直腸癌患者不同體質(zhì)量指數(shù)對(duì)擺位誤差的影響

宋偉男王波陳存海

直腸癌患者不同體質(zhì)量指數(shù)對(duì)擺位誤差的影響

宋偉男1王波2陳存海1

目的使用錐形束CT測(cè)定不同體質(zhì)量指數(shù)（BMI）直腸癌患者放療擺位誤差，并以此計(jì)算計(jì)劃靶體積（PTV）外擴(kuò)邊界值。方法選擇32例直腸癌患者入組，體位固定方式采用腹板+熱塑膜固定，計(jì)算每例患者的BMI，在整個(gè)放療療程中每例患者平均實(shí)施3～4次錐形束CT掃描，與計(jì)劃CT圖像進(jìn)行灰度自動(dòng)配準(zhǔn)，采集擺位誤差并計(jì)算擴(kuò)邊值。結(jié)果32例患者隨BMI增加在X、Y、Z軸方向的擺位誤差均逐漸增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05)。BMI正常者在X、Y、Z軸方向上的擴(kuò)邊值分別為4.60、5.51、5.29 mm,超重者為5.48、6.81、6.61 mm,肥胖者為8.92、8.59、7.02 mm。結(jié)論超重和肥胖直腸癌患者擺位誤差更大，確定這類患者的PTV外擴(kuò)邊界時(shí)應(yīng)考慮BMI的影響。

直腸腫瘤；碳纖維腹板；體質(zhì)量指數(shù)；擺位誤差

直腸癌是胃腸道較為常見的腫瘤，近年來在世界范圍內(nèi)無論是發(fā)病率還是死亡率均呈上升趨勢(shì)[1-2]。直腸癌的術(shù)前或術(shù)后放療是直腸癌多學(xué)科綜合治療的重要組成部分[3]。由于直腸所處位置以及與之毗鄰的臟器如小腸、膀胱等對(duì)射線非常敏感，極易引發(fā)腹瀉、腸粘連、腸梗阻和尿急、尿頻、尿失禁等一系列急性或慢性不良毒副作用，對(duì)患者的整個(gè)放療療程的順利實(shí)施和預(yù)后生活質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在提高其治療增益的諸多探索方案中，對(duì)放療固定方式的研究位列其中。目前，隨著碳纖維腹板+膀胱充盈+熱縮膜固定在國外成為標(biāo)準(zhǔn)體位固定模式，在國內(nèi)亦有越來越多的研究[4-5]證實(shí)了這種3結(jié)合治療模式的優(yōu)越性。相對(duì)于仰臥位，直腸癌患者俯臥于呈坡度設(shè)計(jì)的腹板上，盆腔臟器受體重壓力有向頭部方向轉(zhuǎn)移的需要，而腹部的鏤空設(shè)計(jì)則為小腸避開照射靶區(qū)提供了場(chǎng)所；膀胱充盈在最大限度地保護(hù)自身的同時(shí)，進(jìn)一步把小腸推向腹腔；熱縮膜固定在擺位重復(fù)性上提供了質(zhì)量保證。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)不同體質(zhì)量指數(shù)的直腸癌患者對(duì)擺位誤差的影響作了深入探討，以期為PTV外擴(kuò)邊界值MPTV提供客觀依據(jù)，進(jìn)一步提高放療的準(zhǔn)確性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選擇青島市中心（腫瘤）醫(yī)院2016年7—10月經(jīng)病理診斷為直腸癌患者32例，男19例、女13例，年齡32～85歲（中位值55歲），其中接受術(shù)前放療者21例、術(shù)后放療11例，所有患者身體狀況KPS評(píng)分≥70分，療前患者血液學(xué)、肝功能、腎功能均正常，患者及其家屬同意并簽署知情同意書。參照國家衛(wèi)計(jì)委標(biāo)準(zhǔn)，32例患者中體質(zhì)量過輕者0人（BMI≤18.4 kg/m2）、正常者15人（BMI 18.5～23.9 kg/ m2）、超重者11人（BMI 24.0～27.9 kg/m2）、肥胖者6人（BMI≥28.0 kg/m2）。設(shè)備材料為醫(yī)科達(dá)Synergy IGRT直線加速器、 熱塑膜和改良型帶插槽鏤空腹板。

1.2 擺位固定

跟CT定位時(shí)保持一致，患者在治療前2 h被要求排空膀胱內(nèi)尿液，然后在治療前1.5 h和1 h分別飲下溫開水300 ml和500 ml，憋尿使膀胱處于充盈狀態(tài)。首次治療由醫(yī)師、物理師、技術(shù)員共同參與擺位：同定位時(shí)一樣，患者選擇舒適體位俯臥于碳纖維腹板上，然后由技術(shù)員借助激光線對(duì)患者在上下、左右、前后方向上做出輕微調(diào)整，使之跟定位時(shí)的體表標(biāo)記完全吻合，最后使用熱塑膜固定，以確?；颊咴诒敬沃委熤斜３煮w位不變及后續(xù)治療的擺位重復(fù)性。至此，擺位階段宣告結(jié)束，等待驗(yàn)證和治療。

1.3 圖像配準(zhǔn)及誤差校正

醫(yī)科達(dá)Synergy加速器配備千伏（KV）級(jí)X線容積成像（X-ray volume imaging，XVI）系統(tǒng)，啟動(dòng)KV-CBCT后，機(jī)架旋轉(zhuǎn)2000掃描并獲得千伏級(jí)CBCT圖像，利用XVI系統(tǒng)重建后得到全盆腔冠狀面、矢狀面、橫截面的CT圖像，借助恥骨聯(lián)合、骶髂關(guān)節(jié)、雙側(cè)髂骨上緣等骨性標(biāo)志，跟計(jì)劃CT圖像配準(zhǔn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出左右（X軸）、頭腳（Y軸）、前后（Z軸）三個(gè)方向上的平移誤差，可通過移動(dòng)治療床實(shí)時(shí)在線予以校正，然后轉(zhuǎn)入治療模式，實(shí)施治療。32例患者均為首次放療即接受CBCT掃描驗(yàn)證者，在后續(xù)治療中，每例患者視其情況不同平均再進(jìn)行2～3次CBCT掃描配準(zhǔn)。擺位誤差外擴(kuò)邊界值根據(jù)van-Herk[5]等提出的公式計(jì)算：Mptv=2.5Σ+0.78δ，其中Σ為系統(tǒng)誤差，δ為隨機(jī)誤差。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，正態(tài)分布計(jì)量資料用（±s）表示，比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同BMI擺位誤差比較

32例患者在X、Y、Z軸方向上共獲得116組配準(zhǔn)誤差數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，擺位誤差隨BMI增加在上述3個(gè)方向上均逐漸增大，其中肥胖者增大明顯，Y軸（腳方向上）增幅最大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 不同BMI直腸癌患者擺位誤差比較（mm，±s）

表1 不同BMI直腸癌患者擺位誤差比較（mm，±s）

BMI 例數(shù) X軸 Y軸 Z軸正常 15 2.8±0.6 3.7±1.2 2.6±1.1超重 11 3.5±1.1 4.0±1.6 3.5±1.0肥胖 6 7.0±2.2 8.1±1.7 6.6±1.1 P 0.011 0.000 0.034

2.2 不同BMI對(duì)擺位誤差的影響

擺位誤差隨BMI的增大而成增長態(tài)勢(shì)，因而與之相對(duì)應(yīng)的Mptv也需要做出相應(yīng)調(diào)整，見表2。

表2 不同BMI直腸癌患者總體擺位誤差和Mptv值（mm）

3 討論

近年來，隨著生活水平的不斷提高和飲食結(jié)構(gòu)的變化，超重及肥胖患者所占比例越來越大，這為本就相當(dāng)復(fù)雜的直腸癌擺位帶來了進(jìn)一步的不確定性。由于小腸和膀胱對(duì)射線極為敏感，如何在保證計(jì)劃靶體積（PTV）得到足夠照射劑量的同時(shí)，盡可能降低周圍重要器官的受量，一直是直腸癌放療需要面對(duì)的永恒主題。減少擺位誤差，提高治療準(zhǔn)確性和擺位重復(fù)性，即是在這方面所做的努力之一。國際輻射單位和測(cè)量委員會(huì)（ICRU）24號(hào)報(bào)告指出照射靶區(qū)內(nèi)劑量偏離5%就有可能使原發(fā)灶失控或并發(fā)癥增加。跟二維常規(guī)放療相比，三維調(diào)強(qiáng)放療對(duì)擺位誤差有著更高的標(biāo)準(zhǔn)[6]。盆、腹腔部腫瘤較之頭頸部腫瘤易受呼吸運(yùn)動(dòng)、飲食多少、體態(tài)狀況、膀胱及直腸充盈程度等諸多因素影響，造成擺位誤差大，擺位重復(fù)性差，而且盆、腹腔腫瘤的靶區(qū)范圍通常較大[7]，擺位誤差對(duì)腫瘤部位和周圍正常組織影響也相應(yīng)變大，因而對(duì)擺位精確度有著更高的要求[8]。本研究中，患者隨著其BMI增加即由正常體質(zhì)量上升到超重、肥胖標(biāo)準(zhǔn)，擺位誤差也在不斷增加，這種情況下，在進(jìn)行PTV擴(kuò)邊時(shí)，如果還是遵循既往正常體質(zhì)量患者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必然會(huì)在超重和肥胖患者人群中造成漏照、誤照現(xiàn)象，最終導(dǎo)致復(fù)發(fā)率上升。因此，針對(duì)這部分超重和肥胖患者，在目前MPTV擴(kuò)邊數(shù)據(jù)尚不健全的情況下，如果條件允許，最好每天治療前都行CBCT掃描并配準(zhǔn)，若在誤差允許范圍內(nèi)，給予治療；若超出誤差允許范圍，通過移動(dòng)治療床在線做出調(diào)整或重新擺位后，再行治療。

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E ff ect of Di ff erent Body Mass Index on Positioning Errors of Rectal Cancer Patients With Radiotherapy

SONG Weinan1WANG Bo2CHEN Cunhai11 Department of Radiation Physics, Qingdao Central (Cancer) Hospital, Qingdao Shandong 266042, China; 2 Department of Cardiac Function

ObjectiveThe purpose of this study is to investigate the positioning errors of rectal cancer patients with different body mass index(BMI) using cone beam computer tomography and determine planning target volume margin (PTV) expansions.MethodsAnalyzed treatment sessions among 32 patients with a belly board and thermoplastic body shell immobilization system. Every patient was measured for the body mass index(BMI) and a mean number of 3~4 CBCT scans during radiotherapy was obtained with being compared to planning CT image to assess agreement and calculate Mptvs in 3 directions.ResultsThe positioning errors showed a gradually increase with the growing BMIs,and the di ff erence was statistically signi fi cant (P<0.05). The Mptvs on X, Y, Z axis of patient were 4.60, 5.51, 5.29 mm,5.48, 6.81, 6.61 mm,8.92, 8.59, 7.02 mm with normal BMI, overweight and obesity, respectively.ConclusionThe positioning errors with overweight and obesity patients were much more bigger than the normal, and the in fl uence of BMI should be considered when Mptv of the patient is determined.

rectal neoplasm; carbon fi ber belly board; body mass index; positioning errors

R445

A

1674-9308（2017）10-0068-02

10.3969/j.issn.1674-9308.2017.10.034

1 青島中心（腫瘤）醫(yī)院放射物理科，山東 青島 266042；2 心功能科

陳存海