將其放入π形尺與定位床組成的剛性結(jié)構(gòu)中，確保其每次與定位床板的相對(duì)位置不變。通過(guò)相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行體表標(biāo)記并記錄數(shù)據(jù)，再次擺位時(shí)可以依靠明確的數(shù)據(jù)，而非操作人員的主觀判斷。

本組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，B組與A組在X、Y、Z方向的擺位誤差均值分別為3.40、4.59、6.92 mm和6.63、7.35、8.15 mm。兩種方法的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位組誤差明顯減小。使用π形尺標(biāo)記的激光點(diǎn)主要位于XY二維平面內(nèi)，通過(guò)激光標(biāo)記對(duì)點(diǎn)（理論上是將人體看成剛性結(jié)構(gòu)），在XY平面進(jìn)行位置還原操作。此時(shí)，隨著人體位置的還原，覆蓋的體膜也隨之恢復(fù)到了做膜時(shí)的狀態(tài)，最后通過(guò)模擬機(jī)激光對(duì)準(zhǔn)魔十字進(jìn)行攝片。魔十字的標(biāo)記線貼在膜體外側(cè)（前部與兩側(cè)），因此，魔十字動(dòng)度會(huì)隨著復(fù)位后體膜形變量和人體與床相對(duì)位置變化的減少而減小。

聯(lián)合擺位后腹背方向上仍存在較大誤差，主要是由病人腹部呼吸運(yùn)動(dòng)的大小[9]和不同時(shí)期盆腔充盈量的差異引起的。對(duì)此，我科現(xiàn)階段主要通過(guò)壓腹裝置和膀胱尿量控制來(lái)解決。

研究結(jié)果還顯示，無(wú)論是否使用π形尺，主要的誤差大小均為腹背方向＞頭腳方向＞左右方向，這與徐俊杰[10]等的研究結(jié)果相符。誤差測(cè)量結(jié)果可為我科醫(yī)師勾畫(huà)從臨床靶區(qū)到計(jì)劃靶區(qū)外擴(kuò)邊界范圍提供數(shù)據(jù)支持（頭腳和左右方向的外擴(kuò)建議為6 mm，而腹背方向的外擴(kuò)建議為7～10 mm）。

放射治療療程較長(zhǎng)，一般都在一個(gè)月以上，病人在此期間由于洗澡或者摩擦等原因，易使體表標(biāo)記點(diǎn)模糊甚至消失，此時(shí)應(yīng)讓病人重新做膜、標(biāo)記、定位。

隨著放療技術(shù)的發(fā)展，對(duì)擺位精度要求的提高，再結(jié)合治療中病患的實(shí)際情況，有時(shí)要進(jìn)行自適應(yīng)放療，需要開(kāi)展圖像引導(dǎo)放射治療（Image Guide Radiation Therapy，IGRT）技術(shù)進(jìn)一步減小每次放療的擺位誤差。

4 結(jié)論

熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位比單獨(dú)使用熱塑膜固定擺位更加準(zhǔn)確，有效減小了擺位誤差，在沒(méi)有開(kāi)展IGRT技術(shù)的醫(yī)院可推廣使用。

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Application of Combination of Thermoplastic Film Fixation and π-Shaped Ruler Positioning in Radiotherapy for Abdominal Tumors

GUO Fei, LI Xian-fu, XIE Li, YANG Hua-dong, ZHOU Ye-qin, TAN Bang-xian
Department of Radiotherapy, Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College, Nanchong Sichuan 637000, China

目的 探討熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位在腹部腫瘤患者放療中的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法 選取我院2013年12月～2014年3月12例腹部腫瘤患者，均在模擬定位機(jī)下做膜和標(biāo)記魔十字，并在動(dòng)度較小的骨性標(biāo)記處的皮膚上標(biāo)記π形尺激光點(diǎn)，然后攝取其正側(cè)位DR圖像；復(fù)位時(shí)A組使用熱塑膜固定擺位，B組使用熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位，分別攝取兩組正側(cè)位DR圖像；將復(fù)位與做膜時(shí)攝取的正側(cè)位DR圖像進(jìn)行二維配準(zhǔn)，測(cè)量擺位誤差。結(jié)果 B組與A組在X、Y、Z軸方向上的擺位誤差均值分別為3.40、4.59、6.92 mm和6.63、7.35、8.15 mm。B組擺位誤差小于A組，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論 熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位比單獨(dú)使用熱塑膜固定擺位更準(zhǔn)確，可有效減小擺位誤差。

放射治療；熱塑膜固定；π形尺；魔十字標(biāo)記；擺位誤差

Objective To investigate the effectiveness of application of combination of thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning in radiotherapy for patients with abdominal tumors. Methods Altogether 12 cases with good self-control ability were selected among abdominal tumor patients who had been treated in the hospital from December 2013 to March 2014. For all the patients, the film was made, the magic cross was marked, the skin at the bony landmarks with the smaller dynamic degree was marked with a π-shaped laser point when they lay on the simulation localization machine. Then, the anteroposterior and lateral DR (Digital Radiography) images were taken. During the restoration, two positioning methods were adopted: the direct positioning of thermoplastic film fixation was adopted in Group A ; Group B used the combination of thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning. The anteroposterior and lateral DR images were taken. The two-dimensional image matching was performed between images taken during restoration and film-making to measure the error. Results The absolute value of errors (mm) between the positioning in X, Y and Z directions of Group B and Group A were respectively 3.40, 4.59, 6.92 mm and 6.63, 7.35, 8.15 mm. The errors significantly decreased when the combination of the thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning was adopted. The difference of the errors between two positioning methods was statistically significant (P＜0.05). Conclusion Application of combination of the thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning demonstrated its superior accuracy over the single use of the thermoplastic film fixation, which can effectively reduce errors caused by the positioning.

radiotherapy; thermoplastic film fixation; π-shaped ruler; magic cross marker; positioning errors

R730.55；TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.04.029

1674-1633(2015)04-0096-02

2014-11-20

四川省衛(wèi)生廳科研課題（100158）；川北醫(yī)學(xué)院重點(diǎn)培育項(xiàng)目（CBY11-A-ZP04）。

李賢富，副教授，研究方向：腫瘤放射物理與腫瘤治療工程技術(shù)。

作者郵箱：94305030@qq．com