不同因素對中下段食管癌患者擺位誤差的影響分析

丁偉杰 楊平

食管癌是我國常見的惡性腫瘤之一，其死亡率在所有腫瘤死亡率中居第四位[1]。放療是非手術治療食管癌患者的首選治療方法，而調強放療（IMRT）已經成為目前主流的放療技術[2]。在放療過程中需要對腫瘤周邊正常組織進行保護，所以腫瘤位置的高度準確性和可重復性對患者的治療效果至關重要。如果治療靶區位置稍有偏差，則可能導致腫瘤區域劑量覆蓋不足或正常區域照射過量。目前食管癌主要依靠圖像引導來精準定位并行放療[3]。錐形束計算機斷層掃描（CBCT）已廣泛應用于放療過程中，有研究報道CBCT 比電子平板成像設備（EPID）定位更準確[4]，對患者體位移動和體內腫瘤運動監測也更加方便[5，6]。此外，與傳統單純使用骨骼匹配相比，CBCT 在解剖標志與腫瘤靶區匹配上具有更高的準確性[7]。因此在IMRT 中，條件允許的情況下建議行CBCT 圖像引導后再對患者進行放療[8]。以往的研究發現，患者不同的體位固定裝置會產生不同的擺位誤差[9，10]，適合的體位固定裝置也是確保患者體位可重復性的重要保障。因此對于不同部位的食管癌患者采用不同的體位固定裝置，對于上段食管癌患者采用頭頸肩熱塑膜進行體位固定，而對于中下段食管癌患者則采用發泡膠進行體位固定。目前很少有研究分析不同因素條件影響下患者的擺位誤差大小是否存在差異。本研究探討中下段食管癌患者的擺位誤差大小，并評估不同因素對患者產生大誤差值潛在的相關風險，為以后患者模具制作提供指導及患者在治療時體位糾正提供參考。

1 材料與方法

1.1 患者及分組選取2020 年11 月～2021 年11 月在我院放療科接受IMRT 的中下段食管癌患者23例，其中男17 例，女6 例。年齡53～84 歲，中位年齡69 歲，期間共獲得174 組CBCT 圖像匹配數據。分組：將食管癌患者按性別分為男性組（17 例，129 組CBCT 圖像數據）和女性組（6 例，45 組CBCT圖像數據）；將患者按年齡劃分為低齡組（≤65 歲，8 例，64 組CBCT 圖像數據）、中齡組（66～75 歲，10例，73 組CBCT 圖像數據）、高齡組（>75 歲，5 例，37組CBCT 圖像數據）；按化療方式不同分為同步放化療組（8 例，59 組CBCT 圖像數據）和非同步放化療組（15 例，115 組CBCT 圖像數據）。

1.2 納入及排除標準納入標準:①中段或下段食管癌患者均使用發泡膠體模固定；②依從性良好，可以完成整個治療過程；③接受IMRT 治療前均簽署知情同意書。排除標準:①伴有嚴重基礎疾病或器官功能衰竭者；②精神障礙，無法配合治療者；③有吞咽困難或肺部感染者。

1.3 體位固定、模擬定位、計劃制作①CT 定位掃描前，主管醫生將治療流程及模具制作等注意事項向患者講解清楚，讓患者簽署知情同意書。根據患者身高情況，選擇長度合適的發泡膠袋，并將發泡膠袋置于塑型木槽內，囑患者脫去上衣及隨身金屬物品，雙手上舉以最放松的姿勢仰臥于發泡膠袋上，初步調整患者體位。在發泡膠袋中倒入發泡膠，使發泡膠通過患者自身形態進行塑型。②定位掃描時，利用定位激光燈在患者體中線和腋中線投射下做好相應的十字標記。運用3mm 掃描層厚對患者進行CT 定位掃描。③所得掃描圖像經由網絡系統傳至Monaco 治療計劃系統，由主管醫師進行靶區勾畫、物理師制作治療計劃并驗證。

1.4 患者體位糾正及誤差獲取治療前，使用治療機房內激光線和患者治療區域皮膚上十字參考標記進行初步體位糾正。患者第1 周進行3 次或以上的CBCT 圖像引導掃描，之后每周至少進行1 次CBCT 圖像引導掃描。患者圖像以CBCT 機架旋轉220°及連續曝光后在XVI 圖像后處理服務器上得到。在圖像配準時，用CBCT 圖像與治療計劃CT圖像進行骨組織灰度匹配，對患者治療靶區內及腫瘤周邊的軟組織進行手工調整，以避免器官（OAR）受到高劑量照射。最終得出患者治療體位與原定位CT 掃描體位的相對位移，即患者治療時的擺位誤差值。定義患者三維治療方向擺位誤差值，X 軸（左右，左為負值、右為正值）、Y 軸（前后，前為負值、后為正值）、Z 軸（上下，上為負值、下為正值），擺位誤差絕對值大于5mm 為大擺位誤差值。

1.5 統計學分析采用SPSS 19.0 軟件對所有患者擺位誤差值進行分析。運用正態分布shapira-Wilk檢驗得出各擺位誤差參數均呈正態分布，數值可以使用均數±標準差（）表示，計量單位為mm。組間差異比較采用獨立樣本t檢驗。采用多元邏輯回歸分析對各因素產生擺位誤差大誤差值的影響。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同性別的擺位誤差比較不同性別患者在X軸、Y 軸、Z 軸三維治療方向上擺位誤差比較，差異無統計學意義（P>0.05），見表1。

表1 不同性別分組下174 組CBCT 擺位誤差值比較（，mm）

表1 不同性別分組下174 組CBCT 擺位誤差值比較（，mm）

2.2 不同化療方式的擺位誤差比較同步放化療組與非同步放化療組在X 軸、Y 軸、Z 軸三維治療方向上的擺位誤差比較，差異無統計學意義（P>0.05），見表2。

表2 不同化療方式下174 組CBCT 擺位誤差值比較（，mm）

表2 不同化療方式下174 組CBCT 擺位誤差值比較（，mm）

2.3 不同年齡分組的擺位誤差比較在X 軸與Z 軸上，不同年齡分組的擺位誤差值之間差異無統計學意義（P>0.05）。而在Y 軸上，不同年齡組間差異有統計學意義（P=0.023），且低齡組和中齡組的擺位誤差值之間差異有統計學意義（P=0.006），見表3。

表3 不同年齡分組下174 組CBCT 擺位誤差值比較（，mm）

表3 不同年齡分組下174 組CBCT 擺位誤差值比較（，mm）

注:與低齡組比較，#P=0.006

2.4 同年齡組不同性別的擺位誤差比較不同性別患者在低齡組、中齡組、高齡組的X 軸、Y 軸、Z 軸三維治療方向上的擺位誤差比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表4。

表4 同年齡分組下不同性別的擺位誤差比較（，mm）

表4 同年齡分組下不同性別的擺位誤差比較（，mm）

2.5 同年齡組不同化療方式的擺位誤差比較低齡組和高齡組中同步放化療患者與非同步放化療患者在X 軸、Y 軸、Z 軸三維治療方向上的擺位誤差無統計學意義（P>0.05）；中齡組中同步放化療患者與非同步放化療患者在Y 軸、Z 軸的擺位誤差比較差異無統計學意義（P>0.05），但在X 軸上差異有統計學意義（P=0.042），見表5。

表5 同年齡分組下不同化療方式的擺位誤差比較（，mm）

表5 同年齡分組下不同化療方式的擺位誤差比較（，mm）

2.6 不同因素對大擺位誤差值的影響分析多元邏輯回歸分析顯示，性別（P=0.020）和化療方式（P=0.034）對患者產生大擺位誤差值有顯著影響。其他因素對大擺位誤差值的產生暫無影響，見表6。

表6 不同因素產生大誤差值的多元邏輯回歸分析

3 討論

在IMRT 中，食管癌的治療靶區勾畫與照射劑量分布范圍完全依靠定位CT 掃描得到，而在腫瘤治療過程中由于患者可能存在心理緊張或者不經意的移動會導致治療體位的改變，從而增加治療靶區劑量降低及鄰近正常組織劑量過高的風險[11]。當較大的擺位誤差長期存在時，由于治療靶區劑量梯度變化較大，即使是非常小的劑量變化也可能導致腫瘤照射劑量顯著減少或使周邊正常組織的劑量急劇增加[12]，當靶區照射劑量不足，將導致腫瘤局部復發，而正常組織也會因為照射過量出現明顯的治療并發癥[13]。由于每位患者的性別、年齡、所受化療方式干預程度不同，都會直接影響實際的照射劑量分布，因此加強其監測力度，及時了解其變化范圍和變化規律，根據所得結果指導放療計劃實施可以更加有效地確保放療的準確執行。

中下段食管的解剖位置比較特殊，距膈肌和心臟較近，活動度受呼吸作用及心臟跳動影響較大[14]，有研究指出不同呼吸方式下食管癌在放療中的位置移動度不同[15]。由于男女呼吸方式有差異，女性以胸式呼吸為主，男性以腹式呼吸為主。我們考慮不同性別的患者可能會由于呼吸方式不同引起放療擺位誤差的不同，但是本研究結果顯示性別差異與患者的擺位誤差之間未見明顯不同，而不同年齡段的男性患者和女性患者的擺位誤差也并未出現顯著的差異。化療作為一種殺滅全身癌細胞的方法，主要通過血液循環使化療藥物遍布全身的絕大部分器官和組織進而對癌癥進行治療。有研究顯示，化療可能會導致患者增加一定的營養指數（PNI）風險，進而造成如嘔吐、惡心、體重下降等一些副反應[16]。然而根據我們的研究結果顯示，不同的治療方式不會影響患者在放療時的擺位誤差。不過由于年齡不同，患者的擺位誤差也有所差異，其中低齡組的擺位誤差優于中齡組。這可能與老年患者體質偏弱，對化療導致的全身副反應耐受度不強及皮膚彈性不佳有關。有學者認為皮膚的彈性與年齡的增長呈負相關[17]，也有研究提示，對于部分老年食管癌患者需采取更為優化的體位固定方式以減少治療時的擺位誤差[18]。

本研究采用多元邏輯回歸分析不同因素對中下段食管癌患者產生大誤差值的影響，結果顯示性別及化療方式對患者產生大誤差值有顯著影響。放療時放射治療師主要依據患者體表標記線對患者的治療部位進行初步糾正，但體表標記線的不確定性直接影響患者體內治療靶區的精確度。對于放療時不同性別患者產生大誤差值的形成原因，我們分析可能主要由于患者對體表標記線的自我保護程度不同造成的。由于男性患者性格較隨意，不太注重自身身體清潔，較易引起體表標記線的變形或缺失。而女性患者通常較為謹慎，自身皮膚光潔，不易出汗，加之自身對標記線的有效保護，所以體表標記線在治療時大多清晰完整。而化療引起患者大誤差值的原因可能是接受同步放化療的患者在治療不同時期體重急劇改變所致，體重變化較大的患者更容易發生體表標記線的變形與移動。我們認為接受同步放化療的患者可能會有以下幾個原因導致大誤差值的發生:①化療期間出現明顯的食欲減退，體重減輕；②治療區域淋巴結明顯縮小；③癌性疼痛或者治療副反應造成患者局部疼痛或不適，難以保持同一體位。由此我們認為患者自身對體表標記線的有效保護程度及化療因素可能是影響中下段食管癌患者產生較大誤差值的主要原因。

綜上所述，在本研究中我們共使用了23 例中下段食管癌患者的174 組CBCT 圖像匹配數據進行分析。將CBCT 引導圖像覆蓋到原計劃CT 圖像上以確定患者三維治療軸上的擺位誤差差異，然后分別將性別、年齡、所受化療方式干預程度這三個不同因素進行了多重比較。從匹配數據中，我們還進一步分析了在三維治療方向軸上產生大于5mm的大誤差值的影響因素。Hoffmann 等[19]指出，食管癌患者在放療中有較多的擺位誤差不確定性。而CBCT 圖像引導技術無疑是食管癌放療中患者體位驗證應用最為成熟廣泛的技術之一，對糾正患者治療時的擺位誤差和提高放療精確度也是非常有效的，因此，我們建議條件允許情況下可適當增加CBCT 圖像引導驗證擺位誤差的次數，這不僅可以盡早發現患者在治療時出現的擺位誤差，而且還能及時地糾正超出治療范圍內的擺位誤差。

隨著年齡不同，患者的擺位誤差會有所差異，不同化療方式也可能會增加患者放療時擺位誤差，而性別和化療更是影響患者產生大誤差值的主要因素。所以我們建議對于男性患者應加強對自身體表標記線的保護意識，對于接受同步放化療的患者應更多關注體位舒適度的調整，以保證患者的體位固定性，進而提高治療時治療體位的精準度 。