濕紗布與bolus在腱鞘巨細(xì)胞瘤放療中的劑量學(xué)差異

田秀梅，申正文，董文玲，靳富，吳府容，夏徐

1.重慶大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院/重慶市腫瘤研究所/重慶市腫瘤醫(yī)院腫瘤放射治療中心，重慶400030；2.重慶市墊江縣中醫(yī)院腫瘤血液科，重慶408300

前言

隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，放療已成為臨床上腫瘤的常規(guī)治療方法之一，其中以調(diào)強(qiáng)放療（Intensity-Modulated Radiotherapy,IMRT）應(yīng)用最為廣泛［1］。由于高能X 射線的劑量建成效應(yīng)明顯，皮膚劑量只有Dmax的25%，對(duì)于深度腫瘤的治療能夠很好地保護(hù)皮膚，但對(duì)于淺表腫瘤（如腱鞘巨細(xì)胞瘤、皮膚癌、乳腺癌等）則會(huì)導(dǎo)致腫瘤劑量不足而不能達(dá)到臨床治療需求［2-4］。為了解決由于劑量建成效應(yīng)帶來的問題，臨床上通常使用各類組織補(bǔ)償物來提升皮膚表面的劑量［5-7］。有研究表明，當(dāng)添加有效的組織補(bǔ)償物，使用6 MV-X 射線治療時(shí)，能將淺表皮膚劑量從低于40%提升至100%［8］。臨床上通常使用的是市面銷售的組織補(bǔ)償物bolus，常見厚度為0.5/1.0 cm，密度為1.03 g/cm3，面積為30 cm×30 cm。

考慮到腱鞘巨細(xì)胞瘤的特殊性，其通常位于手指，使用常規(guī)bolus 可能會(huì)因其材質(zhì)及裁剪等原因存在較大空隙，且不方便固定，因此，本研究擬采用濕紗布作為其替代，其密度約為1.02 g/cm3［9-10］。通過與理想的bolus 組計(jì)劃進(jìn)行靶區(qū)劑量差異比較，探討濕紗布在腱鞘巨細(xì)胞瘤治療中的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集重慶大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院從2016年1月到2019年5月收治的位于手指的腱鞘巨細(xì)胞瘤患者共8例。其中，男1例，女7例；年齡29～58 歲；右手拇指2例，右手食指1例，左手食指1例，右手中指1例，右手環(huán)指3例。所有患者均需接受放療，無放療禁忌癥，并已簽署放療知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 放療定位所有患者均采用熱塑膜進(jìn)行體位固定，使用3個(gè)金屬標(biāo)記點(diǎn)做標(biāo)志點(diǎn)，患指位于拇指者，拇指位于模具中心，其余4指并攏與拇指90°分開；患指位于食指、中指、環(huán)指者，患指下方用自制可固定患指的泡沫固定患指，其余4指分布在患指兩側(cè)。采用Philips16 層大孔徑CT 進(jìn)行掃描，掃描范圍僅包括手臂前部到手指尖。以0.5 cm 濕水紗布包裹手指作為補(bǔ)償，為了控制紗布濕度的統(tǒng)一性，本研究將略濕的紗布通過疊層調(diào)整厚度為0.5 cm，用游標(biāo)卡尺在4個(gè)側(cè)面和4個(gè)角分別測(cè)量紗布厚度，通過m=ρ×v來控制濕紗布的濕度一致，其中，m是質(zhì)量，v是體積，ρ是密度［9］。掃描完成后將重建CT 影像傳入至Varian Eclipse 13.6 計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行靶區(qū)勾畫和放療計(jì)劃設(shè)計(jì)。

1.2.2 靶區(qū)勾畫及放療計(jì)劃設(shè)計(jì)所有的靶區(qū)均由同一醫(yī)生進(jìn)行勾畫。GTV-tb為術(shù)后瘤床；CTV為GTV-tb外擴(kuò)1 cm，作為高危區(qū)，根據(jù)體表標(biāo)志將皮膚以外的靶區(qū)收到皮膚表面。PTV在CTV基礎(chǔ)上外擴(kuò)3 mm。用紗布包裹靶區(qū)，body結(jié)構(gòu)在紗布外的CT序列病名為CT-1，重新勾畫實(shí)際的皮膚作為真正的body（不包括紗布）作為CT-2。在Varian Eclipse 13.6計(jì)劃系統(tǒng)針對(duì)CT-1制作計(jì)劃，處方劑量30 Gy/15 F，計(jì)劃命名為Plan_gauze。針對(duì)CT-2，需要在真實(shí)body外手動(dòng)添加厚度為0.5 cm的虛擬bolus作為組織補(bǔ)償膜，與Plan_gauze設(shè)置相同的處方劑量、射野參數(shù)、優(yōu)化參數(shù)，制作Plan_bolus。由于該病種不存在危及器官，只評(píng)估PTV的Dmax、Dmean、均勻性指數(shù)（Homogeneity Index,HI）、適形度指數(shù)（Conformity Index,CI）、總機(jī)器總跳數(shù)以及低劑量區(qū)域體積（V10、V20）、高劑量區(qū)域體積（V80、V90）。Vx指x%處方劑量所包絡(luò)的體積。其中，D2定義為2%的靶區(qū)體積所接受的劑量，D50定義為50%的靶區(qū)體積所接受的劑量，D98定義為98%的靶區(qū)體積所接受的劑量；Vt,ref為參考等劑量線所包絡(luò)的靶區(qū)體積，Vref為參考等劑量線包絡(luò)的所有區(qū)域的體積，Vptv為計(jì)劃靶區(qū)體積。HI越接近0，均勻性越好；CI越接近1，適形度越高。

1.3 實(shí)測(cè)點(diǎn)劑量比較

為了驗(yàn)證濕紗布與bolus對(duì)射線的衰減程度是否一致，本研究采用兩組固體水膜（測(cè)量深度不同，分別是模體下5、10 cm）進(jìn)行點(diǎn)劑量測(cè)量。固定源軸距（SAD=100 cm）、射野5 cm×5 cm（腱鞘巨細(xì)胞瘤靶區(qū)面積較?。? MV射線、機(jī)器跳數(shù)100 MU，在模體表面添加0.5 cm濕紗布或bolus，分別測(cè)量等中心處劑量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對(duì)每個(gè)分析指標(biāo)做配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 劑量體積直方圖（DVH）及橫截面劑量分布比較

圖1為Plan_gauze 組和Plan_bolus組的靶區(qū)DVH 比較，兩組計(jì)劃靶區(qū)DVH 差異較小。圖2為橫斷面劑量分布，兩者差異較小。

2.2 靶區(qū)參數(shù)比較

比較兩組計(jì)劃靶區(qū)HI、CI、Dmax、Dmean、總機(jī)器跳數(shù)，見表1。V10、V20、V80、V90比較見表2。由表1～2 可知，兩個(gè)計(jì)劃參數(shù)評(píng)估值雖有差異，但是其結(jié)果并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

圖1 兩組計(jì)劃DVH圖Fig.1 Dose-volume histograms(DVH)of two groups

圖2 兩組計(jì)劃?rùn)M斷面劑量分布示意圖Fig.2 Schematic diagrams of cross-sectional dose distributions in two groups

表1 比較兩種計(jì)劃的靶區(qū)參數(shù)Tab.1 Comparison of dosimetric parameters of target area in two groups

表2 兩種組織補(bǔ)償物計(jì)劃的劑量區(qū)域體積對(duì)比（cm3）Tab.2 Dose area volume comparison between two groups(cm3)

2.3 實(shí)測(cè)點(diǎn)劑量比較

第一組（模體下5 cm）測(cè)量值為濕紗布77.9 cGy、bolus 78.5 cGy，第二組（模體下10 cm）測(cè)量值為濕紗布63.8 cGy、bolus 64.0 cGy。兩組測(cè)量值差異都較小，考慮到實(shí)驗(yàn)不可避免的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，本研究認(rèn)為濕紗布與bolus 對(duì)射線的衰減程度差異不大。

3 討論

對(duì)于腱鞘巨細(xì)胞瘤患者，通常先行手術(shù)治療，后加以術(shù)后放療以降低復(fù)發(fā)概率。腱鞘巨細(xì)胞瘤作為一種淺表性腫瘤，由于皮膚建成效應(yīng)的影響，直接治療會(huì)導(dǎo)致淺表部分腫瘤靶區(qū)劑量不足。通常需要添加組織補(bǔ)償物來提高表皮受量以達(dá)到臨床治療需求。組織補(bǔ)償物密度接近于人體正常組織，可將其放置于特定位置，覆蓋治療靶區(qū)以提高不規(guī)則表面的淺表劑量。臨床上常見的組織補(bǔ)償物主要有石蠟、鋁皮、豬皮以及一些商用補(bǔ)償膜。本研究采用市面銷售的補(bǔ)償膜簡(jiǎn)稱為bolus 以及自制的濕紗布，分別對(duì)腱鞘巨細(xì)胞瘤腫瘤靶區(qū)進(jìn)行放療計(jì)劃設(shè)計(jì)，比較兩種不同組織補(bǔ)償物的劑量學(xué)分布差異。通過對(duì)Dmax、Dmean、HI、CI、總機(jī)器跳數(shù)及低劑量區(qū)域體積（V10、V20）和高劑量區(qū)域體積（V80、V90）的分析，發(fā)現(xiàn)兩者并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且在兩組模體中實(shí)測(cè)射線在兩種組織補(bǔ)償物衰減下的劑量值差異較小，可認(rèn)為濕紗布在腱鞘巨細(xì)胞瘤放療中可以代替bolus，達(dá)到近似相同的劑量分布效果。

大多數(shù)的組織等效補(bǔ)償膜具有一定的硬度，在具有一定弧度的表皮會(huì)形成空腔?？涨坏拇嬖跁?huì)降低真實(shí)的淺表劑量而達(dá)不到臨床治療要求［1,11-13］。由于手指表面不平坦，較之于胸壁弧度更大，且整體面積較小，而常用bolus則是一整塊，空間間隙較之于胸壁等部位更加明顯。針對(duì)手指上較小的病變，如指背和指腹均受侵，bolus 無法覆蓋指腹（不能將bolus壓在熱塑膜內(nèi)固定，也不能將其置于膜外墊于床板上）。若腫瘤位于指?jìng)?cè)（除了大拇指與食指），兩指間距離不便于bolus 的固定，起不到組織補(bǔ)償作用。有研究表明，當(dāng)空腔厚度大于5 mm 時(shí)，百分深度劑量會(huì)隨著空腔厚度增加而急劇下降［14］，在實(shí)際臨床使用過程中，應(yīng)當(dāng)盡量保證bolus 與表皮的空腔間隙小于5 mm。空腔面積對(duì)于淺表劑量的影響較之于厚度要小，但是劑量沉積隨空腔面積變化較為復(fù)雜，且存在臨界值。小于臨界值，中心區(qū)域淺表劑量隨著空腔面積增大而降低；超過臨界值則導(dǎo)致中心區(qū)域淺表劑量升高［15-17］。此外，相鄰空腔也會(huì)對(duì)其間組織劑量沉積造成影響，而手指本身形狀也會(huì)造成多空腔的存在，影響更為復(fù)雜。鑒于腱鞘巨細(xì)胞瘤的特殊性，使用bolus 時(shí)，空腔情況較為復(fù)雜，擺位時(shí)若空腔厚度或者面積等超過限值，則會(huì)影響PTV 的包絡(luò)而達(dá)不到臨床治療要求。根據(jù)已有的研究結(jié)果［14］，在實(shí)際使用bolus時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量在擺位中降低bolus空腔下厚度和面積及相鄰空腔，使bolus 與體表貼合更為緊密，以減小系統(tǒng)計(jì)劃與實(shí)際治療劑量的差異［18］。

本研究在放療計(jì)劃設(shè)計(jì)中使用濕紗布和虛擬bolus，各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且通過實(shí)測(cè)模體中的點(diǎn)劑量來比較濕紗布與bolus 對(duì)射線的衰減程度，測(cè)量結(jié)果值差異較小?？紤]到虛擬bolus 與患者表皮是緊密連接無間隙的，評(píng)估的是理想狀態(tài)下加虛擬bolus 的劑量分布情況，而實(shí)際照射時(shí)無法避免空腔間隙，且手指形狀較為不規(guī)則，整塊bolus重復(fù)性較差，空腔間隙位置不盡相同。相比之下，濕紗布雖然從材質(zhì)上均勻性較差，但在手指這樣的特殊位置，相比bolus更能貼合體表，重復(fù)性更好，劑量分布更加準(zhǔn)確可信，且濕紗布制作方式簡(jiǎn)單，成本低，可降低患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

隨著技術(shù)的不斷革新，已有新型3D 打印組織補(bǔ)償物應(yīng)用于臨床的報(bào)道和研究［19-21］，以期研究出組織均勻性更好、個(gè)體化程度更高、重復(fù)性更好組織補(bǔ)償物，為更多患者帶去福音。