組織補償膜使用方式引起的放射治療擺位誤差分析

吳舒鑫 鄭祖安* 付秀根 肖志平 李 慶

放射治療是惡性腫瘤治療的主要手段之一，大部分腫瘤患者都能夠通過放射治療獲得較為理想的效果，延緩疾病的進程，提高生存質量[1-3]。對于胸腹部淺表腫瘤放射治療，最常見的如乳腺癌根治術后胸壁放射治療、隆突性皮膚纖維肉瘤術后放射治療等由于需照射部位表淺厚度通常在1.5～2 cm，且靶區靠近皮膚表面，其后又有心肺等重要器官的限制[4-5]。常規使用的高能X射線存在劑量建成區，在治療深部腫瘤時有很好的皮膚保護效應，但治療淺表腫瘤時卻會導致腫瘤劑量不足[6-7]。通過增加適當厚度的組織補償膜能夠在提高皮膚表面及皮下組織劑量的同時降低心肺前緣的受照劑量，組織補償膜成為患者每日放射治療所需用品，其如何正確使用顯得尤為重要[8]。本研究所選病例均為需照射胸腹部表淺部位的腫瘤患者，所有病例放射治療均需添加組織補償膜以達到理想的劑量需求，對組織補償膜采用不同的使用方式所起的擺位誤差及患者使用后舒適度進行分析，為組織補償膜的臨床使用提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年5月至2018年12月在華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院腫瘤放療中心收治的40例需加用組織補償膜調強放射治療(intensity modulated radiation therapy，IMRT)患者，其中乳腺癌根治術后需行胸壁照射病例29例，胸腹部隆突性皮膚纖維肉瘤術后行放射治療病例11例。患者年齡23～68歲，平均年齡(49.50±12.57)歲，中位年齡53歲。所有患者對本研究均知情，并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①患者年齡18～70歲，不限性別，能夠完成全部放射治療療程；②患者放射治療前體重減輕＜5%，無放射治療禁忌證；③患者放射治療計劃設計為每次治療需添加組織補償膜。

(2)排除標準：①患者有強迫癥狀或治療體位無法重復；②各種原因導致治療中斷超過1周及以上的患者；③圖像引導放射治療次數＜10次的患者。

1.3 設備與材料

采用X射線計算機斷層掃描(X-ray computed tomography，CT)SOMATOM Definition AS型模擬定位機(德國西門子公司)；Pinnacle放射治療計劃系統(美國飛利浦公司)；Synergy直線加速器及機載錐形束CT(cone beam CT，CBCT)(瑞典醫科達公司)；X射線容積影像(X-ray volume imaging，XVI)處理系統(瑞典醫科達公司)。負壓真空氣墊，30 cm×30 cm，厚度0.5 cm的人體組織補償膜(北京美特普公司)；無極調溫加溫墊(石家莊望峰電器公司)。

1.4 檢查方法

(1)體位固定及CT定位掃描：所有患者采用負壓真空氣墊固定體位，取舒適的仰臥位，雙手交叉放于頭頂充分暴露頸胸腹需照射部位，測量需照射部位體表溫度并記錄，采用加溫或不加溫方式添加組織補償膜，并用記號筆標出添放位置以便后續放射治療重復。畫中心標記線并鉛點標記后在SOMATOM Definition AS型CT模擬定位機上掃描采集影像傳輸治療計劃系統(treatment planning system，TPS)，醫生勾畫靶區后物理師做放射治療計劃。

(2)放射治療擺位及治療驗證：每例患者整個放射治療過程共需做10次CBCT驗證，分別為前4次和后續每隔3～4次做一次CBCT驗證；配準方式采用灰度配準，配準框包括整個靶區及危機器官。放射治療機房治療時環境溫度控制在(22±2)℃，相對濕度控制在50%±10%。機房備兩張0.5 cm厚度組織補償膜，一張室溫下常規放置備用，一張放無極調溫加溫墊上預加溫至30 ℃備用。加溫的組織補償物，放射治療擺位前依據定位記錄的體表溫度調節無極調溫加溫墊加溫組織補償膜至患者體表溫度，見圖1。

圖1 常溫放置補償膜和無極調溫加熱墊加熱組織補償膜備用示意圖

所有入組患者第一次圖像引導治療前隨機使用加溫或不加溫方式添加組織補償膜后做CBCT驗證，下一次圖像引導治療前以另一種方式添加組織補償膜后做CBCT驗證，并做使用方式記錄和CBCT驗證數據記錄。以此反復每例患者共做10次CBCT驗證治療，每一例患者每一種添加方式各獲得5組X軸、Y軸和Z軸方向平移和旋轉的CBCT驗證數據。每例患者最后一次治療完成后對兩種使用方式進行分值區間為1～10分舒適度評分，并做分值記錄。

1.5 統計學方法

采用SPSS17.0統計軟件對數據進行分析。計量資料以(±s)或[M(P25，P75)]表示，采用配對t檢驗或秩和檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同使用方式各方向的擺位誤差比較

在40例患者組織補償膜的兩種使用方式CBCT的驗證誤差在X軸、Y軸平移和X軸旋轉方向加溫方式誤差明顯小于不加溫方式，其差異具有統計學意義(t=-5.386，t=-3.435，t=-4.208；P＜0.05)；在Z軸平移和Y軸、Z軸旋轉方向兩種方式誤差比較，差異無統計學意義(t=-0.3851，t=-1.481，t=-1.305；P＞0.05)，見表1。

表1 組織補償膜不同使用方式各方向的擺位誤差比較(±s)

表1 組織補償膜不同使用方式各方向的擺位誤差比較(±s)

2.2 不同使用方式舒適度評分比較

在40例患者中，兩種使用方式舒適度評分對比，使用前加溫方式的評分高于使用前不加溫方式，差異具有統計學意義(Z=-5.361，P＜0.05)。

3 討論

放射治療組織補償膜是臨床上使用的、電子密度接近于人體組織、放射治療時放置在特定體表部位用于提高皮膚表面劑量以及補償人體不規則的外輪廓的一類物質的總稱[9]。放射治療組織補償膜能有效的提高皮膚表面射線劑量，添加有效的人體組織補償膜可以將6 MV的X射線皮膚劑量由10%～40%提高到接近100%[10]。放射治療組織補償膜能解決淺表腫瘤放射治療時靶區劑量不足或不確定的問題。

人體組織補償膜在放射治療中的廣泛應用，使得淺表腫瘤的精確放射治療成為現實，越來越多的淺表腫瘤放射治療時選擇IMRT，因此，控制好擺位誤差至關重要。圖像引導調強放射治療(image guided radiation therapy，IGRT)中利用機載CBCT驗證系統能很好的控制擺位中所產生的誤差[11]。駱小青等[12]研究顯示，乳腺癌等表淺腫瘤采用IGRT時，CBCT配準方式宜采用灰度配準。本研究采用IGRT時CBCT均采用灰度配準。劉建平等[13]研究表明，放射治療時體位移動3 mm，療效降低3.3%；而移動5 mm，療效降低4%～18%；移動6 mm，療效降低33.1%。目前，臨床上患者擺位后再添加人體組織補償膜可能帶來了新的擺位誤差，這種誤差很可能由于添加的組織補償膜與患者身體有一定溫差引起人體本能的寒顫反應而扭動身體造成。本研究比較了組織補償膜在放射治療應用中使用前加溫和不加溫兩種方式所引起的擺位誤差，其結果顯示，組織補償膜使用前加溫的方式在治療時Y軸、Z軸平移和X軸旋轉方向誤差明顯小于不加溫方式，而在Z軸平移和Y軸、Z軸旋轉方向誤差與不加溫方式比較無明顯差別，可見組織補償膜使用前加溫的方式確實在一定程度上較常規使用方式縮小了擺位誤差，能使得放射治療更加精確。患者治療舒適度評分比較，使用前加溫方式評分遠大于不加溫方式，可見組織補償膜使用前加溫的方式能讓患者的舒適度更好。在放射治療時，組織補償膜使用前加溫的方式在提升患者放射治療精確度的同時又提升了患者的就醫舒適感。

4 結論

采用組織補償膜使用前加溫方式，避免了組織補償膜與人體皮膚接觸時由于異物溫差引起的人體本能的寒顫反應造成的誤差，擺位誤差明顯優于不加溫使用方式，能提高擺位精度且患者舒適度更好，更符合放射治療規范。但由于本研究病例少，涉及的病例種類并不夠廣泛，且患者以女性為主，研究方法可能不夠嚴謹，尚需更多、更全面的數據來論證。