面罩固定技术应用于颈段及胸上段食管癌放疗的可行性探究

摘要：目的探讨头颈肩面罩固定技术在颈段、胸上段食管癌放疗中的应用及其临床意义。 方法选取在本院TrueBeam放射治疗系统治疗的66例颈段及胸上段食管癌患者，其中使用面罩固定技术34例，采用非面罩固定技术32例，利用锥形束CT(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)影像技术研究两组患者在治疗中的摆位误差，进行对比分析。 结果面罩固定技术组在X、Y、Z轴方向上的摆位误差分别为（1.70±1.40）、(2.30±1.70)、(2.10±1.60)mm，而非面罩固定技术组为（2.80±2.40）、(2.70±2.40)、(2.00±1.70)mm，两组间比较应用t检验，X轴方向无明显差异(P>0.05)，Y轴和Z轴方向差异均有显著意义(P

关键词：头颈肩面罩；颈段、胸上段食管癌；摆位误差

Feasibility of Mask Immobilization Techniques in Radiotherapy for Cervical and Upper-Thoracic Esophageal Cancer

LIN Hao,CHEN Jian,LIU Xiao-qing,WANG Guo-xi,GUO He-feng

(Department of Radiation Oncology,Cancer Hospital of Shantou University Medical College,Shantou 515031,Guangdong,China)

Abstract：ObjectiveTo investigate the feasibility and clinical significance of mask immobilization techniques in radiotherapy for cervical and upper-thoracic esophageal cancer. MethodsTo compare and analyze the setup errors for two types of immobilization methods in radiotherapy of cervical and upper-thoracic esophageal cancer with cone-beam CT(CBCT). There were 66 patients included in this study, 34 cases were immobilized with head & shoulder mask, and 32 cases without mask. ResultsIn the patients immobilized with mask, the average setup error in Z-axis, Y-axis, and X-axis directions were(1.70±1.40)mm, (2.30±1.70)mm, (2.10±1.60)mm. In comparison, the setup error in patients without mask was(2.80±2.40)mm in X-axis, (2.70±2.40)mm in Y-axis and(2.00±1.70)mm in Z-axis, respectively. There were no significant differences(P>0.05)in displacement of X-axis between the two immobilization techniques. However, the setup error in Y-axis and Z-axis direction were significantly different(P

Key words：Head & shoulder mask; Cervical and upper-thoracic esophageal carcinoma; Setup error

食管癌是潮汕地区最常见的恶性肿瘤之一，颈段和胸上段食管癌由于周围解剖位置复杂及发现时常伴淋巴结转移，手术适应较少，治疗方法首选放射治疗。治疗及固定是影响肿瘤放射治疗质量的重要因素，临床上采用多种固定装置来提高治疗摆位的重复性。本研究基于CBCT实现IGRT(Image Guided Radiotherapy,IGRT)技术，回顾分析本院66例颈段、胸中段食管癌摆位误差数据，比较面罩固定技术与非面罩固定技术在颈段、胸中段食管癌放疗中摆位重复性的影响效果，以探讨面罩固定技术在颈段、胸中段食管癌放射治疗中的可行性。

1资料料与方法

1.1一般资料随机选择2012年1月~2013年12月我院首程放疗的颈段、胸上段食管癌患者66例，其中男性48例，女性18例，年龄45~85岁，中位年龄62岁，病理类型：均为鳞状细胞癌。其中使用面罩固定技术34例，采用非面罩固定技术32例。

1.2定位与摆位固定头颈肩面罩固定技术组选用广州科莱瑞迪公司的插拔式S型IMRT头颈肩面膜，患者平卧于体部固定架，双手置于身体两侧，根据患者头型选用合适的透明塑料枕头，患者以及体部固定架的位置需由三维激光灯来确定摆正。摆正后，可将头颈肩热塑膜置于75℃左右的恒温水箱中，待热塑膜柔软透明后，可将其扣在患者头颈肩部并固定，操作技师根据患者头颈部轮廓形状轻按热塑膜，使之与患者皮肤充分接触，待热塑膜冷却成型，最终成为个体化的头颈肩面罩。放疗前患者首先在PHILIPS Brilliance BigBore大孔径多层面螺旋CT进行扫描与定位，所有患者均按照固定器制作时的固定，由2名技师在三维激光灯下进行等中心摆位，并嘱咐患者平静呼吸。扫描范围自下颈下至肝门水平。扫描参数为：120kV， 150mA，扫描层厚及间距为5mm。扫描所得数据均传送到Eclipse10.0治疗计划系统进行放疗计划的设计。

1.3 CBCT验证图像的获取患者治疗前，由两名放疗技师采用等中心摆位方法，将激光灯对准皮肤标记及固定器上的十字线。摆位时，患者的着装、应与固定和CT扫描时一致[1]。摆位完成后行CBCT扫描，治疗期间每例患者验证1次/w。66例患者CBCT扫描参数：扫描部位为胸部，管电压125kV，总曝光剂量（电流时间乘积）264mAs，扫描剂量约0.35cGy。摆位完成后机架旋转360°行CBCT扫描，获取连续的一系列图像重建成三维容积图像即X线容积图像，得到冠状面、矢状面和横断面的CT图像。

1.4误差获取和调整每次扫描所得图像与治疗计划CT图像先用OBI（On-Borad Imager,OBI）系统自动匹配，再由有经验的放疗专家根据骨性标志、治疗靶区等进行手动细微配准，直到在水平、冠状、矢状面上获得最佳重叠状态，CBCT图像与计划CT图像配准完成后自动得到治疗床在Vertical(前后方向，Z轴)、Longitudinal(头脚方向，Y轴)、Lateral(左右方向，X轴)方向上的摆位误差配准差值。记录下每次较正后的偏差数据，均用于后续分析。摆位误差具有方向性，可应用正负号表示，比较摆位误差大小时取误差的绝对值[2]。

1.5统计方法采用IBM SPSS Statistics 20.0专业统计软件对数据进行分析。根据Bijhold［3］等的研究方法，用系统误差(Σ)表示所有分次间摆位误差的平均值，随机误差(σ)则表示所有分次摆位误差的标准差，摆位误差表示为（∑±σ）mm。参考Van Herk［4］等研究，使得90%临床靶区至少达到95%的处方剂量，推导出摆位扩边公式MPTV=2.5∑+0.7σ，从而推算出临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)到计划靶区（Planning Target Volume,PTV)的外放边界值。根据不同固定技术两组间比较应用t检验，P

2结果

本研究对66例食管癌患者进行CBCT扫描共308次，两组间对比分析，X轴方向无明显差异(P>0.05)，Y轴和Z轴方向差异均有显著意义(P

3讨论

随着放射治疗技术的发展，对放疗精度和摆位重复性的要求越来越高。放疗中患者每次治疗摆位受多因素影响，如治疗过程中患者的变化、体型变化、肿瘤体积变化、器官运动等，都可能会导致靶区的漏照及周围危及器官受照体积及剂量的增加。在头颈部恶性肿瘤的放疗中，如何减少患者的不自主移动，是保证疗效，减轻放疗副作用的关键技术之一，近几年来面罩在头颈部恶性肿瘤的放疗过程中的固定技术得到了广泛的开展[5]。

颈、胸上段食管癌首选治疗方法是放射治疗，为保证放疗分次的重复性，治疗部位的固定及其稳定性在放疗过程中极其重要。由于颈、胸上段食管癌身体外轮廓变化大，且易于活动，食管的行程较靠近脊髓，造成肿瘤靶区难以达到均匀的剂量分布。使用头颈肩面罩来固定可以较好地限制各器官和组织的自主或不自主运动，从而提高摆位的重复性。

本研究结果表明，在颈、胸上段食管癌的放疗过程中，用非面罩固定技术的摆位误差范围(幅度)明显大于用面罩固定的，究其原因主要是头颈部未完全给予固定，不能保证患者每次治疗过程中不会发生一些不由自主的移动，尤其是年老体弱者以及自控能力比较差的患者。与其相比，头颈面罩固定技术能够较好地解决此问题，本研究显示面罩固定组的各方向误差范围都较非面罩固定组的要小，非面罩固定组在头足方向和前后方向≥3mm误差率分别达到33.7%、35.6%，而头颈肩面罩固定组在这两个方向上≥3mm误差率分别只有28.3%、16.9%，可见头颈肩面罩固定组在颈、胸中段食管癌患者固定摆位中的稳定性和重复性，明显优于非面罩固定组，其临床应用价值显而易见应该广泛推广应用。

面罩固定技术的应用涉及固定器的制作、模拟定位、校位和治疗摆位的各个环节，这些环节中造成的误差包括系统误差和随机误差，系统误差具有规律性和重复性，主要是因为设备精确度下降和不同技术员摆位标准不同所致，可采用相应的措施纠正使之减小。头颈肩面罩应用于颈胸上段食管癌放疗常造成的摆位误差：①头颈肩面罩制作过程当中过于与患者体表紧贴，冷却后面罩收缩，治疗1~2w由于面罩紧引起不舒适而机体不自主移动；②放疗过程中随着放化疗的同时进行，治疗反应使很多患者进食困难，体重明显下降导致面罩固定效果不佳；③在放疗的不同阶段，由于肿瘤体积的缩小或面部肿胀的减轻，也可使面罩固定发生松动；④面罩放置时叠加、挤压，致使其变形。为使面罩固定技术在临床上发挥更好的作用，尽可能地减少治疗过程中的摆位误差，应注意以下几点：①在制作面罩时，两侧应均匀用力，轻拉轻压，固定到底板架后，两手应一直在面罩两侧按压使其紧贴患者的体表，尽可能与体表轮廓相吻合，直到面罩完全冷却硬化成型后方可松手；③同时应采用个体化头枕，头枕的弧度应与患者颈部的弧度相适应，使患者在整个摆位固定照射过程中，始终保持一个轻松舒适的，防止因不适而造成不自主的移动；④在面罩使用过程中应尽量保护好面罩，设置专人专柜摆放，避免因取放过程中互相挤压而可能造成面罩的变形；⑤尤其对于在使用过程中由于肿瘤体积的缩小或面部肿胀的减轻，造成面罩固定松动者，应及时重新制作及到模拟机下透视复位，方可继续治疗。

本研究是应用TrueBeam加速器的机载OBI图像系统引导放射治疗，能够及时发现和纠正治疗前的摆位误差，减小了治疗实施过程中的误差，提高了放疗精度。并且对误差数据进行整理和分析，根据实际情况制定适用于本院的CTV-PTV外放边界，以实现更精确更安全的放射治疗。

参考文献：

[1]张美玲,叶素贞,陈新佳，等.食管癌患者首次摆位行锥形束CT验证的误差分析[J]中华肿瘤防治杂志2012,19(9):676-678.

[2]Edge SB,Byrd DR,Compton CC,et al.AJCC cancer staging manual.7thedition.New York: Springer;2010.

[3]Bijhod J,van Herk M,Vijlbrief R,et al.Fast evaluation of patient setup during radiotherapy by aligning features in portal and simulator images[J].Phys Med Biol,1991,36(12):1665.

[4]Van Herk M.Errors and margins in radiotherapy[J].Semin Radi at Oncol,2004,14(1):52-64.

[5] 张春利,房彤,陈力，等.面罩固定与整体挡铅技术在头颈肿瘤放疗中的应用及质量控制[J].中国肿瘤临床与康复,2003,10(4):372-373.编辑/王敏