鐘慶初, 黃家升, 林楚燕, 黃穎萍, 郭桂燦, 林立秀, 林承光

中山大學(xué)腫瘤防治中心、華南腫瘤學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省鼻咽癌診治研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣東廣州 510060)

由于調(diào)強(qiáng)放療的子野數(shù)量多，劑量梯度陡峭，放療擺位引起的誤差不僅會(huì)導(dǎo)致靶區(qū)得不到足夠的劑量，同時(shí)也可能使危及器官進(jìn)入高劑量區(qū)，從而降低腫瘤的局部控制率和誘發(fā)各種相關(guān)并發(fā)癥。因此，精確的體位固定技術(shù)、定位技術(shù)和重復(fù)擺位對(duì)提高鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療的療效顯得尤為重要。圖像引導(dǎo)是精確放療的重要保證之一，擺位誤差的監(jiān)測(cè)與分析糾正更是放療質(zhì)控中的重要環(huán)節(jié)[1]。在目前現(xiàn)有的體位固定技術(shù)[2]和體表標(biāo)記方式下，實(shí)際治療中鼻咽癌患者頸部的擺位重復(fù)性存在一些差異，患者在擺位的過(guò)程中，肩膀經(jīng)常左右不對(duì)稱，上下高低不一致，容易造成頸椎的左右偏移和旋轉(zhuǎn)，隨著放療的進(jìn)展，患者治療過(guò)程中的擺位誤差在放療后期尤為明顯，林承光等[3]報(bào)道鼻咽癌體位誤差左右方向上頸部擺位誤差為(2.44±2.24)mm，頭部擺位誤差為(1.05±0.87)mm。為了提高放療的擺位精度，減少擺位過(guò)程中肩部的不對(duì)稱帶來(lái)的擺位誤差，探討其在鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療中頸椎椎體的擺位誤差，本研究選取了2019年4月至2020年4月在我院放射治療科收治的鼻咽癌患者32例為研究對(duì)象，平均分兩組，B組患者的固定網(wǎng)膜上常規(guī)標(biāo)記3個(gè)定位點(diǎn)，A組患者則在常規(guī)3個(gè)定位點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加1個(gè)定位點(diǎn)，位于患者的左右鎖骨頭中間，用于引導(dǎo)患者的頸部擺位。比較兩組患者的擺位誤差，并且對(duì)差異結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，為臨床的應(yīng)用推廣提供參考數(shù)據(jù)[4-5]。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年4月至2020年4月在我院經(jīng)病理確診為鼻咽癌的患者32例，均為首次就診確診，需進(jìn)行根治性調(diào)強(qiáng)放療，IMRT計(jì)劃的治療分次/處方劑量在30～33次/68～76 Gy，患者年齡19～68歲，中位年齡43歲。將32例患者按就診時(shí)間先后分為A、B兩組，每組16例，按不同的體表標(biāo)記方式進(jìn)行體位固定。其中A組患者男12例，女4例；B組患者男13例，女3例。所有患者KPS評(píng)分≥70分，在治療期間均能生活自理。32例患者均為鼻咽未分化型非角化性癌或未分化型角化性癌(WHO Ⅱ/Ⅲ級(jí))，按目前臨床應(yīng)用的鼻咽癌分期標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際抗癌聯(lián)盟(Union for International Cancer Control，UICC)/美國(guó)癌癥聯(lián)合會(huì)(American Joint Committee on Cancer，AJCC)發(fā)布的第八版臨床分期[6]，A組患者Ⅰ期1例，Ⅱ期0例，Ⅲ期6例，Ⅳ期3例，ⅣA期6例；B組患者Ⅰ期0例，Ⅱ期1例，Ⅲ期7例，ⅣA期7例，ⅣB期1例。兩組一般情況比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 體位固定和體表標(biāo)記方式

1.2.1 體位固定方式 (1)患者采用仰臥位自然平躺于廣州Klarity公司生產(chǎn)的碳纖維頭頸肩體位固定架上，以患者的舒適體位為準(zhǔn)，身體水平面平行于床面，矢狀面垂直于床面，使頭、頸和體部中線在一條直線上以保證體位正中對(duì)稱，雙臂自然平行放置于身體兩側(cè)，注意左右肩高度一致，雙腿并攏伸直；采用頭頸肩熱塑料面罩+發(fā)泡膠(里面附加定位泡沫墊)固定，覆蓋從頭骨頂點(diǎn)到肩膀的范圍，采用4～5點(diǎn)固定法(兩側(cè)頭、兩側(cè)肩±頭頂)固定在體架上。熱塑面膜成型后均能顯示出鼻子的外形露出鼻孔，顯露顴骨、眼眶、下頜、耳孔等輪廓，其制作成型后需等15 min待面膜完全冷卻時(shí)方可放開患者，此時(shí)體位固定完成；(2)體膜制作完成后，均在西門子16排大孔徑螺旋模擬定位CT(SOMATOM Definition AS)進(jìn)行體表標(biāo)記和掃描。掃描中心選擇在與治療靶區(qū)中心接近的部位，體表標(biāo)記點(diǎn)選擇在平坦部位(避免選擇鼻尖、頦下)以確保擺位重復(fù)性好[7]。

1.2.2 體表標(biāo)記方式 B組(3點(diǎn)標(biāo)記組)患者按常規(guī)標(biāo)記方式，在面膜的左右兩側(cè)和中間位置標(biāo)記3個(gè)定位點(diǎn)，3點(diǎn)均在同一橫斷面(圖1)；A組(4點(diǎn)標(biāo)記組)在B組的基礎(chǔ)上增加一個(gè)定位標(biāo)記點(diǎn)，位于患者的左右鎖骨頭之間胸骨頭的皮膚表面增設(shè)一個(gè)定位點(diǎn)，用于引導(dǎo)患者的頸椎擺位，具體操作是在面膜鎖下1 cm處剪掉一塊面積大小2 cm×3 cm的長(zhǎng)方形狀體膜露出皮膚(圖1)，在此處位置設(shè)一標(biāo)記點(diǎn)于患者體表，該點(diǎn)與頭部中間的CT標(biāo)記點(diǎn)處于同一矢狀面，并在面膜上畫好CT標(biāo)記線。

注：A：A組；B：B組圖1 體表標(biāo)記方式示意圖

1.3 采集錐形束CT(CBCT)圖像 所有患者在首次治療前均在模擬定位機(jī)上進(jìn)行模擬復(fù)位，確認(rèn)后在瓦里安TRILOGY-SN5902直線加速器上進(jìn)行治療。A組患者在擺位時(shí)調(diào)整患者的頸部姿勢(shì)，使得面膜居中標(biāo)記點(diǎn)與鎖骨部位標(biāo)記點(diǎn)在同一縱向激光線上，然后移床擺位到治療中心點(diǎn)進(jìn)行治療；B組患者按常規(guī)擺位方式，直接擺位到治療中心點(diǎn)進(jìn)行治療。

首次治療時(shí)使用瓦里安公司TRILOGY-SN5902直線加速器自帶的CBCT進(jìn)行KV級(jí)的圖像掃描，掃描參數(shù)：工作電壓為80 kV，掃描層厚2.5 mm，射野大小25 cm×25 cm，重建體積為384×384，選擇型號(hào)B300883R01C_1252的頭頸用濾線器，掃描時(shí)機(jī)架的旋轉(zhuǎn)角度為178°至22°。

每個(gè)患者的整個(gè)療程有6次CBCT掃描，每周1次，所得圖像經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至醫(yī)科達(dá)MOSAIQ V2.64系統(tǒng)[8-9]。

1.4 圖像配準(zhǔn) 在醫(yī)科達(dá)MOSAIQ 2.64系統(tǒng)中，以定位CT為基準(zhǔn)，患者的CBCT圖像與它進(jìn)行配準(zhǔn)，配準(zhǔn)框?yàn)轭i部6個(gè)椎體(C1～C6)的其中1個(gè)椎體，為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性，每例患者每個(gè)椎體每次匹配框大小的設(shè)置均一致，匹配框上下界為每個(gè)椎體上下緣，左右兩側(cè)與頸部外緣相切。由于人體頸椎自然彎曲，不能準(zhǔn)確地選中某個(gè)椎體，在選中區(qū)域內(nèi)會(huì)有2～3個(gè)椎體的組織，但大部分區(qū)域?qū)儆谀骋粋€(gè)椎體，配準(zhǔn)得到的數(shù)據(jù)只代表這個(gè)區(qū)域的擺位誤差。特別是C4～C6椎體，在MOSAIQ中配準(zhǔn)框不能旋轉(zhuǎn)，對(duì)于C4～C6椎體匹配框上下界的選擇上界以椎體上緣最高點(diǎn)為邊界，下界以椎體下緣最低點(diǎn)為邊界，左右兩側(cè)與頸部外緣相切。MOSAIQ 2.64系統(tǒng)自帶兩種配準(zhǔn)方法[10]：MMI和Chamfer，其中Chamfer是基于骨結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)方法，在所選區(qū)域內(nèi)分割出骨組織進(jìn)行配準(zhǔn)。MMI方法是基于灰度的配準(zhǔn)方法，以所選區(qū)域內(nèi)的所有像素進(jìn)行配準(zhǔn)[11-12]。本實(shí)驗(yàn)采用MMI配準(zhǔn)方法，配準(zhǔn)時(shí)勾選旋轉(zhuǎn)參數(shù)，參考圖像和掃描圖像的窗寬/窗位為-308 HU/116 HU，得到的配準(zhǔn)結(jié)果為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每次配準(zhǔn)后記錄患者每個(gè)椎體左右方向上的誤差值，由于實(shí)際治療過(guò)程中觀察到患者的治療在左右方向上的差異比較直觀，尤其治療后期更加明顯，所以只在左右方向上進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，其余兩個(gè)方向的誤差值未進(jìn)行記錄，不作對(duì)比。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)兩組的匹配結(jié)果進(jìn)行t檢驗(yàn)并采用單因素方差分析，以P<0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組頸椎擺位誤差的比較 本研究中對(duì)A、B兩組患者通過(guò)6周次的掃描所采集圖像與定位CT圖像融合配準(zhǔn)后分別得到96個(gè)配準(zhǔn)差值，單因素方差分析結(jié)果顯示，組間C1～C3差值不明顯，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；組間C4～C6差值明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。A組中左右方向的配準(zhǔn)差值在0.2～2.2 mm，B組中左右方向的配準(zhǔn)差值在0.3～5.5 mm，其中A組C4～C6差值在1.9～2.2 mm，B組C4～C6差值在3.3～5.5 mm，A、B兩組在C4～C6上相差1.4～3.3 mm。見表1。

表1 兩組CBCT圖像與CT圖像C1～C6 6個(gè)椎體左右方向的配準(zhǔn)差值

2.2 不同放療次數(shù)頸椎擺位誤差的比較 A、B兩組患者每例患者C1～C3隨著放療的進(jìn)展差異不明顯，擺位誤差變化不大，均在1 mm左右波動(dòng)。隨著放療的進(jìn)展，C4～C6差異明顯，A組患者在放療前中后期的擺位誤差在1 mm左右，擺位誤差變化不大；B組患者在放療前中期擺位誤差變化在2～3 mm，后期擺位誤差變化在3～4 mm，擺位誤差增大，A組的體表標(biāo)記方式優(yōu)于B組的體表標(biāo)記方式。見表2。

表2 兩組CBCT圖像與CT圖像C1～C6 6個(gè)椎體左右方向分次間的配準(zhǔn)差值

3 討論

IMRT治療是鼻咽癌治療的主要手段，它能在腫瘤靶區(qū)進(jìn)行高劑量照射的同時(shí)，使得靶區(qū)周圍重要危及器官得到保護(hù)，它是一種高精度的放射治療，靶區(qū)梯度變化大，因而對(duì)治療的擺位精度要求更高。

調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)是一種三精放療技術(shù)，除了臨床靶區(qū)的精確性和各靶區(qū)劑量分布的精準(zhǔn)度外，在放療計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中的擺位和重復(fù)性顯得尤為重要，擺位的準(zhǔn)確性關(guān)系到患者在整個(gè)放療中能否獲益，治療過(guò)程擺位誤差越小，放療實(shí)施越精準(zhǔn)，治療增益比就越高，正常組織以及危及器官可以得到更好的保護(hù)[13]。本研究治療時(shí)對(duì)患者進(jìn)行低伏級(jí)的CBCT圖像掃描，得到的掃描數(shù)據(jù)與CT圖像進(jìn)行融合配準(zhǔn)分析，根據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行移床治療(當(dāng)誤差大于臨床擺位要求3 mm)。從所得圖像數(shù)據(jù)的分析中發(fā)現(xiàn)，A組患者頸部椎體的擺位誤差較小，均在臨床擺位要求內(nèi)[2，6]，B組患者頸部擺位誤差稍大，超出臨床擺位要求。A、B兩組患者數(shù)據(jù)比較，患者頸部椎體在左右方向上C1～C3差異不大，C4～C6差異較大，而B組患者C4～C6擺位誤差較大比A組大1.4～3.3 mm。隨著放療的進(jìn)展，B組患者C4～C6在放療后期擺位誤差增大，整個(gè)放療療程中與A組的擺位誤差差異大，說(shuō)明A組的體表標(biāo)記方式優(yōu)于B組，即鼻咽癌頭頸肩聯(lián)合固定在胸骨頭處添加體表標(biāo)記點(diǎn)可減少擺位誤差，可以有效地降低擺位時(shí)肩部左右高低不一致帶來(lái)的影響，提高擺位的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

鼻咽癌患者的體位固定方式大多采用頭頸肩熱塑面膜+發(fā)泡膠的個(gè)體化固定，本研究A、B兩組患者從體位固定到放療結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中，除了不可避免的機(jī)器誤差外[14]，造成擺位誤差的發(fā)生以及差異大的可能性與以下幾點(diǎn)有密切的關(guān)系：(1)患者在體膜制作時(shí)由于緊張使肩部往頭頸方向緊縮，造成肩部體膜往上提，在治療階段自然放松則肩部貼合度略差；(2)由于放療或者化療反應(yīng)的影響，患者出現(xiàn)咽喉腫痛、口腔潰瘍、嘔吐等不良反應(yīng)造成進(jìn)食困難，體重下降，致使與面罩的貼合度下降；(3)患者在整個(gè)治療的擺位過(guò)程中空間感知能力不同，不能主動(dòng)與治療師進(jìn)行有效的配合。

本研究中A組的體表標(biāo)記較之B組在鎖骨處胸骨頭位置增加1個(gè)擺位參考點(diǎn)，在擺位過(guò)程中對(duì)肩部以下的位置能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單有效的糾正，從而提高擺位的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，在整個(gè)治療過(guò)程中能更有效地保持其精準(zhǔn)性，4點(diǎn)標(biāo)記法提高了頸部的擺位誤差，對(duì)提高頸部靶區(qū)照射和保護(hù)脊髓有積極意義，能夠更大程度地減少對(duì)正常組織的照射。不同的單位，所采用的體位固定技術(shù)、體表標(biāo)記方式、治療師對(duì)擺位方法熟練掌握程度、設(shè)備精度也有所不同，均會(huì)導(dǎo)致實(shí)際擺位誤差的結(jié)果有所不同，所以建議不同單位要根據(jù)實(shí)際條件對(duì)擺位誤差進(jìn)行測(cè)量分析，從而為鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理提供保證[15]。

本研究通過(guò)對(duì)擺位標(biāo)記點(diǎn)的增加來(lái)研究鼻咽癌患者調(diào)強(qiáng)放療頸部椎體左右方向的擺位誤差分析，還存在很多不足之處，沒(méi)有從三維方向來(lái)探討擺位誤差具有片面性。在實(shí)際的鼻咽癌患者治療中發(fā)現(xiàn)，錐形束CT掃描射野的大小存在局限性，對(duì)C6以下的部位不能獲取掃描數(shù)據(jù)，未能對(duì)C7、T1和鎖骨進(jìn)行配準(zhǔn)，為了觀察該部位的擺位誤差，我們從后續(xù)其他患者的治療中對(duì)其頸部正側(cè)位進(jìn)行EPID驗(yàn)證拍片，從而分析C6以下C7、T1和鎖骨的擺位誤差。在頭頸肩面膜未應(yīng)用推廣時(shí)，頭頸部腫瘤患者的體位固定中對(duì)鎖骨處擺位點(diǎn)的設(shè)置已經(jīng)存在，并對(duì)頸部的擺位重復(fù)性起著關(guān)鍵作用，頭頸肩面膜應(yīng)用推廣后由于頭頸和肩部面膜一體化，在體膜表面設(shè)一CT擺位延長(zhǎng)線，而取消了患者體表擺位點(diǎn)，不能有效減少肩部以下身體部位移動(dòng)帶來(lái)的誤差[16]。

目前我院對(duì)部分頭頸腫瘤患者應(yīng)用增設(shè)擺位點(diǎn)的方法，從現(xiàn)有的研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，A組的體表標(biāo)記方式具有臨床意義，4點(diǎn)標(biāo)記方式能明顯提高鼻咽癌患者的頸椎擺位精度，值得推廣應(yīng)用[17-18]。擺位點(diǎn)的增設(shè)對(duì)頸部椎體擺位誤差帶來(lái)的變化，后續(xù)我們會(huì)繼續(xù)選取更多的病例進(jìn)行CBCT掃描和EPID拍片進(jìn)行驗(yàn)證，把患者放療過(guò)程中體重的變化系數(shù)納入?yún)⒖?，通過(guò)大量的數(shù)據(jù)從二維到三維甚至多維方向上，對(duì)目前的固定面膜進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，對(duì)擺位點(diǎn)的增設(shè)推廣應(yīng)用進(jìn)行深入探討，對(duì)患者放療中后期體重下降導(dǎo)致與固定面膜貼合度下降的影響，是否考慮在放療一定次數(shù)時(shí)，進(jìn)行重新體位固定重新計(jì)劃設(shè)計(jì)，都是值得大家去探索探討的問(wèn)題[19-20]。希望在后續(xù)的日常工作中通過(guò)不斷地探索，對(duì)患者的體位固定進(jìn)行改進(jìn)或者固定面膜及體位進(jìn)行糾正減少擺位誤差以供臨床應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確放療。