胸段食管癌放療四種體位固定方式對鎖骨上區域動度的比較研究*

萬寶，黃鍵兵，覃仕瑞，蘆鳳玉，張文博，張焜，趙宇，洪天航，楊博宇，侯露，劉帆，周宗玫，肖澤芬，陳東福，馮勤付，王健仰，畢楠

100021 北京，國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫學研究中心/中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院 放療科

食管癌在中國的發病率占到了世界總發病率的50%，其中鱗癌占90%以上，腺癌占3.8%～8.8%，是我國主要癌種之一[1-4]。食管癌調強放射治療(intensity-modulated radiotherapy，IMRT)通常分次次數較多(一般≥20次)，對體位固定重復性要求很高，當對胸段食管癌患者的鎖骨上淋巴引流區進行治療時，患者肩關節的位置對擺位重復性的好壞影響較大。本研究從食管癌體位固定方式、鎖骨上區域的位置移動幅度和空間位移來比較四種固定方式在臨床實踐中的優劣勢。

1 材料與方法

1.1 患者選取

前瞻性入組2019年11月1日至2022年1月2日，在本單位行放射治療的80例食管癌患者。具體入組標準如下：1)經病理證實確診食管癌；2)經影像學或胃鏡證實病灶中心位于胸段；3)均行根治劑量的IMRT；4)需行鎖骨上淋巴引流區照射；5)在治療中使用胸腹平架上肢上舉位固定(上肢交叉環抱置于額前)、胸腹平架上肢體側位固定、頸胸一體架上肢體側位固定或頸胸一體架上肢上舉位固定(上肢上舉置于臂托架)。排除標準為：1)未能完成處方劑量照射；2)放療過程中改野，取消鎖骨上淋巴引流區照射；3)放療過程中體重下降大于10%。

1.2 定位和計劃設計

患者取仰臥位，按照四種不同的體位固定方式和相應體膜進行固定，胸腹平架上舉組患者雙手交叉置于額前，熱塑體模固定(TAHF組，圖1A)。胸腹平架體側組患者雙臂放松狀態下置于體側熱塑體模固定(TAASB組，圖1B)。頸胸一體架體側組患者仰臥固定裝置后，雙臂置于身體兩側，熱塑網膜固定(CTASB組，圖1C)，頸胸一體架上舉組患者身體放松情況下暴露上身，雙臂自然外展120度左右，手臂上舉將手臂和手置于臂托和腕托上，輕輕握住立桿(CTHB組，圖1D)；根據患者舒適度和臨床需要調整上肢支撐的角度和高度，調整頭枕型號和位置，保證擺位重復性。自由呼吸下進行CT模擬定位掃描(Philips Brilliance Big Bore或Siemens SOMATOM D Definition AS 40)。定位中心盡量靠近胸鎖關節。所有患者均采用調強治療(包括靜態調強、旋轉調強和一體化調強)。

圖1 四組體位固定方式

1.3 錐形束CT(cone beam CT，CBCT)圖像獲取及數據采集

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0統計軟件進行數據分析，將配準結果進行兩組間獨立樣本t檢驗或多組間多個樣本均數間多重t檢驗，一般資料進行秩和檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。Van Herk法計算隨機誤差和系統誤差的過程。系統誤差的標準差由每個患者分次間誤差均值的標準差表示，隨機誤差標準差由每個患者分次問誤差的標準差的均方根表示。

2 結 果

2.1 患者一般資料

共入組80例患者(4組患者各取20例)，全部患者病理類型為胸段食管鱗狀細胞癌，鎖骨上淋巴結都為陽性，4組患者均以男性為主，胸腹平架固定均采用B枕，頸胸一體架固定以C枕為主，4組患者的年齡、體重指數、放療劑量和CBCT次數的差異均無統計學意義(表1)。

表1 四組患者的基線資料對比

2.2 四組體位固定方式靶區擺位誤差比較

系統誤差Σ為個體病例擺位誤差平均值的標準差，隨機誤差σ為個體病例擺位誤差標準差的均方根[10-11]。如表2所示，頸胸一體架上舉組在Z、Rx、Rz方向的擺位誤差小于胸腹平架上舉組，在X、Rx方向的擺位誤差小于胸腹一體架體側組，在Z方向的擺位誤差小于頸胸一體架體側組，差異均有統計學意義(P<0.05)。

表2 四組體位固定方式的整體擺位誤差(∑±σ)

2.3 四組體位固定方式整體靶區擺位誤差的分布

胸腹平架上舉組、胸腹平架體側組、頸胸一體架體側組和頸胸一體架上舉組的平移擺位誤差在0.4 cm之內和旋轉誤差在2°之內的百分比(表3)與另外3種固定方式相比，頸胸一體架上舉組在X、Y、Z軸方向的平移擺放誤差多分布在0.2 cm之內，在Rx、Ry、Rz方向的旋轉誤差多分布在1°之內。

表3 四組體位固定方式的擺位誤差分布

DirectionCTHBTAHFTAASBCTASB>2°2°-1°≤1°>2°2°-1°≤1°>2°2°-1°≤1°>2°2°-1°≤1°Rx (°)0.6118.1881.215.5623.8970.566.6720.0073.331.2024.1074.70Ry (°)4.8524.8570.3012.2225.0062.789.7033.3356.9714.4628.3157.23Rz (°)0.617.8891.522.7827.7869.440.0017.5882.421.2020.4878.31

2.4 四組體位固定方式肩鎖關節的差異和位移動度

如表4所示，頸胸一體架上舉組肩鎖關節擺位誤差在ΔX、ΔY和ΔZ方向上顯著小于其他三組體位固定方式。并且在位移移動度上頸胸一體架上舉組都優于其他3組體位固定方式。

表4 四組體位固定方式肩鎖關節的擺位誤差

3 討 論

放射治療物理學的發展及各種高新放射治療技術的普及，對患者擺位誤差的準確性提出了越來越高的要求。ICRU24號報告表明，當靶區照射劑量偏差5%會使原發灶失控或并發癥增大[12]。“精確”放療的三個方面：精確定位、精確計劃、精確治療。在最大程度提高腫瘤靶區劑量的同時也能減少鄰近組織的放射毒性反應，擺位誤差是指實際治療位置與計劃位置之間存在的差異，其中隨機誤差對調強放療劑量的影響小于系統誤差[13]。如果不能把擺位誤差降到允許范圍之內很難體現精準放療的優勢。KV-CBCT在提高患者擺位的精確度上得到了國內外各大醫療機構的認可，但由于各個醫療機構對設備維護，患者的訓練，擺位方法存在一定差異，使得患者每次治療的擺位不確定性帶來了體位的變化，近年來體位固定技術的不斷應用已經使擺位的精確度有了提高。本研究著重研究四種體位固定方式對胸段食管癌及鎖骨上區治療的位移誤差的影響，來豐富臨床的選擇。

由于不同部位產生的活動度和運動規律不同，所產生的擺位誤差也不同，對于鎖骨上區產生的動度主要來源于胳膊的上下束縛或上肢固定裝置是不是合理。食管癌的固定方式直接影響治療精度，四種固定方式對于治療部位上有不同的優勢。比如胸腹平架對固定食管癌下段與胃結合部位的固定具有優勢，頭頸肩架對頸段食管具有穩定的固定效果，頸胸一體架對保證上肢重復性的作用較好。頸胸一體架和胸腹平架均可用于食管癌的放療[14], 臨床使用中手臂置于身體兩側和手臂上舉也都多有應用，但是部分固定方式對包含鎖骨上區的食管癌患者固定效果欠佳。本研究統計分析發現，相較其他擺位固定方法，頸胸一體架手臂上舉固定在Z、Rx、Ry、Rz方向上誤差更小，并且頸胸一體架上舉組肩鎖關節擺位誤差在ΔX、ΔY和ΔZ方向上小于其他三組體位固定方式；與另外三種固定方式相比，頸胸一體架上舉組在X、Y、Z軸方向的平移擺放誤差多分布在0.2 cm之內，在Rx、Ry、Rz方向的旋轉誤差多分布在1°之內。分析造成該結果的原因可能有以下幾點：1)相較于胸腹平架上舉組，頸胸一體架上舉組在手臂位置有臂托支撐，通過對臂托調節，可以讓患者處于相對比較舒適的位置，減少了手臂位置不確定性對體表標記的牽拉，因此誤差相對更小；2)相較于頸胸一體架體側組，頸胸一體架上舉組手臂位置參數固定，重復性高。體側組存在每次手臂貼近身體程度不一、聳肩或耷肩牽拉手臂、治療期間雙臂可能移動旋轉等問題，這都會導致頸胸一體架體側組相較于上舉組有更大的擺位誤差；3)相較于胸腹平架，頸胸一體架具有更長的固定范圍，能夠同時固定頭部頸部和胸部，減少旋轉誤差的產生,并且具有更全面的固定參數設置，減少位置不確定性造成的分次間誤差。這些優勢都使其具有更好的固定效果。

胸腹平架固定裝置在體側和上舉體位都能很好地適用于臨床要求[15-16]，但是在治療過程中手臂對皮膚的牽拉會使整體誤差產生偏移。由于沒有對頸部加以固定，給頸部位移帶來了不確定性，因此頭頸肩架在固定頸部方面也有很好的表現。由于食管癌的靶區顯凹形，靶區過長，周圍的重要器官比較豐富，所以采用不同的固定方式來配合食管癌的治療顯得尤為重要。食管癌患者常伴有鎖骨上區淋巴結轉移，但現有文獻對于食管癌鎖骨上區靶區動度鮮有文獻報道，本研究分別測量了四組方式下肩鎖關節的位置移動幅度ΔX、ΔY、ΔZ，并進一步計算了肩鎖關節的三維空間位移d。具體方法為整體配準肩鎖關節，以胸鎖關節(頸椎)為配準標志得到一組數據，然后以肩鎖關節為配準標志得到另外一組數據，二者之差就是肩關節與定位時相比的移動量。結果表明，所有分次肩鎖關節的移動幅度以及三維空間位移的平均值和標準差，頸胸一體架上舉組均明顯優于其他固定組，對肩部具有更好的固定效果。

食管癌調強放療的體位固定，以往常規采用胸腹平架和頭頸肩架的固定方式。因胸腹平架對頸部、頭頸肩架對于下縱隔區域沒有體位限制，對于涉及鎖骨上區和下縱隔區的食管癌患者，相應受照射區域分次間擺位誤差較大；患者無意識的自主運動，亦會造成分次內擺位誤差較大，最終導致擺位重復性較差。因此對于治療靶區包含鎖骨上區的食管癌患者，需要一種能夠兼顧兩種體架優勢的新方法，來控制患者無意識的自主運動，達到減小擺位誤差的目的。本研究發現，使用頸胸一體式固定架配合手上舉體位，整體的擺位誤差明顯減小，特別是對比分次間肩鎖關節和胸鎖關節位移發現，一體架手上舉這種方式對鎖骨上區的固定有一定優勢。

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