基于電子射野影像系統(tǒng)分析自制腳墊對(duì)盆腔腫瘤調(diào)強(qiáng)放療擺位的影響

張偉亮 蔡育欣 何麗紅 王偵藝 王勇 福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院 （福建 泉州 362000）

內(nèi)容提要： 目的：通過(guò)電子射野影像系統(tǒng)（Electronic Portal Imaging Device，EPID）比較盆腔腫瘤放療擺位時(shí)使用自制腳墊與未使用腳墊時(shí)的誤差大小，以判斷自制腳墊是否有助于提高盆腔腫瘤調(diào)強(qiáng)放療擺位的精準(zhǔn)性。方法：選擇2019年12月～2021年3月于本院就診的32例盆腔腫瘤放療患者為觀察對(duì)象，根據(jù)體位固定方式的不同，將患者分為常規(guī)固定組和自制腳墊組，兩組各16例。在患者的第1、6、11、16、21次治療擺位后行EPID拍攝，獲得兩組患者在腹背、頭足、左右方向的擺位誤差，對(duì)比并分析。結(jié)果：32例患者共進(jìn)行EPID拍攝160次。常規(guī)固定組和自制腳墊組在腹背、頭足、左右方向的擺位誤差分別為（1.9±0.9）和（2.1±1.0）mm，（4.22±1.3）和（2.3±1.1）mm，（3.1±1.2）和（1.6±0.8）mm，其中兩組在頭足、左右方向的擺位誤差比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；頭足方向自制腳墊組擺位誤差≤3mm的次數(shù)占總掃描次數(shù)的比例較高，優(yōu)于常規(guī)固定組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；當(dāng)左右、頭足方向自制腳墊組＞5mm的次數(shù)占總掃描次數(shù)的比例較低，優(yōu)于常規(guī)固定組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；在擺位誤差率中，自制腳墊組在頭足和左右兩方向均明顯低于常規(guī)固定組。結(jié)論：在盆腔腫瘤放療擺位中，使用自制腳墊可以降低頭足、左右方向的擺位誤差，有利于提高放療擺位的重復(fù)性和精準(zhǔn)性。

盆腔腫瘤主要包括宮頸癌、直腸癌和前列腺癌等。目前，放療已經(jīng)在宮頸癌和前列腺癌的根治治療以及直腸癌的術(shù)前和術(shù)后放療中發(fā)揮著重要的作用，甚至成為這些盆腔腫瘤的首選治療方式。盆腔腫瘤放療擺位誤差的控制是實(shí)現(xiàn)盆腔腫瘤精準(zhǔn)放療的關(guān)鍵[1]。但在日常的放療擺位實(shí)踐中，由于盆腔腫瘤患者受皮膚松弛，腹部臀部脂肪較多，下肢旋轉(zhuǎn)和兩腿分開(kāi)角度等因素影響，導(dǎo)致選用的標(biāo)志點(diǎn)位置變化較大而增加擺位誤差，嚴(yán)重影響了盆腔腫瘤放射治療的精準(zhǔn)性，在影響患者放療療效的同時(shí)也增加了患者的并發(fā)癥[2]。

為此，本科室物理技術(shù)組根據(jù)盆腔腫瘤放療擺位要求及體架、熱塑體膜的固定特點(diǎn)，自制“山”字型木質(zhì)腳墊用于固定患者雙下肢，以期解決臨床中盆腔放療擺位的痛點(diǎn)，提高盆腔腫瘤放療的精確性。本研究通過(guò)瓦里安加速器自帶的電子射野影像系統(tǒng)EPID獲取擺位驗(yàn)證片并測(cè)量擺位誤差，對(duì)比在盆腔腫瘤放療擺位過(guò)程中有無(wú)使用自制腳墊時(shí)的誤差數(shù)據(jù)，探討使用自制的固定腳墊對(duì)盆腔腫瘤放療擺位是否有助于減小擺位誤差，提高腫瘤放療的精確性。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2019年12月～2021年3月于本院就診的32例盆腔腫瘤放療患者為觀察對(duì)象，32例盆腔腫瘤放療患者中有宮頸癌15例，直腸癌9例，前列腺癌6例，膀胱癌2例。年齡36～72歲，中位年齡54歲。按不同體位固定方式分為常規(guī)固定組16例，自制腳墊組16例。

1.2 方法

1.2.1 體位固定

①常規(guī)固定組：所有患者仰臥于體架上，頭墊硅膠軟枕，雙手交叉抱肘置于額頭上，熱塑體膜固定。②自制腳墊組：患者體位與常規(guī)固定組相同，調(diào)整患者位置使其位于自我感覺(jué)舒服并便于重復(fù)的位置后，垂直向上抬起雙腳，將患者腳踝放在自制的“山”字型腳墊兩側(cè)的凹槽，腳背適當(dāng)向后蹬使雙下肢充分伸直，同時(shí)，兩只腳板盡量垂直于治療床。調(diào)整“山”字型腳墊的位置，使其在擺位過(guò)程中，上面的中線始終對(duì)齊激光燈的中線。

1.2.2 擺位誤差測(cè)量方法

①定位CT掃描后，將圖片傳至治療計(jì)劃系統(tǒng)制定計(jì)劃并重建中心層面圖像形成DRR圖作為對(duì)比時(shí)的參照?qǐng)D像。②患者擺位后利用VARIAN CLINAC 23EX自帶的電子射野影像系統(tǒng)EPID進(jìn)行拍攝，在機(jī)架0°和270°（或90°）兩個(gè)位置各獲取驗(yàn)證片1張。③將得到的兩張驗(yàn)證片分別同DRR圖進(jìn)行匹配。感興趣區(qū)主要以髖臼、小骨盆、恥骨聯(lián)合等骨性標(biāo)志作為參考點(diǎn)，測(cè)量參考點(diǎn)與照射野各邊界之間距離。用DRR上測(cè)量值減去驗(yàn)證片上的測(cè)量值，差值絕對(duì)值即擺位誤差。分別測(cè)量和計(jì)算出腹背、頭足、左右三個(gè)維度的擺位誤差，上下方向上擺位誤差取前野和側(cè)野圖像上測(cè)量值的平均值。④在患者的第1、6、11、16、21次治療擺位后行EPID拍攝，每位患者放療期間共進(jìn)行5次擺位驗(yàn)證。⑤骨性標(biāo)志的確定和距離的測(cè)量值均由同一個(gè)主管技師完成。三維方向同時(shí)≤±3mm視為與治療中心符合，三維方向任意一個(gè)方向＞±3mm視為有誤差，需要重新擺位。擺位誤差率定義為需要重新擺位次數(shù)占每組全部患者擺位次數(shù)的百分比。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS19.0軟件計(jì)算各方向的擺位誤差值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 分次間的擺位誤差

腹背方向，兩組擺位誤差近似，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；左右和頭足方向自制腳墊組擺位誤差較小，優(yōu)于常規(guī)固定組，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1. 兩組盆腔腫瘤放療患者不同體位固定技術(shù)的擺位誤差情況(n=16,±s,mm)

表1. 兩組盆腔腫瘤放療患者不同體位固定技術(shù)的擺位誤差情況(n=16,±s,mm)

組別 擺位次數(shù) 腹背方向 頭足方向 左右方向常規(guī)固定組 80 1.9±1.2 4.2±1.3 3.1±1.2自制腳墊組 80 2.1±1.0 2.3±1.1 1.6±0.8 P＞0.05 ＜0.01 ＜0.03

2.2 擺位誤差分布比例

當(dāng)擺位誤差≤3mm時(shí)，腹背方向兩組結(jié)果近似，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；左右、頭足方向自制腳墊組擺位誤差≤3mm的比例較高，優(yōu)于常規(guī)固定組（P＜0.05）。當(dāng)擺位誤差在3～5mm時(shí)，頭足、左右、腹背方向兩組結(jié)果相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。當(dāng)擺位誤差＞5mm時(shí)，腹背方向兩組結(jié)果相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；左右和頭足方向自制腳墊組擺位誤差＜5mm的比例較低，優(yōu)于常規(guī)固定組（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2. 兩組盆腔腫瘤放療患者不同體位固定技術(shù)在不同方向和區(qū)間的擺位誤差值對(duì)比(n=16,n/%)

2.3 擺位誤差率的對(duì)比

在某一方向誤差＞3mm的病例中，腹背方向兩組比例相近；頭足、左右方向自制腳墊組的比例較低，顯著優(yōu)于常規(guī)固定組，見(jiàn)表3。

表3. 兩組盆腔腫瘤放療患者不同體位固定技術(shù)的擺位誤差率對(duì)比

3.討論

精準(zhǔn)放療是現(xiàn)代腫瘤放射治療的主流，而調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)放療的核心技術(shù)。調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)對(duì)患者體位重復(fù)性，擺位精確度提出了更高的要求。擺位誤差大小的控制直接影響調(diào)強(qiáng)放療的精準(zhǔn)度。擺位誤差不僅會(huì)導(dǎo)致部分靶區(qū)因得不到足夠劑量而降低腫瘤局部控制率，而且可能使得高劑量區(qū)移至周?chē)＜捌鞴?，?dǎo)致嚴(yán)重后遺癥或并發(fā)癥的產(chǎn)生[3,4]。

電子射野影像系統(tǒng)EPID的出現(xiàn)，使圖像引導(dǎo)的精準(zhǔn)放射治療成為了可能，為減小放療過(guò)程中的擺位誤差創(chuàng)造了有利的技術(shù)條件。EPID通常由射線探測(cè)器和射野影像處理系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，其也成為了直線加速器重要的組成部分，為減小放療擺位誤差，實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)放療提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持[5]。

通過(guò)EPID的輔助，本研究顯示，在未使用自制腳墊的常規(guī)固定組中，頭足和（或）左右方向的擺位誤差較大。分析原因可能是，盆腔結(jié)構(gòu)緊鄰?fù)尾考∪夂透共恐荆又糠只颊吣挲g較大皮膚松弛，在擺位過(guò)程中，腹臀部脂肪、臀部肌肉不規(guī)則堆疊分布，大大影響了盆腔擺位的重復(fù)性。加之，盆腔腫瘤患者放療時(shí)腹部的飽脹程度，膀胱、直腸的充盈程度不易控制，難以量化，也為盆腔擺位增加了諸多的不確定性。同時(shí)，盆腔放療時(shí)，擺位的中心線常選擇在靠近兩乳連線的高度水平，導(dǎo)致擺位中心距離盆腔較遠(yuǎn)，在擺位的過(guò)程中中心線無(wú)法對(duì)盆腔區(qū)域進(jìn)行良好的位置指引，甚至存在盆腔擺位盲區(qū)。另外，盆腔放療患者體位固定時(shí)雙手都處于交叉抱肘置于額頭的狀態(tài)，但此姿勢(shì)很多患者無(wú)法較長(zhǎng)時(shí)間的保持，手容易發(fā)生頭足方向的位移從而導(dǎo)致擺位中心線的上下移動(dòng)。因此，盆腔擺位整體比其他臟器的放療擺位重復(fù)性差，擺位誤差大。

但更為重要的原因是，在常規(guī)固定組織中，雙下肢沒(méi)有任何的擺位中心線和輔助裝置可供參考擺位和約束，導(dǎo)致患者雙下肢屈伸狀態(tài)是否正常，兩腿的張合程度有無(wú)過(guò)大，雙髖是否過(guò)度旋轉(zhuǎn)甚至兩腿是否平直有無(wú)歪斜在擺位過(guò)程中都不易做出良好判斷并調(diào)整。而這些不確定因素的存在，將最終導(dǎo)致雙下肢對(duì)表面皮膚的牽拉作用產(chǎn)生不同程度的影響以及整個(gè)軀干的穩(wěn)定性的破壞和骨盆不同程度的旋轉(zhuǎn)，造成皮膚上的標(biāo)志線發(fā)生位移產(chǎn)生頭足和左右方向的誤差。從表1的數(shù)據(jù)可以清楚地看到，這種影響在頭足方向表現(xiàn)最為明顯，左右方向次之。

而在自制腳墊組中，頭足、左右方向的誤差之所以能比常規(guī)固定組得到較為顯著的改善，是因?yàn)樵谂枨坏姆暖煍[位中，將自制的“山”字型木質(zhì)腳墊兩側(cè)的凹槽放在患者的腳踝上，同時(shí)囑咐患者腳背適度向后使整個(gè)腳板盡可能的垂直于治療床面，這將有利患者雙下肢完全伸直，雙髖擺正處于同一狀態(tài)，同時(shí)雙腿的開(kāi)合度是固定的。而且將自制腳墊上的刻度中線對(duì)準(zhǔn)激光燈的中線，聯(lián)合體表中線，有力地保證了患者的整個(gè)身體長(zhǎng)軸是跟左右激光燈一致的。這些因素的聯(lián)合作用確保了盆腔患者下肢擺位的良好重復(fù)性和準(zhǔn)確性，而且減小了雙下肢對(duì)整個(gè)軀干和骨盆的不良牽拉以及對(duì)皮膚中心線的位移改變，從而改善了頭足、左右方向的擺位誤差。

本研究發(fā)現(xiàn)，在自制腳墊組中，隨著頭足、左右兩個(gè)方向擺位誤差的減小，這兩個(gè)方向＞3mm的擺位誤差次數(shù)有了較為明顯的減少，擺位誤差率分別下降了7.5%和6.3%，再次證明了通過(guò)使用自制腳墊在改善盆腔腫瘤放療中頭足、左右兩個(gè)方向擺位誤差的有效性。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，在腹背方向，自制腳墊組的誤差數(shù)據(jù)、擺位誤差率均小幅高于常規(guī)固定組，雖然兩者之間沒(méi)有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。分析可能自制木質(zhì)腳墊的加入，導(dǎo)致患者的雙下肢一定程度的抬高，這對(duì)患者腹背方向上的高度產(chǎn)生了不同程度的影響，最終導(dǎo)致了腹背方向的誤差大于常規(guī)固定組。

綜上所述，在盆腔腫瘤放療中使用自制的“山”字型木質(zhì)腳墊是可行的，自制腳墊有助于提高盆腔放療擺位的重復(fù)性，減小骨盆頭足、左右方向的擺位誤差，從而提高調(diào)強(qiáng)放療的精準(zhǔn)度。同時(shí)，由于自制腳墊簡(jiǎn)單易用，成本低廉，因此在臨床上有較好的使用價(jià)值。