張 萍,虞維博,許 青,王孝深
復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科,復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系,上海200032
鼻咽癌是東南亞、我國南方和東南沿海地區(qū)發(fā)病率最高的頭頸部惡性腫瘤,放射治療是鼻咽癌的主要治療手段。20世紀(jì)鼻咽癌的放療以常規(guī)二維技術(shù)為主,多采用面頸聯(lián)合野+鎖骨上切線野照射,盡管控制了腫瘤,但正常器官結(jié)構(gòu)受到了不必要的照射,后遺癥較多,如口干、張口困難、顳葉壞死及肌肉纖維化等,嚴(yán)重影響長期生存者的生活質(zhì)量。調(diào)強(qiáng)放射治療(intensitymodulated radiation therapy,IMRT)技術(shù)能明顯提高腫瘤靶區(qū)的照射劑量,降低周圍關(guān)鍵器官的劑量,從而提高腫瘤局控率,降低正常組織損傷。因此IMRT技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)鼻咽癌首選的放療技術(shù)[1]。實現(xiàn)IMRT優(yōu)勢的關(guān)鍵有兩點:① 腫瘤靶體積的準(zhǔn)確勾畫與IMRT計劃的精確設(shè)計;② 每次放療時技術(shù)員擺位的精確性和重復(fù)性。在眾多研究報道中,分次放療的過程會引起理論參考位置與實際放療位置不吻合,即產(chǎn)生擺位誤差。擺位誤差的影響因素較多,其中之一是由患者放療過程中體質(zhì)量下降導(dǎo)致體表輪廓改變,與頭頸肩面罩的貼合性變差,體位自然隨機(jī)波動無法固定引起的[2]。相關(guān)文獻(xiàn)顯示,體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)與該類患者放療過程中的擺位誤差密切相關(guān)。本研究隨機(jī)選擇復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科收治的50例鼻咽癌患者為研究對象,探討B(tài)MI對鼻咽癌患者擺位誤差的影響。
隨機(jī)選取復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科2017年1月—2017年6月接受根治性放射治療的50例局部晚期鼻咽非角化癌患者為研究對象,患者年齡19~65歲,平均45.2±3.5歲,其中男性26例,女性24例,治療前患者卡氏評分(Karnofsky performance status,KPS)≥80,患者放療過程中均接受順鉑單藥(75 mg/m2)每3周方案同期化療。
1.2.1 體位固定與圖像采集
鼻咽癌患者平靜呼吸,取舒適仰臥位,雙腿伸直,雙手自然放置身體兩側(cè),睡C枕,頭頸肩部采用面罩固定于特質(zhì)平板上,均按照本科室放療定位程序施行。面膜制定后讓患者保持體位固定10 min以上,分別進(jìn)行大孔徑CT定位掃描,其掃描范圍控制在雙側(cè)鎖骨下方2 cm,掃描層厚為5 mm每層,各患者均采集CT掃描影像學(xué)圖片70張,圖像經(jīng)傳輸至Pinnacle計劃系統(tǒng),在工作站建立患者基本臨床信息及三維坐標(biāo)系標(biāo)記[3]。
1.2.2 靶區(qū)勾畫
按照醫(yī)院放療科頭頸組制定的鼻咽癌靶區(qū)勾畫規(guī)范在CT圖像上分別逐層勾畫出鼻咽可見腫瘤體積、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、高危亞臨床病灶及低危亞臨床病灶,上述結(jié)構(gòu)在三維空間上延伸3~5 mm形成相應(yīng)的計劃靶體積(planning target volume,PTV)。進(jìn)一步勾畫出相鄰危及器官,如視神經(jīng)、視交叉、腦干、脊髓、腮腺、內(nèi)耳、眼球、喉及氣管等。
1.2.3 治療方案
臨床醫(yī)師勾畫好靶區(qū)之后,告知物理師IMRT的設(shè)計要求,T1-2期原發(fā)灶為66.0 Gy分30次,T3-4期原發(fā)灶為70.4 Gy分32次,靶區(qū)的覆蓋程度及正常器官的限量根據(jù)每個患者的腫瘤范圍個體化調(diào)整。物理師根據(jù)要求制定IMRT計劃,12個基本野放療方案,經(jīng)逆向設(shè)計系統(tǒng)自動定量放射子野數(shù),再進(jìn)行劑量體積直方圖(dose volume histogram,DVH)評估方案,臨床醫(yī)師確認(rèn)IMRT計劃后,由物理師把所有相關(guān)的參數(shù)傳輸?shù)郊铀倨鳌7暖熯^程中給予同期化療,化療方案為順鉑單藥,75 mg/m2分3 d靜脈滴注,每21 d重復(fù)[4]。
1.2.4 實際擺位的圖像獲取
千伏級錐形束CT(cone beam CT,CBCT)掃描設(shè)備為Varian Rapidarc直線加速器5685,掃描參數(shù):75.0 KV,200.0 mA,200.0 mS,40.0 mAS,掃描后得影像由OBI-Varian Medical systems處理。
1.2.5 擺位誤差的測量
數(shù)據(jù)采集以放療計劃為基礎(chǔ),獲取各項所需參數(shù),通過儀器激光點的位置標(biāo)記面膜參考區(qū)域的中心點,及時校準(zhǔn)治療位置,盡可能避免放射治療位置的擺位誤差,CBCT掃描結(jié)果與計劃治療區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)比較[5],記錄頭腳位(head pin,LNG)、左右位(lateral,LAT)和背腹位(dorsoventral,VRT)3個方向的偏移距離。
1.2.6 檢測BMI
BMI是目前國際醫(yī)療中檢測機(jī)體脂肪分布和含量的最常用的高相關(guān)性指標(biāo),通過公式:BMI=體質(zhì)量(kg)/身高(m2)來計算脂肪所占身體的比例,能直接衡量人體肥胖程度,中國衛(wèi)生部頒布的肥胖標(biāo)準(zhǔn)為,BMI正常范圍為18.5~24.0 kg/m2,24.0~27.0 kg/m2為超重,27.0~29.0 kg/m2為肥胖,>29.0 kg/m2為過度肥胖,<18.5 kg/m2為過輕。根據(jù)定位前患者基本信息的記錄,計算出各患者的BMI,在放療期間定期每周測量1次體質(zhì)量,并囑咐患者及家屬將體質(zhì)量盡量控制在計劃范圍內(nèi)。
1.2.7 擺位誤差的計算
具體計算方法按照Remeijer提出的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差方案中5個相關(guān)公式來獲得偏移數(shù)據(jù)。
偏移數(shù)據(jù)和BMI均輸入SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計處理,計量資料以x±s表示,采用t檢驗和Spearman相關(guān)系數(shù)分析患者的BMI與擺位誤差的關(guān)系,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
患者在放療前后分別進(jìn)行體質(zhì)量測量及CT掃描3個方向擺位距離,可見放療前患者體質(zhì)量平均明顯高于放療2周后的體質(zhì)量,在放療后體質(zhì)量減輕時LNG、LAT、VRT 3個方向擺位誤差比放療前明顯增大,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=4.75、5.17、4.97和5.33,P<0.05,表1)。
經(jīng)CBCT掃描靶區(qū)三維結(jié)構(gòu),獲得3個方向的系統(tǒng)誤差,LNG、LAT和VRT檢測結(jié)果均值分別為2.6、2.0和3.2 mm,隨機(jī)誤差均值分別為2.9、2.0和3.8 mm(表2)。
按患者放療后的BMI分成2組,以24 kg/m2為臨界值,其中BMI≥24 kg/m2組在三維方向及水平面旋轉(zhuǎn)擺位的系統(tǒng)誤差分別為(2.80±0.35)、(2.30±0.17)和(3.90±0.42)mm,BMI<24 kg/m2組中系統(tǒng)誤差分別為(2.3±0.12)、(1.9±0.22)和(3.0±0.67)mm,兩組之間LNG、LAT和VRT指標(biāo)比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05),但經(jīng)Spearman相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計分析顯示,BMI與LNG、LAT和VRT各指標(biāo)無顯著相關(guān)性(P均>0.05)??梢夿MI≥24 kg/m2組患者的擺位誤差較高;降低患者BMI會使三維擺位中心位置點向腹側(cè)偏移和水平面逆向偏角度位移(表3)。
表1 放療前后患者體質(zhì)量變化及LNG、LAT、VRT 3個方向擺位誤差比較Tab.1 Body weight change and positioning error at 3 directions of LNG, LAT and VRT(±s)
表1 放療前后患者體質(zhì)量變化及LNG、LAT、VRT 3個方向擺位誤差比較Tab.1 Body weight change and positioning error at 3 directions of LNG, LAT and VRT(±s)
Group Case n Body mass m/kg LNG l/mm LAT l/mm VRT l/mm Before radiotherapy 50 54.27±3.79 2.42±0.37 2.21±0.61 3.62±0.71 Post-radiotherapy 50 49.37±3.29 2.85±0.56 2.88±0.55 3.94±0.89 t value - 4.75 5.17 4.97 5.33 P value - P<0.05 P<0.05 P<0.05 P<0.05
表2 50例患者3個方向的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差均值比較Tab.2 Systematic error and random error mean of three directions in 50 patients
表3 BMI≥24 kg/m2組和BMI<24 kg/m2組的LNG、LAT、VRT三個方向擺位誤差分析Tab.3 Analysis of setup error in BMI≥24 kg/m2 and BMI<24 kg/m2 groups at three directions of LNG, LAT and VRT(±s)
表3 BMI≥24 kg/m2組和BMI<24 kg/m2組的LNG、LAT、VRT三個方向擺位誤差分析Tab.3 Analysis of setup error in BMI≥24 kg/m2 and BMI<24 kg/m2 groups at three directions of LNG, LAT and VRT(±s)
Group Case LNG l/mm LAT l/mm VRT l/mm BMI≥24 kg/m2 26 2.8±0.35 2.3±0.17 3.9±0.42 BMI<24 kg/m2 24 2.3±0.12 1.9±0.22 3.0±0.67 t value - 1.75 2.03 1.98 P value - <0.05 <0.05 <0.05 r value - -0.72 -0.65 -0.43 P value - >0.05 >0.05 >0.05
要充分發(fā)揮IMRT技術(shù)治療鼻咽癌的優(yōu)勢,對照射靶區(qū)和危及器官的準(zhǔn)確定位與勾畫、選擇最佳體位及最佳劑量尤為關(guān)鍵,精準(zhǔn)的體位固定和擺位是實施放療計劃的基礎(chǔ)[6]。有研究表明,對靶區(qū)的照射劑量超過5%的誤差范圍時,易出現(xiàn)并發(fā)癥,甚至使腫瘤組織惡化。通過CBCT掃描的影像學(xué)圖片與模擬機(jī)膜體三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互對比及在線驗證,結(jié)合驗證結(jié)果控制擺位誤差,目前在臨床上應(yīng)用廣泛。對鼻咽癌患者行放療的擺位誤差影響因素眾多,有研究發(fā)現(xiàn),在放療過程中BMI與擺位誤差密切相關(guān),研究者通過CBCT掃描分析BMI與擺位誤差的關(guān)系,可見體質(zhì)量降低5 kg就會使面罩貼合率降低,進(jìn)而增加擺位誤差[7-8]。在臨床監(jiān)測BMI的變化具有一定價值。就此本研究針對在復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院接受放療的50例鼻咽癌患者,結(jié)合患者CBCT掃描資料圖像相應(yīng)的坐標(biāo)差值與放療前中后定期檢測的BMI數(shù)值綜合探討了患者BMI與擺位誤差的相關(guān)性。
患者接受放射治療時會因醫(yī)護(hù)人員擺位引起隨機(jī)誤差和儀器設(shè)備系統(tǒng)誤差,最終使擺位誤差廣泛存在于放療過程中。盡管設(shè)計IMRT計劃時考慮到了擺位誤差,相應(yīng)的靶體積已經(jīng)外放一定的邊界,但外放的邊界距離是否完全適用于每一個患者尚不清楚[9-10]。由于患者對放化療反應(yīng)方面的個體差異,放療過程中營養(yǎng)攝入不足導(dǎo)致體質(zhì)量下降的程度無法提前預(yù)知。放療應(yīng)該根據(jù)擺位誤差調(diào)節(jié)放療靶區(qū)的最佳劑量,使放療效果更佳,因劑量過低導(dǎo)致腫瘤組織不能完全清除,殘留病變組織,促使腫瘤復(fù)發(fā);劑量過高導(dǎo)致病變組織超過耐受范圍,易引發(fā)出血、壞死等后果。而鼻咽癌分段放療所需時間較長,一般需要55 d左右,期間放療的不良反應(yīng),加上疾病本身的發(fā)展耐受狀況,會使體質(zhì)量發(fā)生變化[11]。本研究顯示,LNG、LAT、VRT 3個方向擺位誤差中,系統(tǒng)誤差小于隨機(jī)誤差,其中VRT方向的擺位誤差最明顯。每周測量體質(zhì)量后根據(jù)公式計算患者的BMI,分為BMI≥24 kg/m2和BMI <24 kg/ m2兩組,結(jié)合患者各個方向的擺位誤差,兩組之間LNG、LAT和VRT指標(biāo)比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,但經(jīng)Spearman相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計分析顯示,BMI與LNG、LAT和VRT各指標(biāo)無顯著相關(guān)性,即患者的肥胖程度不影響放療擺位誤差。但在放療后患者體質(zhì)量明顯較放療前降低,體質(zhì)量降低明顯影響患者放療的擺位誤差。因此,BMI與鼻咽癌患者放療的擺位誤差沒有相關(guān)性。但是部分研究指出,從體質(zhì)量層面分析與擺位誤差具有密切相關(guān)性,在單獨考慮體質(zhì)量因素的時候仍應(yīng)關(guān)注因BMI和體脂含量變化所造成的其他影響,而擺位誤差與放療劑量分布、療效有相關(guān)性[12]。為了達(dá)到鼻咽癌患者放療計劃的療效,既要保證照射范圍包括全部腫瘤組織,也要盡可能減少放療對其他正常組織的照射損傷,通過CT影像資料確定三維放療位置,明顯提高靶區(qū)及危及區(qū)的劑量準(zhǔn)確性,合理科學(xué)應(yīng)用放療技術(shù),放療后盡量注意調(diào)節(jié)患者的體質(zhì)量變化,避免體質(zhì)量下降,最大程度地減少擺位誤差,使放療效果達(dá)到最佳,這在臨床上對放療計劃的制定和實施具有現(xiàn)實的指導(dǎo)作用[13-14]。
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