腹部壓塊對食管癌放療患者呼吸動度的影響研究

吳承駿，張一帆，溫翠俠

(徐州市中心醫院放療科，江蘇 徐州 221000)

食管癌是一種常見的惡性腫瘤，其發病率及病死率均較高。放射治療(以下簡稱放療)是食管癌的重要治療手段之一，更高的放療劑量更有助于殺滅腫瘤，但這依賴于照射的準確性，尤其是照射時腫瘤位置的準確性[1]。影響放療精確性的因素在不同分次間主要是擺位誤差，而同一分次內則主要是呼吸、心跳及吞咽等運動，其中尤以呼吸運動最為明顯。在治療時追蹤上述運動依賴于多種影像技術，如兆伏級CT(MVCT)圖像、千伏級CT(KVCT)圖像、錐形束CT(CBCT)圖像等[2]。其中，CBCT圖像可評估軟組織，可給予較為準確的定位驗證；平面KVCT圖像采集速度快，但只能對骨骼等結構進行觀察[3]。食管癌患者往往因進食困難而預先行支架擴張，金屬材質的支架與骨骼類似，在平面KVCT圖像上顯示更清楚。因此，可通過觀測支架的運動來評估腫瘤的活動情況。

胸下段食管癌較上段腫瘤更靠近膈肌，有更大的呼吸移動性，在放療過程中，由于呼吸動度的存在可能導致心臟等器官受到較高劑量的照射[4]。目前，有多種人為干預的方法來盡量減少腫瘤呼吸運動，從而降低射線對正常器官的影響，如呼吸門控、腹部壓塊限制呼吸、屏息等[5]。本研究通過觀測支架的呼吸動度，探討腹部壓塊對食管癌放療患者呼吸動度的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年6月至2020年2月本院行放療的21例支架置入后食管癌患者，其中男15例，女6例；中位年齡65歲；胸上段食管癌5例，胸中段9例，胸下段7例。所有患者在治療前均完善相關檢查。

1.2方法 患者仰臥于模擬定位機的碳素纖維底架上，采用真空負壓墊固定體位。自由呼吸狀態時，在KV級平板探測器下，以金屬支架上緣為觀測點，收集一個完整呼吸周期內的位移數據，分別在左右、前后、頭腳方向上記錄。將腹部壓塊固定于劍突下，結合患者感受調整壓迫幅度，在患者可以忍受的情況下盡量限制腹部的呼吸動度。同樣以金屬支架上緣為觀測點，收集一個完整呼吸周期內的位移數據，并分別在左右、前后、頭腳方向上記錄。

2 結 果

2.1不同分段食管癌患者在自由呼吸狀態下的支架位移情況 在自由呼吸的狀態下，胸下段食管癌患者支架隨呼吸運動的位移大于胸上段及胸中段食管癌患者，尤其在頭腳方向上更為明顯。見表1。

表1 不同分段食管癌患者在自由呼吸狀態下的支架位移情況

2.2不同分段食管癌患者在不同狀態下支架位移情況比較 在腹部壓塊狀態下，胸上段食管癌患者在3個方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異無統計學意義(P>0.05)；胸中段食管癌患者在左右、頭腳方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異無統計學意義(P>0.05)，而在前后方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異有統計學意義(P<0.05)；胸下段食管癌患者在左右方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異無統計學意義(P>0.05)，而在前后、頭腳方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2～4。

表2 胸上段食管癌患者在不同狀態下支架位移情況比較

表3 胸中段食管癌患者在不同狀態下支架位移情況比較

表4 胸下段食管癌患者在不同狀態下支架位移情況比較

3 討 論

放療是食管癌的重要治療手段之一，放療分次間的擺位誤差及分次內的移動誤差是影響其精確度的重要因素。分次間的擺位誤差主要來源于固定設備的不可靠性及激光燈、模擬機和治療床的差別等，而分次內的誤差則受患者蠕動、呼吸運動、咳嗽等因素影響[6]。郭紀慈等[7]采用頭頸肩熱塑膜真空袋固定技術治療時發現，在治療過程中分次內的誤差變化很大，因此必須重視這種誤差。尚凱等[8]研究發現，在治療分次內，胸上段、胸中段、胸下段的平均誤差在左右方向上分別為(1.2±1.5)、(1.0±1.0)、(1.0±1.0)mm(P=0.138)，在上下方向上分別為(1.2±1.0)、(1.1±1.0)、(1.2±1.0)mm(P=0.656)，在前后方向上分別為(1.3±1.1)、(1.2±1.0)、(0.8±0.7)mm(P=0.003)，這對患者靶區劑量分布有一定影響，尤其可能導致脊髓超量。

由于放療單次時間不長，分次間誤差的主要來源是患者呼吸動度，即患者在治療時腫瘤隨著呼吸運動而產生位移。對于食管腫瘤來說，食管的呼吸運動受腫瘤侵襲、與鄰近器官粘連程度的影響[9]。目前，已有幾種評價食管運動的方法，預先放置在食管壁上的基準標記物由于不透過X線，可更為直觀地觀測[10]。MELANIE等[11]利用超聲胃鏡預先植入金屬點或水凝膠，再行圖像引導放療(IGRT)，利用上述標記作為腫瘤的輔助參照。CHANDRAN等[12]對26例患者共植入92個標記物，結果發現，標記物的放置改善了放療的定位，有助于IGRT放療，且無明顯不良事件的發生。LIU等[13]針對胃食管交界處腫瘤植入放射不透明基準作為腫瘤替代物，然后進行呼吸門控放療，結果發現，植入的基準物與腫瘤體積(GTV)的運動有很好的相關性，且門控降低了腫瘤在治療過程中的移動，但不同患者間的變異較大。本研究中，患者在放療前因嚴重的進食困難而預先行支架置入術，由于支架的金屬特性不能透過X線，其本身就是一種很好的參照物，且支架的位置直接反映了腫瘤部位，用來評估腫瘤的呼吸運動更為準確。

在放療中追蹤呼吸運動主要依賴于MVCT圖像、KVCT圖像、CBCT圖像等。本研究利用平面KVCT圖像進行支架的活動追蹤，結果發現，在自由呼吸狀態下，胸下段食管癌患者支架隨呼吸運動的位移大于胸上段及胸中段患者。國外有文獻報道，在自由呼吸狀態下，胸上段食管腫瘤在左右、前后、頭腳方向上的位移分別為(1.7±1.4)、(2.0±1.5)、(3.6±4.1)mm，胸中段食管腫瘤在3個方向上的位移分別為(0.8±1.1)、(1.4±1.2)、(4.8±3.6)mm，而胸下段食管腫瘤在3個方向上的位移分別為(1.8±0.8)、(1.9±2.0)、(8.0±4.5)mm[14]。JIN等[15]比較了四維CT、四維-CBCT中食管腫瘤標記物的呼吸運動情況，結果發現，位移幅度最大的部位為食管遠端及賁門，尤其在頭腳方向上的位移幅度最大，分別為7.1、7.8 mm。提示下段食管腫瘤隨呼吸運動的位移幅度更大，且在頭腳方向上更為明顯，這與本研究結果相類似。本研究結果顯示，在自由呼吸狀態下，胸下段食管癌患者支架移動在頭腳方向上更為明顯，達到了(6.2±0.8)mm，其可能是因為下段腫瘤靠近膈肌，受肺及膈肌運動的影響較大，隨著膈肌呼吸的起伏，造成腫瘤在頭腳方向上的位移更為明顯。

目前，有多種手段通過控制呼吸運動來盡可能減少誤差，如呼吸門控、主動呼吸控制、腹部壓塊、四維CT掃描等[16]。有研究報道，使用呼吸門控技術后，正常肺V5、V20及心臟的平均受照劑量均顯著降低[17]。應用主動呼吸控制技術可提高靶區劑量，降低正常肺組織的受照劑量[18]，但這需要患者具有良好的肺功能，能夠屏氣且配合呼吸控制。而對于某些患者，由于疼痛或肺功能差等原因，呼吸頻率和幅度沒有一定規律[19]，這時就需要通過外在輔助來盡量減少呼吸動度的影響。腹部壓塊技術利用可調節深淺的壓塊固定在劍突下，通過外在壓迫來減少患者腹式呼吸幅度，從而降低靶區的呼吸運動。本研究結果顯示，腹部壓塊狀態下，胸上段食管癌在3個方向上的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異無統計學意義(P>0.05)。提示限制腹部呼吸并不能有效降低上段食管腫瘤的呼吸運動。本研究結果顯示，胸中段食管癌患者在左右、頭腳方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異無統計學意義(P>0.05)；在腹部壓塊狀態下，腫瘤在前后方向上的運動幅度反而變大。其原因可能是腹式呼吸被限制后代償性地引起胸部起伏變大，導致支架位移增大。本研究結果顯示，胸下段食管癌患者在前后、頭腳方向的支架位移與自由呼吸狀態下比較，差異有統計學意義(P<0.05)。這可能是由于壓塊限制了膈肌的運動，導致下段腫瘤呼吸位移減少。

除了利用腹部壓塊限制患者的呼吸幅度之外，有文獻報道，當靶區的運動范圍大于1 cm時，運用正電子發射計算機斷層顯像/CT聯合四維CT可準確包含靶區空間的運動信息[20]。有研究發現，隨著治療時間的延長，放療分次內的誤差逐漸增大，可使用容積旋轉調強技術縮短放療時間，從而減少治療中不確定因素的影響[21]。對于下段食管腫瘤，KINCAID等[22]報道了采用呼吸校正后的CBCT監測治療過程，從而降低正常組織的放療不良反應。除了呼吸運動的影響之外，對于下段食管癌，胃的充盈情況也會引起靶區位置上的變化[23]，可引入自適應放療來加以解決。

綜上所述，腹部壓塊能減小下段食管腫瘤呼吸運動幅度，尤其是在前后及頭腳方向上。