腦轉移瘤伽瑪刀放療兩種體位固定方式的擺位誤差比較

高文超，王軍良，林鴻宇，曹井麗，解傳濱，戴相昆，王超，張征召，張冰

中國人民解放軍總醫院 a. 第五醫學中心放療科；b. 第一醫學中心放療科，北京 100071

引言

腦轉移瘤是顱內一種常見的惡性腫瘤，大約有20%～40%的癌癥患者會發生腦轉移[1-2]。研究表明，伽瑪刀立體定向放療治療腦轉移瘤可獲得較好的局部控制率，延長生存期[3-4]。腦轉移瘤患者在接受伽瑪刀治療時，擺位的準確性和重復性直接影響患者的放療療效，準確的擺位可以減少患者在放療過程中的靶區位移，使靶區接受更精確的照射劑量，提高患者控制率。近年來，隨著放療技術的發展，定位裝置也日益完善，發泡膠固定技術是一種新型技術，能夠個體化塑形，適形度高。本研究是對分次伽瑪刀放療的腦轉移瘤患者的體位固定進行分析，采用常規體位固定（熱塑膜聯合負壓墊）和發泡膠固定（熱塑膜聯合發泡膠）兩種方式，探討兩種體位固定方式對腦轉移瘤伽瑪刀放療擺位誤差的影響。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選擇2019年11月至2020年6月我院收治的20例分次腦轉移瘤伽瑪刀放療患者，年齡46～72歲，中位年齡59歲，采用隨機數字表法分為兩組，各10例。A組采用發泡膠固定技術，接受熱塑膜聯合發泡膠固定；B組采用常規體位固定技術，接受熱塑膜聯合負壓墊固定。

1.2 體位固定

常規體位固定技術：負壓墊置于伽瑪刀治療床頭架上，患者平躺于治療床，頭部放置在負壓墊上，通過激光燈擺正頭部后，負壓墊抽真空塑形，再把熱塑膜（U型頭模）置于恒溫水箱中（水溫65～70℃），軟化后迅速取出置于患者頭部合適位置，適度按壓熱塑膜使其與患者輪廓充分接觸并塑形，待熱塑膜完全冷卻后取下，見圖1。

圖1 熱塑膜聯合負壓墊

發泡膠固定技術：發泡膠由A液（異氰酸酯）、B液（復合聚醚類多元醇）及PE（聚乙烯）袋構成。PE袋置于伽瑪刀治療床頭架上，使用時，將B液（75 mL）倒入A液（150 mL）中，A、B液充分混合后，倒入PE袋中，之后患者頭部放置在PE袋上，按壓PE袋，使A、B混合液包裹頭部，盡量減少間隙，待混合液冷卻成型后，用軟化后的熱塑膜（U型頭模）將患者頭部包裹于網模中，見圖2。

圖2 熱塑膜聯合發泡膠

1.3 CT圖像采集誤差測量

患者在完成MRI定位后，通過Philips大孔徑CT進行掃描，掃描方法如下：患者固定在適當位置，使用與MRI定位相同的姿勢，根據患者體表標記進行擺位，擺位完成后，將CT圖框安裝在伽瑪刀頭架兩側，CT圖框帶有定位標志點，用于建立患者坐標系，其結構見圖3。CT圖框固定完成后，行CT掃描采集圖像，掃描層厚3 mm，掃描完成后傳入大圖醫療軟件中，并以此圖像作為參考圖像。待患者完成第一次伽瑪刀治療后，再次通過Philips大孔徑CT進行掃描，掃描方法同上，掃描完成后傳入大圖醫療軟件中，并以此圖像作為復位圖像。

圖3 CT圖框

1.4 誤差測量

將2次掃描得到的圖像通過大圖醫療軟件中的“融合視圖”模塊進行圖像配準，“融合視圖”界面見圖4。具體配準方法如下：先通過工具欄中的“自動配準”“平移”“旋轉”功能進行CT圖框定位標志點的配準，“變換信息”中會分別得到x（左右）、y（前后）、z（頭腳）、Rx（前后旋轉）、Ry（頭腳旋轉）、Rz（左右旋轉）6個方向上的誤差數值，以此誤差數值作為基準值Δ0；再按照頭顱骨性標志進行2次掃描圖像的配準，“變換信息”中分別得到6個方向上的誤差數值Δ1；得到兩次配準誤差數值Δ0、Δ1后，再對各個方向上的配準誤差數值相減取絕對值，得到擺位誤差Δ，即Δ=|Δ0-Δ1|。

圖4 “融合視圖”界面

1.5 統計學分析

采用SPSS20.0軟件對測量數據進行統計學分析，用(±s)形式表示計量資料，并行t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 線性擺位誤差

2種不同固定技術線性擺位誤差見表1，由表得，在y方向上，二者擺位誤差無明顯差異（P＞0.05） ；在x、z方向上，熱塑膜聯合發泡膠固定技術的擺位誤差要小于熱塑膜聯合負壓墊固定技術，且差異有統計學意義（P＜0.05）。

表1 不同固定技術線性擺位誤差對比（cm，±s）

表1 不同固定技術線性擺位誤差對比（cm，±s）

固定技術 x (左右) y (前后) z (頭腳)熱塑膜聯合發泡膠 0.07±0.04 0.08±0.05 0.08±0.04熱塑膜聯合負壓墊 0.13±0.07 0.09±0.07 0.27±0.16 t值 2.443 0.328 3.569 P值 0.025 0.746 0.005

2.2 旋轉擺位誤差

2種不同固定技術旋轉擺位誤差見表2，由表得，在Rz方向上，二者擺位誤差無明顯差異（P＞0.05）；在Rx、Ry方向上，熱塑膜聯合發泡膠固定技術的擺位誤差要小于熱塑膜聯合負壓墊固定技術，且差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 不同固定技術旋轉擺位誤差對比（°，±s）

表2 不同固定技術旋轉擺位誤差對比（°，±s）

固定技術 Rx (前后旋轉)Ry( 頭腳旋轉)Rz (左右旋轉)熱塑膜聯合發泡膠 0.46±0.39 0.36±0.39 0.42±0.50熱塑膜聯合負壓墊 1.40±1.11 0.91±0.34 0.83±1.14 t值 2.525 3.398 1.039 P值 0.028 0.003 0.313

3 結論

伽瑪刀立體定向放療在腦轉移瘤治療中占有重要作用，眾多研究表明，伽瑪刀分次治療腦轉移瘤是一種安全、有效的治療方式，在達到較為理想腫瘤控制率的同時避免放療副損傷的出現[5-8]。我院采用的是LUNA-260伽瑪刀，它是頭體合一的立體定向放療設備，頭部治療定位精度≤1 mm，能夠保證放療的精確度，不足之處在于LUNA-260伽瑪刀不能采用圖像引導放療和圖像融合等技術，患者在治療擺位過程中，因擺位造成的腫瘤位移，不能通過圖像引導技術進行控制。LUNA-260伽瑪刀采用多束聚焦原理，其形成的劑量分布特點是中心劑量高，邊緣劑量低，邊緣劑量跌落快。由此可見，如何保證患者精確的體位固定、降低擺位誤差，是腦轉移瘤伽瑪刀放療成功的關鍵。目前對于分次伽瑪刀放療的腦轉移瘤患者，其常規體位固定方法是熱塑膜聯合負壓墊固定。發泡膠作為一種新型固定裝置，已在加速器調強放療中得到廣泛應用[9-16]，然而在伽瑪刀立體定向放療中應用較少，本研究比較常規體位固定技術和發泡膠固定技對擺位誤差的影響，探討發泡膠在伽瑪刀立體定向放療中的應用價值。

本研究從擺位誤差方面對兩種固定技術進行對比，結果顯示兩種固定技術對腦轉移瘤擺位均具有較高的精度，而兩者相比，使用熱塑膜聯合發泡膠固定比使用熱塑膜聯合負壓墊固定的患者誤差更小。熱塑膜聯合發泡膠固定技術中x（左右）、z（頭腳）、Rx（前后旋轉）、Ry（頭腳旋轉）四個方向的擺位誤差明顯小于熱塑膜聯合負壓墊固定方式（P＜0.05），x、z、Rx、Ry四個方向擺位誤差分別減小了0.08 cm、0.19 cm、0.94°、0.55°；另外y（前后）、Rz（左右旋轉）兩個方向擺位誤差差異雖然無統計學意義，但仍是發泡膠優于負壓墊。分析原因如下：對于負壓墊，受伽瑪刀頭架結構限制，頭部負壓墊設計尺寸小，患者平躺在伽瑪刀治療床時，只能保證頭顱底部與負壓墊貼合，對于頸部負壓墊作用微乎其微，因此下頜主要通過U型頭模塑形固定；相對于負壓墊，發泡膠是根據每位患者的頭顱形狀來個體化制作，制作過程中頭頸部完全嵌入其中，使頭顱兩側、頭顱頂部及頸部都有固定，有效解決頸部懸空、下頜不由自主移動等問題[17]，提高了擺位精度。

綜上所述，對于分次伽瑪刀放療的腦轉移瘤患者，采用熱塑膜聯合發泡膠固定技術可以減少頭部放療靶區體位及放療頸椎區域線性誤差及旋轉誤差，提高治療準確度，臨床上值得應用和推廣。但發泡膠頭枕制作過程復雜，且受伽瑪刀頭架結構限制，技術員需在有限操作空間內保證發泡膠頭枕形狀、尺寸合適，以防止影響熱塑膜的制作及CT圖框的安裝固定，這對技術員提出了更高的操作技術要求。本研究的局限性在于樣本量少，下一步將擴大樣本量并研究發泡膠體位固定技術在體部伽瑪刀放療中的應用。