熱塑膜體位固定技術在胸部腫瘤體位固定中的應用

楊定強，戴紅婭，趙利榮，宋 瑩，周一兵

0 引言

患者器官生理運動導致的靶區(qū)移動是影響精確放療的重要因素。造成靶區(qū)移動的原因有呼吸運動、心臟和大血管搏動、食管等消化系統(tǒng)器官蠕動以及放療過程中腫瘤退縮和形變等，其中以呼吸運動最為顯著[1]。采用4D-CT掃描技術能夠解決由于呼吸運動導致靶區(qū)不確定度的問題，能夠直觀地勾畫靶區(qū)體積。4D-CT掃描技術除具有CT掃描和重建等功能外，還可以將呼吸運動的因素融合在內，由飛利浦CT模擬機Truelmage 4D系統(tǒng)重建出具有呼吸運動的4D圖像。4D-CT在每個掃描位置將一個呼吸周期分為10個時相，在進行CT掃描的同時，患者同步呼吸信號記錄由飛利浦CT模擬機Truelmage 4D系統(tǒng)完成。飛利浦CT模擬機Truelmage 4D系統(tǒng)通過呼吸探測器纏繞于患者腹部，探測腹部的呼吸運動軌跡，將呼吸運動軌跡轉換為呼吸運動信息，用以表示呼吸運動幅度和呼吸周期長度，同時在計算機上顯示呼吸運動信息，并能夠把記錄到的患者呼吸運動信息融合到掃描得到的CT資料中[2]。飛利浦CT模擬機Truelmage 4D系統(tǒng)記錄呼吸信號，應用Truelmage 4D軟件系統(tǒng)將CT資料和呼吸信息進行回顧性分類整合，將每個呼吸周期分為0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%10 個呼吸時相。在這10個時相中分別進行大體腫瘤區(qū)（GTV）的勾畫，之后進行融合10個時相中的GTV就會得到內靶區(qū)（ITV）。隨著放療技術的進展，體位固定更為廣泛地應用于臨床，且在腫瘤放療中胸部腫瘤患者采用體膜固定越來越廣泛。筆者通過胸部腫瘤放療患者，采用同一患者體位固定和體位無固定進行測量來比較ITV體積，證明體位固定優(yōu)于無固定，現(xiàn)報道如下。

1 材料和方法

1.1 一般資料

選擇本院接受肺部放療的患者10例，所有病例均經過臨床、CT、MRI或病理確診。其中，男7例，女3例。年齡為35～70歲，卡式功能狀態(tài)評分（KPS）≥70。所有患者均能保持平靜呼吸狀態(tài)。主要設備為VARIAN Eclipse8.6計劃系統(tǒng)、飛利浦CT模擬機、體位固定熱塑體膜、真空負壓墊等。

1.2 患者體位固定及CT定位掃描

同一患者的體位分為真空負壓袋對患者輪廓定形、熱塑膜固定患者和只采用真空負壓袋對患者輪廓定形2組測量對照比較?；颊哐雠P于模擬機平板床的體位固定板上，頭墊B或C枕至舒適體位，2組均采用真空負壓袋定形患者身體輪廓。（1）體位固定組：擺好患者體位，將熱塑膜放入67℃恒溫水箱內，待熱塑膜變透明后取出固定于患者胸部，約10 min熱塑膜定形完成。通過激光三點以等中心放療技術確定marker和左右兩側的十字交叉線[3]。在患者身上和熱塑膜上均做好擺位標記，以便于治療前復位和治療中的擺位。模擬CT掃描范圍：上界為第4頸椎椎體上緣，下界至肋隔角下緣約3 cm，掃描層間距為5 mm，層厚為5 mm。（2）無固定組：為了減少誤差，先掃描真空負壓袋和熱塑膜固定組四維CT圖像，然后取下熱塑膜再進行4D-CT掃描，CT掃描范圍﹑層厚和層間距與固定組相同。

1.3 靶區(qū)勾畫

計劃系統(tǒng)采用Eclipse8.6計劃系統(tǒng)。肺部腫瘤靶區(qū)的勾畫受到較多因素的影響，如影像學特點、窗寬窗位的選擇、醫(yī)師的經驗、醫(yī)師的臨時狀態(tài)等。為了避免勾畫腫瘤靶區(qū)體積變化過大的影響，2組10例患者均由同一名醫(yī)生勾畫[4]。靶區(qū)勾畫定義參照ICRU50和23號報告，勾畫GTV﹑臨床靶區(qū)（CTV），同時勾畫正常組織器官。GTV為CT圖像下可見病灶，據(jù)對腫瘤生物學的了解及臨床經驗，在GTV外周加一定邊界以包括亞臨床浸潤病灶構成CTV[5]，將10個呼吸時相所勾畫的CTV進行融合得到ITV。

1.4 統(tǒng)計方法

通過計劃系統(tǒng)直接計算出ITV體積，統(tǒng)計固定組與無固定組ITV體積的相對值。ITV體積用均值±標準差表示，采用 SPSS（1 0.0）統(tǒng)計軟件計算及P值（Wilcoxon檢驗），P<0.0 5為差異有顯著性。

2 結果

固定組ITV最小體積為28.46 cm3，最大體積為761.32 cm3。無固定組ITV最小體積為57.27 cm3，最大體積為803.14 cm3，平均增大體積為0.39 cm3。體位固定和無固定2組的ITV偏差見表1。固定組的 ITV 平均體積為（173.58±223.45）cm3，無固定組的 ITV 平均體積為（202.86±230.37）cm3，2組差異極為顯著（P=0.0 0 5）。體膜固定組的ITV體積顯著小于無體膜固定組，表明可對胸部放療患者進行體位固定來減小ITV體積。

表1 體位固定方法ITV體積比較結果和統(tǒng)計學結果

3 討論

放療技術進步很快，當前已進入精確定位、精確計劃、精確治療的“三精”時代[2]。高精度放療技術達到預期效果離不開良好的體位固定技術。胸部的解剖生理結構復雜、器官運動幅度大，腫瘤GTV隨呼吸變化非常明顯。ICRU50號報告對光子線照射的靶體積概念進行了定義，ICRU62號報告對其進行了完善[6]。這些靶體積的定義現(xiàn)今已大范圍地應用于肺癌放射治療。而對ITV的定義為在患者坐標系中，由于呼吸或器官運動引起的CTV外邊界運動的范圍[7]。在以往的放療中，通常CTV由放療醫(yī)生或物理師根據(jù)經驗外放一個適中的ITV，沒有一個準確可視的ITV外放范圍。正常呼吸運動中下肺病灶的呼吸移動度可達25～30 mm，肺尖部病灶也可達10 mm，采取限制呼吸幅度后，下肺的移動度仍可達10～15 mm[8]。采取熱塑膜來限制呼吸幅度的措施后，經模擬機透視觀察下肺的移動度仍可達10～20 mm。

目前，放療技術日趨成熟，4D-CT和呼吸門控技術等都可以為醫(yī)生或物理師提供一個直觀可視的ITV外放范圍。研究表明，同一患者的ITV體積在4D-CT中的顯示明顯小于3D-CT[9]。但由于4D-CT在掃描患者時將呼吸周期考慮在內，將一個呼吸周期分為10個時相，延長了CT掃描時間，卻無疑減少了CT模擬機的使用壽命，且其價格較為昂貴。而呼吸門控技術需對患者進行呼吸訓練并受患者身體素質的影響。在行呼吸門控時，患者由于前幾次呼吸屏氣身體勞累缺氧，后面的幾次屏氣往往不能夠達到治療設定的呼吸閾值，需讓患者休息后方可繼續(xù)治療，因此，延長了治療時間，而很多放療單位患者過多決定了不允許用過多的時間來治療同一患者。因此，采用熱塑膜固定的方法來減小ITV體積經濟實用。很多治療單位對肺部腫瘤患者體位固定技術未能給予充分重視，認為體位固定技術可有可無，經研究表明，體位固定后的ITV體積明顯小于未固定組（P=0.005）。

從上述研究結果可以看出，采用熱塑膜固定的辦法能夠有效地限制呼吸運動范圍，進而減小ITV體積，達到降低正常組織器官受量的目的。因此，在胸部患者放射治療中選擇熱塑膜固定的方式值得臨床推薦。

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