头体一体式体位固定板在全中枢螺旋断层放射治疗中的应用

孟玲玲 解传滨 俞 伟 蔡博宁 徐寿平 曲宝林

头体一体式体位固定板在全中枢螺旋断层放射治疗中的应用

*孟玲玲①解传滨①俞 伟①蔡博宁①徐寿平①曲宝林①*

目的：观察分析头体一体式体位固定板在全中枢神经系统放射治疗中的优势。方法：回顾性分析20例使用螺旋断层放疗设备实施全中枢放疗的患者资料，其中10例使用了头体一体式体位固定板，10例使用了头体分体式固定板，将两组患者在治疗过程中各个方向的摆位误差数据进行分析。结果：头体一体式体位固定板组患者X轴和Y轴方向摆位误差显著小于头体分体式固定板组，其差异有统计学意义(t=3.489，t=4.750；P＜0.05)；Z轴方向摆位误差两组比较无显著差异。结论：头体一体式体位固定板在全中枢放疗时可以减小头脚方向的摆位误差，与螺旋断层调强放疗相结合可提高治疗精度，缩短治疗时间，值得在临床工作中广泛应用。

全中枢神经系统；放射治疗；螺旋断层放疗；头体一体式体位固定板

孟玲玲,女,(1982- ),硕士，主治医师。解放军总医院放射治疗科，从事胸腹部恶性肿瘤及儿童恶性肿瘤的精确放疗工作。

[First-author’s address]Department of Radiation Oncology, PLA General Hospital, Beijing 100853, China.

随着颅内肿瘤的发生率及发现率的上升，全中枢神经系统的放射治疗已成为现代放射治疗技术的重要组成部分，临床上主要用于髓母细胞瘤、松果体母细胞瘤、恶性室管膜瘤、有脑脊液播散和(或)种植的中枢神经系统恶性淋巴瘤及生殖细胞瘤等颅内肿瘤[1]。传统的常规模拟定位机下全中枢神经系统放射治疗(craniospinal irradiation，CSI)技术简单，弊端较多，临床工作中已很少应用；常规加速器下全中枢放射治疗实施过程中，相邻野的衔接处易出现剂量“热点”、“冷点”，剂量分布不均匀，且由于使用的是头体分体式固定板，摆位重复性差，尤其是儿童及有不自主运动的患者，放疗过程中不容易配合[1-2]。螺旋断层放射治疗(helical tomotherapy，HT)设备是直线加速器与螺旋断层CT结合的新型的调强放射治疗系统，在不规则靶区、大靶区及多靶区的放射治疗中尤显其优势[3-4]。本研究通过分析采用HT设备实施CSI过程中使用头体一体式体位固定板和头体分体式固定板的患者的摆位误差数据，初步观察头体一体式体位固定板的特点及优势。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2009年6月至2012年6月在解放军总医院放疗科使用HT实施CSI的患者20例，其中男性11例，女性9例；年龄2～25岁；11例为术后病理证实小脑髓母细胞瘤，9例为临床诊断生殖细胞瘤，KPS评分均＞90分。放射治疗过程中10例采用头体一体式体位固定板固定，10例采用头体分体式固定板固定，放射治疗前患者血常规、生化指标均正常，放射治疗期间每周复查血常规。

1.2 实验设备

CT模拟定位系统(Philips Brilliance德国飞利浦公司)、TomoTherapy计划设计系统(美国Tomotherapy有限公司)、TomoTherapy放射治疗系统(美国Tomotherapy有限公司)、头体一体式体位固定板、头体分体式固定板、热塑头模及体膜(如图1所示)。

图1 头体一体式体位固定板及固定方法

1.3 体位固定

患者取仰卧位，双上臂伸直置于身体两侧，分别用热塑头模及体膜固定体位，使体中线与床轴一致。图1显示，使用头体一体式体位固定板患者，以头部合适做模为准；使用头体分体式固定板患者，以体部合适做模为准，适当调整头架位置。于Philips大孔径CT定位机下行CT扫描，层厚为5 mm，扫描范围为头顶上1 cm到坐骨结节处。

1.4 靶区勾画

扫描图像通过DICOM网络传输至CMS公司FocalSim Version 4.34.02医师工作站。医生在CT扫描图像上逐层勾画出肿瘤体积(gross tumor volume，GTV)：MRI影像资料显示或手术中所见的肿瘤浸润范围；临床靶区(clinical target volume，CTV)：包括全脑、椎管和骶孔，下缘一般定在S4下缘；计划靶区(planing target volume，PTV)：考虑摆位误差及系统误差，将CTV各方向均匀外扩5 mm；危及器官包括眼球、晶状体、视神经、腮腺、肺、肾脏、胃、肝脏、心脏和膀胱等，女性患者还要勾画出卵巢可能存在的范围，设为VIP。女性患者在第5腰椎(L5)水平将靶区分成两部分，中间间隔4层(即2 cm)，L5以上实施TomoTherapy治疗计划，L5以下实施左右对穿适形放射治疗，以最大限度保护卵巢。

1.5 剂量限定

将勾画好靶区及正常器官的CT图像经DICOM RT传输至TomoPlan Ver3.1.2.9治疗计划系统，GTV给予20～26 Gy/10～13次，全中枢PTV给予23.4～36 Gy/13～20次，均为5次/周。眼球最大剂量＜8 Gy；晶状体最大剂量＜5 Gy；肺V5〈50%，V10＜20%，V20＜5%；肝最大剂量＜25 Gy，V10＜10%；胃最大剂量＜25 Gy，V10＜10%；心脏最大剂量＜26 Gy，V10＜10%；肾V5＜50%，V10＜20%；至少一侧腮腺平均剂量＜15 Gy或20 cc体积腮腺＜26 Gy或至少一侧腮腺V30＜50%，VIP区域＜5 Gy。

1.6 评价指标

应用治疗计划的剂量-体积直方图(dose-volume histogram，DVH)进行靶体积、正常器官的剂量评价。通过每次治疗前的兆伏级CT扫描图像与计划图像对比，自动或手动调整患者在X轴(左右方向)、Y轴(头脚方向)及Z轴(身体前后方向)的摆位误差，以骨性标志为准，并记录各个方向的数值。使用头体一体式体位固定板的患者，兆伏级CT扫描范围选取胸部；使用头体分体式固定板的患者，分别扫描头部及胸部并取平均值。

1.7 统计学方法

采用CHISS 1.01统计软件对两组的数据进行配对t检验分析。实验数据以表示，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 剂量学结果

全中枢TH治疗计划主要参数设置为：调制因子(modulation factor，MF)为3.0，螺距比为0.4，射野宽度为5.0 cm，计划实施治疗时间为6.7～12.9 min，

治疗长度为47.3～77.9 cm。治疗计划均满足了95%的靶区接受到处方剂量的照射，等剂量分布曲线包绕靶区紧凑，曲线剂量梯度陡直，正常器官的受量均满足临床要求。

2.2 摆位误差对比

分别对两组患者X轴、Y轴及Z轴方向上摆位误差数值(总共942个数值)进行比较。结果显示，头体一体式体位固定板组患者X轴和Y轴方向均值显著低于头体分体式固定板组，差异有统计学意义(t=3.489，t=4.750；P＜0.05)，Z轴方向均值两组比较无显著差异，各方向最大偏离中心数值中Y轴变化最大(见表1)。

表1 两组不同方向摆位误差和最大偏离中心数值

3 讨论

螺旋断层调强放射治疗是CT实时图像引导下的调强放射治疗技术，可应用于人体任何部位的肿瘤，尤其在多靶点、多部位同时照射时具有较为明显的优势[5]。该设备有两种工作模式：①3.5 MV扇形束的兆伏级CT成像模式，通过治疗前扫描图像与计划图像进行对比，可从三维方向修正摆位误差，观察肿瘤在治疗过程中变化；②6 MV扇形束的治疗模式，治疗时加速器围绕治疗床360o实施旋转出束，同时多叶光栅通过开关叶片实现对束流的调制，体现出良好的剂量均匀性、适形度及陡峭的剂量梯度、实时图像引导及多靶点同时治疗等优势，可满足靶区内高剂量的同时更有效地保护周围正常器官[6-7]。

CSI靶区范围大，不同部位脊髓深度不同；通常行CSI的患者病情较重，且多为儿童和青少年，保持相对固定的体位很困难，因此，不合理的放射治疗方案可能会给患者造成严重、不可逆的损伤，甚至威胁到生命。多数研究集中在如何改善放射治疗计划的设计、如何射野方面及应用新的放疗技术[8-9]；随着精确放射治疗技术进展，尤其是图像引导放射治疗和螺旋断层调强放射治疗技术的应用，精确摆位的重要性已被越来越多的学者重视。根据临床的需求，本研究研制了头体一体式体位固定板，并初步试用于临床。

螺旋断层调强放射治疗在CSI中已显示出很大的优势：剂量均匀、一次完成治疗、治疗时间短及实时摆位修正等[1-2，10]。Park等[11]报道，TH治疗前的MVCT扫描可以提高CSI时患者摆位的精确性，因此可缩小PTV的外扩范围。另外，螺旋断层调强放射治疗亦可减轻CSI患者的近期临床副反应。Penagaricano等[12]报道，用TH行CSI治疗的18例患者，无病生存率及总生存率分别为78%和89%，治疗过程中及后期随访中未出现急性肺损伤。Kunos等[13]及Sugie等[14]报道，TH技术行CSI可以减少患者治疗过程中血液学毒副反应，减少高剂量照射体积。将TH与头体一体式体位固定板固定体位相结合，将全中枢放射治疗疗效达到更佳的效果。

本研究行CSI的患者较少，回顾性选取了20例使用TH实施CSI的患者，其中10例使用了头体一体式体位固定板，10例使用了头体分体式固定板，将两组患者在治疗过程中的各个方向的摆位误差数据进行分析。研究结果显示，头体一体式体位固定板组患者X轴方向和Y轴方向摆位误差显著小于头体分体式固定板组，Z轴方向摆位误差比较无统计学差异。由于临床上无儿童及青少年专用的身体固定架及热塑体模，成人体部固定架及热塑膜则显得相对过大，这可能是造成各方向最大偏离中心数值较大的原因。

本研究所使用的头体一体式体位固定板集多功能、一体化、高精度为一体，是理想的换代定位产品，较传统分体式定位板而言该定位板有以下特点：①功能一体化，该定位板同时实现了头部定位架、头颈肩定位架、体部定位架及乳腺托架的功能，可实现头颈部和体部同时定位，满足全脑全脊髓精确照射及多靶点治疗一次定位，附以敏感部位防护措施，可实现全身放疗；②应用集约化，该定位板可分别适用于各种边孔式或塞块等数十种记忆膜定位、真空垫定位，囊括了几乎所有通用主流定位模式，便于耗材的选择和更换，不必被动更换定位架；③定位精确化，该定位板的顶肩板、中心线、腋部标尺、腰部标尺及胯部标尺相配合，避免了局部定位板复位时难以找准基点的缺陷，定位复位精度极大提高；④操作简便化，顶肩板和体部定位附件多档设计，可满足不同人群的需求。

头体一体式体位固定板在全中枢放射治疗摆位时可有效地减小头脚方向的摆位误差，与具有精确调强放射治疗和实时图像引导为特点的螺旋断层调强放射治疗相结合，可以缩短治疗时间，减少放射治疗副反应，提高治疗疗效，值得在临床工作中广泛应用。

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Positioning research on helical tomotherapy for craniospinal irradiation/

MENG Ling-ling, XIE Chuan-bin, YU Wei, et al// China Medical Equipment,2014,11(9):52-55.

Objective:To observe the advantages of single head-body board in decreasing positioning error for cranniospinal irradiation.Methods:Twenty patients accepting craniospinal irradiation treated with tomotherapy. Ten of the patients used the head-board plus body-board separately to fix up the body in treatment, and another 10 used the single head-body board. The data of positioning error and side effects during the treatment were analyzed.Results:The positioning error in patients using head-body board was less than that using the head-board plus body-board in X and Y direction (t=3.489, t=4.750; P＜0.05), and the compare data of the positioning error in Z directions had no statistical significance.Conclusion:The single headbody board can decrease the positioning error in superior-inferior direction for craniospinal irradiation, and it can shorten the treatment time, so it is worth wide usage in clinical treatment. The advice is to design different types and plastic models to fit patients with different ages and different body types.

Central nervous system; Radiotherapy; Helical tomotherapy; Head-body board

1672-8270(2014)09-0052-04

R815

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.09.018

2013-12-31

中国人民解放军总医院苗圃基金(11KMM45)“全骨髓和全淋巴系统螺旋断层放疗新技术的研究”

①解放军总医院放射治疗科 北京 100853

*通讯作者：qubl@sohu.com