腸癌患者BMI及不同固定方式對放療擺位誤差劑量分布影響

柴財生 楊靜

腸癌患者BMI及不同固定方式對放療擺位誤差劑量分布影響

柴財生 楊靜

目的 探討直腸癌患者BMI及不同固定方式對放療擺位誤差、劑量分布的影響。方法 選取 2014年3月至2016年6月行放射治療的直腸癌患者96例，入院治療時計算每例患者BMI指數。依照隨機數字法分為2組，每組各48例。A組患者采取仰臥位“真空墊固定法”，B組患者采取俯臥位“熱塑體膜+有孔腹板固定法”。兩組患者均經過放療前CT模擬定位-3D圖像重建-靶區與正常危及器官的勾畫等三階段，采用5～7d調強放射治療計劃，在劑量-體積直方圖上計算兩組小腸、膀胱和股骨頭的受量。治療期間，在放射治療前行CBCT掃描所得圖像，與TPS計劃系統輸出的CT模擬機掃描所得圖像進行配準擺位誤差。比較不同BMI區間、不同固定方式下擺位誤差和受照射劑量的差異。結果 擺位誤差：與正常組比較，體瘦組較為接近，超重組和肥胖組誤差增大，其中肥胖組誤差最明顯，又以左右方向最顯著。小腸受照射劑量上亦為正常組和較瘦組接近，而超重組與肥胖組顯著增加（t=1.59，P＜0.05）。A組患者左右與前后方向的擺位誤差均較B組顯著增高，差異有統計學意義（t=2.88，P＜0.05；t=2.37，P＜0.05），兩組患者頭腳方向擺位誤差無統計學意義 （t=1.47，P＞0.05）。兩組患者股骨頭受量差異無統計學意義（t=0.41，P＞0.05）；A組患者小腸劑量（24.76±1.64）明顯高于B組（13.33±2.12） （t=2.81，P＜0.05）。結論 直腸癌患者的BMI指數和不同固定方式對放療時的擺位誤差和受照劑量均有較大影響。

直腸癌 調強放射治療 BMI 擺位誤差

Objective To explore the radio therapeutic positioning errors and radiation dose distribution between different kinds of fi xation modes and BMI of patients in carcinoma of the rectum. Methods 96 patients with rectal cancer who underwent radiotherapy were selected from March 2014 to June 2016，each patient's BMI was calculated. According to the method of random numbers they were divided into A，B two groups，each group of 48 cases. Group A were treated by "traditional supine small vacuum pad fi xed method"，group B were treated by "body prone thermoplastic fi lm + perforated web fi xed method". Both of two groups of cases were conducted three stages before radiotherapy by CT simulation location，3D image reconstruction，the outline of the target area and endanger the normal organs. Treatment plan was adopted IMRT 5-7 days，and the volumes of the small bowel, bladder and femoral head were calculated on a dose volume histogram of two groups. During the treatment, images obtained from the CBCT scan before radiotherapy were registered with the scanned images of the CT simulator produced by the TPS planning system. The different BMI range，different ways of fi xed hem error and irradiated dose difference were compared. Results Compared with normal group，lanky group was relatively close，overweight group and obese group had difference，which the error was the most obvious in obesity group，the left and right were the most signif i cant. On the small intestine by the exposure dose for normal group and lean group，overweight and obese increased signif i cantly（t=1.59，P＜0.05）.Around A group of patients before and after and the direction of the beam position error were signif i cantly higher than that of group B，the difference was statistically signif i cant （t=2.88，P＜0.05，t=2.37，P＜0.05），two groups of patients with head foot placement direction error had no statistical signif i cance（t=1.47，P＞0.05）.Two groups of patients with femoral head there was no statistically signif i cant difference by quantity （t=0.41，P＞0.05）；A group of patients with small intestine dose （24.76±1.64） was signif i cantly higher than group B （13.33±2.12） （t=2.81，P＜0.05）；A group of patients with bladder volume （24.91±2.12） lower than that of group B （25.71±2.67），but there was no statistically signif i cant difference （t=0.92，P＞0.05）.Conclusion Colorectal cancer patients with BMI and different fi xed way affect the positioning error and radiation dose.

Carcinoma of the rectum IMRT BMI Positioning errors

直腸癌是一種較為常見的惡性腫瘤，發病部位多位于乙狀結腸直腸交界處至齒狀線間［1］。目前手術切除是直腸癌的首選治療方法，但預后較差，患者術后局部復發率較高。有研究表明［2］，術前對直腸癌患者行放射治療可顯著提高手術成功率。文獻報道［3］，調強放射療法（IMRT）可使配置射野內各射束權重得到優化，令三維方向上各劑量區劑量分布的形狀在同靶區的實際形狀一致。身體質量指數（BMI）一定程度上反映人體形態和體脂含量，可影響擺位誤差和受射劑量分布。精確地擺位固定技術對IMRT療效影響較大［4］。本文探討直腸癌患者BMI及不同固定方式對放療擺位誤差、劑量分布的影響。

1 臨床資料

1.1 一般資料 2014年3月至2016年6月行放射治療的直腸癌患者96例，納入標準［5］：（1）滿足直腸癌的診斷標準，并經術后病理學活檢確診。（2）腫瘤臨床病理分期均為M0。（3）均為原發低位直腸癌，且腫瘤直徑≤8cm。（4）無合并嚴重的心腦血管、肝腎肺等實質性臟器組織疾病。（5）預計生存期均≥6個月。（6）對本項目知情，均自愿參加并簽署知情同意書。排除標準［6］：（1）存在鄰近器官組織或淋巴結侵襲的患者。（2）存在中高位肝癌或轉移性直腸癌。（3）嚴重的血液系統、免疫系統疾病或其他部分惡性腫瘤。（4）完全性腸梗阻，惡病質等無法耐受放療。（5）既往曾行盆腔高劑量照射。隨機分為2組，每組各48例。A組男30例，女18例；平均年齡（53.12±11.27）歲。CEA陽性患者20例、陰性28例。平均腫瘤直徑（6.12±1.21）cm。B組男31例，女17例；平均年齡（52.91±12.14）歲。CEA陽性患者22例、陰性26例。平均腫瘤直徑（5.88±1.34）cm。兩組患者性別、年齡、腫瘤分型、腫瘤直徑等一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05），具可比性。

1.2 方法 （1）放療和放療定位及圖像采集：放療采用Varian Trilogy SN5387直線加速器，TPS治療計劃體系。囑患者模擬CT定位前1h排尿，并于定位前每隔30min分別口服1.5%泛影葡胺500ml，使膀胱充盈并令小腸顯影。Philips brilliance CT big bore CT模擬機掃描全腹與盆腔，上界指劍突下水平，下界至坐骨結節下3cm，標記設于肛門口，結束后將CT圖像傳輸到TPS治療計劃系統，完成3D圖像數字重建、靶區及危及器官的勾畫。大體腫瘤體積（GTV）為定位CT圖像結合臨床檢查及影像學（包括電子腸鏡、盆腔MRI、PET-CT等）所見原發癌腫及淋巴結局部轉移灶。臨床靶體積（CTV）為GTV+潛在的腫瘤浸潤組織或亞臨床灶及淋巴結可轉移的區域，含髂動靜脈周圍區域、骶骨前動脈、直腸上動脈周圍、部分精囊腺、前列腺或子宮和膀胱后壁1/3及閉孔區。計劃靶體積（PTV）為以CTV為基本體積，各方向進一步作8mm延展。重要器官的勾畫包括第五腰椎（L5）中點以下、股骨頭、膀胱和小腸。（2）真空墊固定法：A組患者取仰臥位，固定板上平躺好，兩側腰部以可調節立柱卡住，患者雙下肢下平鋪真空墊，抽氣固定。皮膚上標記激光定位線。（3）熱塑體膜+有孔腹板固定法：B組患者取俯臥位于Gray sievert有孔腹板上，雙手交叉放于額上，腹板上固定熱塑體膜，患者兩側肋弓下為上界，大腿根部為下界，凹陷取腰骶部、大腿根部和股間的自然生理曲度塑形固定。射影中心標記于體膜上，同時體膜邊界及激光定位線標記于皮膚上。

1.3 觀察指標 比較兩組患者的BMI指數；比較兩組患者小腸體積（第5腰椎中點以下的小腸體積），D30（30%體積受照射的劑量）、D50（50%體積受照射的劑量）和平均受射劑量水平；比較兩組患者三種擺位方向上的擺位誤差，及各BMI指數水平下的擺位誤差。

1.4 統計學方法 采用SPSS23.0統計軟件。計量資料以表示，行t檢驗。計數資料用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 BMI指數對擺位誤差和劑量分布的影響 依據2004年《中國成人超重和肥胖癥預防控制指南》中的推薦計算方式測量身高、體重并計算BMI。以BMI＜18.5 kg/為 體 瘦 組、18.5～24.0 kg/為 正 常 組、24.1～28.0 kg/為超重組、＞28kg/為肥胖組。見表1、2。

表1 各組患者不同方向的擺位誤差比較（x±s）

表2 各組正常組織受照射劑量比較（x±s）

2.2 不同固定方式對擺位誤差和劑量分布的影響 見表 3、4。

表4 不同固定方式正常組織受照射劑量比較（x±s）

表3 不同固定方式擺位誤差比較［cm，（x±s）］

3 討論

直腸癌的病因迄今尚不明確，多考慮與動物脂肪或蛋白攝入過多、新鮮蔬果攝入不足以及體力勞動欠缺等有關［7］。直腸癌有明顯的遺傳易感性，這也是直腸癌發病的重要原因之一。患者早期癥狀不明顯，當癌腫破潰造成潰瘍或感染即表現出便意頻繁、里急后重、便血等癥狀，早期常被誤以為痔而被忽視。直腸癌的診斷可根據病史、體檢和影像學、內鏡檢查。直腸癌根治術是臨床治療直腸癌的主要手段，5年生存率和治愈率較高。有文獻報道［8-10］，術前放療對手術切除率的提高和術后局部復發率的降低有重要作用，IMRT作為輔助手段進行放射治療成為臨床關注的焦點。放療的擺位是能否精確照射的關鍵影響因素，目前臨床上采取較多的兩種固定方法為仰臥位小真空墊固定法及俯臥位熱塑體膜+有孔腹板固定法。研究表明［11］，患者體型和固定方式放射時擺位誤差和劑量分布均存在影響。放射治療中，擺位誤差和受照劑量是影響放療效果的最直接因素，同時擺位誤差和受照劑量過大會導致放射性腸炎等不良后果，因而擺位誤差和受照劑量的影響因素在臨床治療中值得關注。

較傳統放療，IMRT使靶區周圍正常組織的劑量下降，如小腸、膀胱等，從而使放療耐受性得到提高，患者的生活質量也得以保證。BMI綜合反映體重、身高，與體內脂肪總量密切相關，可以有效反映患者的體型。有文獻報道［12-13］，肥胖患者與正?；颊呦啾确派鋾r的擺位難度大，在擺位過程中，松弛的皮膚易受到床面和（或）固定裝置接觸面牽拉，使激光線難與體表標記吻合，亦可使體內相應解剖結構與皮膚標記發生偏移，從而導致誤差增大，正常器官亦較易受到影響。為避免放射劑量不均導致的不良后果，臨床常采用充盈膀胱和（或）增加有孔腹板的方法降低小腸照射體積，充盈膀胱的效果最為顯著，也是臨床應用最廣的方法。有文獻報道［14-15］，不同的固定方式會對直腸癌患者放射時的擺位誤差和劑量分布產生直接的影響，體膜限制患者的呼吸動度，對采取腹式呼吸者更為顯著，可顯著減小擺位誤差。有孔腹板固定能夠使L5中點以下盆腔為主要受照區域的小腸體積受照射量明顯減少，采取俯臥位體膜+有孔腹板固定法可以最大程度減小擺位誤差和劑量分布不均的問題。本研究通過對患者分組治療，計算患者BMI值后對兩組患者分別給予加有孔腹板和不加腹板固定，旨在探究不同BMI指數和固定方式分別對盆腔正常組織擺位誤差和受射劑量的影響。研究結果顯示，BMI對擺位誤差和受照劑量的影響顯著；俯臥位體膜+有孔腹板固定法可顯著減少小腸受照射劑量，但對膀胱及股骨頭劑量影響不顯著。

綜上所述，直腸癌放射治療過程中，BMI指數和固定方式對擺位誤差和受射劑量分布均有顯著影響，值得在臨床放療過程中參考。

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