劉凌湘 梁錦釗 張家昌 孫學(xué)文

511400，廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院腫瘤科

頭頸部腫瘤兩種放療體位固定擺位誤差分析

劉凌湘 梁錦釗 張家昌 孫學(xué)文

511400，廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院腫瘤科

目的 應(yīng)用千伏級錐形束CT（CBCT）對比分析頭頸部腫瘤放療中頭枕+頭頸肩面膜、真空氣墊+頭頸肩面膜兩種體位固定技術(shù)的擺位誤差。方法 隨機選取60例接受診斷及治療的頭頸部腫瘤患者（頭枕+頭頸肩面膜組29例、真空氣墊+頭頸肩面膜組31例），治療過程中每周行1次CBCT掃描，將所獲取的CBCT圖像與計劃CT圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到左右、上下、前后方向的擺位線性誤差，采用獨立t檢驗對比兩組數(shù)據(jù)的差異性。結(jié)果 頭枕+頭頸肩面膜組在左右、上下、前后方向的擺位線性誤差分別為：（0.07±1.70）、（0.45±1.53）、（0.39±1.62）mm，真空氣墊+頭頸肩面膜組在左右、上下、前后方向的擺位線性誤差分別為：（-0.05±1.39）、（0.13±1.37）、（0.08±1.25）mm。兩組在左右方向上的擺位線性誤差比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.729，P＞0.05），在上下和前后方向上的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=2.093、2.039，P均＜0.05）。結(jié)論 兩種固定方式中頭頸部腫瘤真空氣墊+頭頸肩面膜固定的患者擺位誤差小，體位重復(fù)性好。

頭頸部腫瘤；擺位誤差；體位固定方式；錐形束CT

放療是目前頭頸部腫瘤治療的有效手段，其中調(diào)強放療技術(shù)應(yīng)用最廣。為了最大程度地提高放療增益比，達(dá)到有效治療腫瘤的同時又保護(hù)了周圍正常組織的目的，在整個放療過程中，需要精確定位、精確計劃以及精確治療。其中，精確的體位固定是保證調(diào)強放療精確實施的先決條件[1]。本研究擬對比分析我院放療科頭頸部腫瘤放療中采用頭枕+頭頸肩面膜、真空氣墊+頭頸肩面膜兩種體位固定技術(shù)的應(yīng)用情況及效果，重點探討能夠提升頭頸部腫瘤患者治療工作整體有效性的對策。

1 資料和方法

1.1 一般資料

隨機抽取2014年3月至2015年7月在本院確診并接受調(diào)強放療的頭頸部腫瘤患者60例，其中男性37例、女性23例，年齡19～71歲，平均年齡（46.10±10.93）歲。60例患者中，鼻咽癌37例、鼻腔鼻竇癌5例、口腔癌8例、喉癌4例、其他頭頸部腫瘤6例。隨機采用兩種方法進(jìn)行體位固定，頭枕+頭頸肩面膜組29例、真空氣墊+頭頸肩面膜組31例。兩組患者的一般資料在臨床上差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），所有研究對象均于檢查前簽署了知情同意書。

1.2 體位固定

患者取仰臥位。頭枕+頭頸肩面膜組以全碳素纖維平板與標(biāo)準(zhǔn)化樹脂頭枕組合為底座，高分子熱塑頭頸肩面罩固定；真空氣墊+頭頸肩面膜組以全碳素纖維平板為底座，S形頭頸肩真空氣墊與高分子熱塑頭頸肩面罩聯(lián)合固定（圖1）。兩組患者都在荷蘭飛利浦大孔徑BrillianceTM Big Bore CT模擬定位機下進(jìn)行定位掃描，掃描層厚3 mm，掃描范圍從頭頂?shù)芥i骨下緣，掃描后將圖像傳輸至美國瓦里安Eclipse三維治療計劃系統(tǒng)進(jìn)行計劃設(shè)計，計劃設(shè)計完成后傳輸至瓦里安Clinac iX350直線加速器進(jìn)行治療。

圖1 頭枕+頭頸肩面膜和真空氣墊+頭頸肩面膜兩種固定方法示意圖Fig.1 The schematic diagram of pillow+head-and-neck shoulder mask and vacuum bag+head-and-neck shoulder mask immobilization techniques

1.3 數(shù)據(jù)采集

患者治療期間每周給予1次千伏級錐形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）掃描，每位患者依據(jù)治療周期共掃描6～7次。掃描完成后與原始的計劃CT圖像進(jìn)行配準(zhǔn)獲取數(shù)據(jù)。配準(zhǔn)采用自動與手動配準(zhǔn)相結(jié)合的方法，先對ROI的計劃靶區(qū)范圍進(jìn)行自動灰度配準(zhǔn)，得到的配準(zhǔn)結(jié)果根據(jù)相應(yīng)的骨性標(biāo)志進(jìn)行手動微調(diào)，以得到患者左右、上下、前后3個方向上的擺位線性誤差。若誤差均≤3 mm，則可以開始放療；若誤差＞3 mm（至少一個），需重新進(jìn)行擺位校準(zhǔn)后再開始放療。而對于旋轉(zhuǎn)誤差，考慮到實際治療時治療床的移動，本研究未采用。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件分析并處理兩種固定方式的擺位誤差數(shù)據(jù)，一般資料以（±s）表示，兩組之間的比較采用獨立t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

不考慮同一患者再次擺位校準(zhǔn)時所獲取的CBCT圖像，頭枕+頭頸肩面膜組患者共掃描176次，真空氣墊+頭頸肩面膜組患者共掃描187次。兩組固定方式下擺位誤差情況見表1。從表1可以看出，在左右方向上，真空氣墊+頭頸肩面膜組的誤差稍好于頭枕+頭頸肩面膜組，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t= 0.729，P＞0.05）；在上下、前后方向上，真空氣墊+頭頸肩面膜組要優(yōu)于頭枕+頭頸肩面膜組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=2.093、2.039，P均＜0.05）。

表1 頭枕+頭頸肩面膜和真空氣墊+頭頸肩面膜兩種固定技術(shù)擺位誤差對比（±s）Table 1 Setup errors using pillow+head-and-neck shoulder mask and vacuum bag+head-and-neck shoulder mask immobilization techniques（±s）

表1 頭枕+頭頸肩面膜和真空氣墊+頭頸肩面膜兩種固定技術(shù)擺位誤差對比（±s）Table 1 Setup errors using pillow+head-and-neck shoulder mask and vacuum bag+head-and-neck shoulder mask immobilization techniques（±s）

注：表中，CBCT：錐形束CT。

擺位誤差/mm左右 上下 前后頭枕+頭頸肩面膜組組別 CBCT掃描/次176 0.07±1.70 0.45±1.53 0.39±1.62真空氣墊+頭頸肩面膜187 -0.05±1.39 0.13±1.37 0.08±1.25 t值 0.729 2.093 2.039 P值 0.467 0.037 0.042

3 討論

頭頸部腫瘤是一種惡性腫瘤，具有高發(fā)性特征，放療是其治療的主要方法之一。常規(guī)的放療方案為每天一次，每周照射5 d，總劑量60.0～70.4 Gy，總療程6～7周。所以在整個治療過程中需要給予患者多次擺位，而擺位操作程序的重復(fù)性對治療效果會造成直接影響，因此臨床醫(yī)師特別是放療技師必須嚴(yán)格把握患者體位的各項固定技術(shù)[2]。一般來說，患者感到最舒適的體位往往是最容易重復(fù)的體位，不舒適的體位很難長時間保持。目前頭頸部腫瘤廣泛采用全碳素纖維平板與標(biāo)準(zhǔn)化樹脂頭枕組合為底座，高分子熱塑頭頸肩面罩聯(lián)合固定[3]。在我們早期的使用過程中發(fā)現(xiàn)，盡管可依據(jù)患者頭顱形狀、頸椎彎曲度及治療目的選擇不同型號的頭枕，但仍有部分患者頭部特別是頸部與標(biāo)準(zhǔn)枕之間存在不吻合現(xiàn)象，少數(shù)患者由于頸部支撐偏高導(dǎo)致其后背與碳素纖維平板之間有一定空隙，頸部肩部活動度大，擺位重復(fù)性差。由此可知標(biāo)準(zhǔn)枕并不適合每例患者。在不斷摸索與實踐及參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[3-6]，我們采用S型頭頸肩真空氣墊代替標(biāo)準(zhǔn)枕，讓患者頭部與頸部以及雙肩位置均有接觸物可依托，聯(lián)合頭頸肩面罩一起形成一個高度吻合的包裹固定。這樣，治療時體位變換小，重復(fù)性方面較標(biāo)準(zhǔn)枕具有明顯優(yōu)勢，有助于提升擺位的整體精確度。

圖像引導(dǎo)是目前常用的分析擺位誤差的方式，常用的獲取圖像的方法有電子射野影像系統(tǒng)與CBCT兩種形式。這里，采用CBCT獲取擺位圖像，是因為其采用千伏級X射線，吸收劑量小，圖像分辨率高，圖像信息豐富，在與定位CT圖像的配準(zhǔn)過程中，不僅可以進(jìn)行骨性標(biāo)志配準(zhǔn)，還可以進(jìn)行三維低密度組織（如：實體腫瘤大體腫瘤靶體積）的灰度配準(zhǔn)，極大程度地減少了不確定因素的影響[6]。其次，采用不同的配準(zhǔn)方法[7]、配準(zhǔn)區(qū)域[8-9]可得到不同的配準(zhǔn)結(jié)果。本研究著重于靶區(qū)實際所在的區(qū)域，采用灰度及骨性標(biāo)志相結(jié)合的方法進(jìn)行配準(zhǔn)。據(jù)此比較了這60例頭頸部腫瘤患者在兩種固定方式下的擺位誤差情況，發(fā)現(xiàn)兩種方法在左右、上下及前后方向上均可取得滿意的效果，平均誤差均≤3 mm，真空氣墊+頭頸肩面膜組在上下、前后方向的擺位線性誤差均優(yōu)于頭枕+頭頸肩面膜組，這可能是因為標(biāo)準(zhǔn)化頭枕除了在頭部背面有著支撐固定作用外，頸部和雙肩位置下方缺少支撐和固定，體位活動度大。

本研究中，頭頸部腫瘤采用真空氣墊+頭頸肩面膜固定體位的方法，在一定程度上解決了標(biāo)準(zhǔn)枕固定時頸部、肩部與頭枕間存在的空隙問題，使患者體位更舒適，治療時體位變換小，重復(fù)性好，進(jìn)行再次擺位的次數(shù)少。由此可見，選擇真空氣墊+頭頸肩面膜的體位固定方式的應(yīng)用效果更加突出，在重復(fù)性及擺位精準(zhǔn)性方面存在明顯優(yōu)勢，值得推廣。

利益沖突 本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨立開展，不涉及任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明 劉凌湘負(fù)責(zé)方法建立、論文撰寫、數(shù)據(jù)分析處理及論文最終版本修訂；梁錦釗、張家昌和孫學(xué)文負(fù)責(zé)現(xiàn)場試驗、數(shù)據(jù)獲取和論文審閱。

［1］胡逸民.調(diào)強治療的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].醫(yī)療裝備,2003,9（16）:13-15. Hu YM.Quality assurance and quality control for intensity modulated radiation therapy[J].Med Equipment,2003,9（16）:13-15.

［2］張淑慧,楊敬賢.腫瘤放射治療擺位技術(shù)質(zhì)量控制的探討[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2013,30（6）:4507-4509,4514.DOI:10. 3969/j.issn.1005-202X.2013.06.010. Zhang SH,Yang JX.Quantity control discussion in tumor radiotherapy positioning technology[J].Chin J Med Physics,2013,30（6）:4507-4509,4514.

［3］許森奎,姚文燕,胡江,等.鼻咽癌發(fā)泡膠個體化塑形與標(biāo)準(zhǔn)化頭枕放療體位固定精確度比較[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2015, 24（2）:196-199.DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2015. 02.022. Xu SK,Yao WY,Hu J,et al.The research of accuracy immobilized using individualized polyurethane scaling agent compared to positioning foam with standard plastics pillow in the radiotherapy of nasopharyngeal carcinoma[J].Chin J Radiat Oncol,2015,24（2）: 196-199.

［4］Rotondo RL,Sultanem K,Lavoie I,et al.Comparison of repositioning accuracy of two commercially available immobilization systems for treatment of head-and-neck tumors using simulation computed tomography imaging[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2008,70（5）: 1389-1396.DOI:10.1016/j.ijrobp.2007.08.035.

［5］張華滿,向燕群,伍建華,等.個體化頭頸肩體位固定在鼻咽癌調(diào)強放療中的應(yīng)用分析[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2012,21（2）: 185.DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2012.02.026. Zhang HM,Xiang YQ,Wu JH,et al.Application analysis of individual head and neck shoulder position fixed during intensity mod-ulated radiation therapy for nasopharyngeal carcinoma[J].Chin J Radiat Oncol,2012,21（2）:185.

［6］陸維,許婷婷,許青,等.應(yīng)用CBCT、EPID研究鼻咽癌2種體位固定方式擺位誤差的比較分析[J].中國癌癥雜志,2014,24（7）: 535-539.DOI:10.3969/j.issn.1007-3969.2014.07.011. Lu W,Xu TT,Xu Q,et al.Comparison of set-up errors detected by EPID and CBCT using two different immobilization;techniques for patients with nasopharygeal carcinoma[J].Chin Oncol,2014,24（7）:535-539.

［7］吳志勤,余建義,閻華偉,等.圖像引導(dǎo)放療中不同配準(zhǔn)方式對擺位誤差的影響[J].浙江醫(yī)學(xué),2013,35（17）:1585-1587,1598. Wu ZQ,Yu JY,Yan HW,et al.Set-up errors with different registration algorithm for head and neck tumor in image-guided radiation therapy[J].Zhejiang Med J,2013,35（17）:1585-1587,1598.

［8］van Kranen S,van Beek S,Rasch C,et al.Setup uncertainties of anatomical sub-regions in head-and-neck cancer patients after offline CBCT guidance[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2009,73（5）: 1566-1573.DOI:10.1016/j.ijrobp.2008.11.035.

［9］林承光,林劉文,劉秉梯,等.鼻咽癌三維適形和調(diào)強放療過程中頭部與頸部擺位誤差比較研究[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志, 2011,20（4）:322-325.DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221. 2011.04.018. Lin CG,Lin LW,Liu BT,et al.A study of the positioning errors of head and neck in the process of intensity modulation radiated therapy of nasopharyngeal carcinoma[J].Chin J Radiat Oncol,2011,20（4）:322-325.

Analysis of setup errors using two immobilization techniques in the radiotherapy of head-and-neck cancer

Liu Lingxiang,Liang Jinzhao,Zhang Jiachang,Sun Xuewen
Department of Oncology,Panyu Central Hospital,Guangzhou 511400,China

Liu Lingxiang,Email：740599037@qq.com

ObjectiveTo analyze the setup errors of two immobilization techniques（pillow+ head-and-neck shoulder mask and vacuum bag+head-and-neck shoulder mask）with KV-cone beam computed tomography（CBCT）for head-and-neck cancer radiotherapy.MethodsSixty head-andneck cancer patients who diagnosed and treated in Panyu central hospital were randomly selected and divided into two groups（29 patients of pillow+head-and-neck shoulder mask group and 31 patients of vacuum bag+head-and-neck shoulder mask group）.CBCT was weekly carried out before treatment delivery.Then,the CBCT images were matched with the planned CT images in order to get the setup errors in left-right,superior-inferior and anterior-posterior directions.Independent t-test was used to evaluate the differences.ResultsIn the pillow+head-and-neck shoulder mask group,the average setup errors values in the left-right,superior-inferior and anterior-posterior directions were（0.07±1.70）,（0.45±1.53）,（0.39±1.62）mm,respectively.Also in the vacuum bag+head-and-neck shoulder mask group,the average setup errors values were（-0.05±1.39）,（0.13±1.37）,（0.08±1.25）mm,respectively.And in the left-right direction,there was no statistically significant difference（t=0.729,P＞0.05）.While,in the superiorinferior and anterior-posterior directions,both of which had statistically significant difference（t=2.093 and 2.039,both P＜0.05）.ConclusionThe vacuum bag+head-and-neck shoulder mask fixed technique was more accurate when compared to the pillow+head-and-neck shoulder mask fixation method,which has the smaller setup errors and the better position repeatability.

Head and neck neoplasms;Setup error;Position immobilization techniques;Cone beam computed tomography

劉凌湘，Email：740599037@qq.com

10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2016.04.005

2016-02-01）