热塑膜固定联合π形尺摆位在腹部肿瘤患者放疗中的应用

郭飞，李贤富，谢力，阳华东，周业琴，谭榜宪

川北医学院附属医院 放疗科，四川 南充 637000

热塑膜固定联合π形尺摆位在腹部肿瘤患者放疗中的应用

郭飞，李贤富，谢力，阳华东，周业琴，谭榜宪

川北医学院附属医院 放疗科，四川 南充 637000

0 前言

近年来，随着三维适形放疗和调强放疗技术的大范围推广，摆位的重复性越来越重要。与普通的放疗技术相比，适形和调强放疗技术的靶区勾画更加精确，对摆位精度的要求更高[1-2]。人体为非刚性结构，每次摆位不可能做到与计划体位完全一致。我科利用热塑膜固定联合π形尺摆位来减小放射治疗过程中的摆位误差，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2013年12月～2014年3月，在我科接受放疗的腹部肿瘤患者12例，其中10例为ⅡB～ⅢA分期的宫颈癌患者，2例为D1期的前列腺癌患者。患者年龄在45～55岁之间，中位年龄49岁，KPS评分＞70。将以上放疗患者分别采用热塑膜固定摆位（A组）和热塑膜固定联合π形尺摆位（B组），摄取其正侧位DR图像。

1.2 方法

1.2.1 热塑膜固定

将定位床板水平置于新华模拟定位机床上，患者取仰卧位，双手上举抱头，端正躺于定位床板上。将瑞迪体部热塑膜放入60～65 ℃恒温水箱中，待其软化后迅速取出，拉伸后覆盖于患者腹部，使膜面与患者腹部皮肤尽量贴合紧，做出体部轮廓。待塑形完成后，打开模拟机LAP激光灯，移动机床到合适位置，在患者靶区附近位置的膜前及两侧标记魔十字。标记完后，摄取其正侧位DR图像作为复位时的配准原图。

1.2.2 π形尺标记

嘱病人不动，取下热塑膜，将π型尺插入定位床两侧导轨内，打开π形尺激光灯，分别在中线两侧皮肤动度较小的骨性标记部位进行4点体表标记,见图1(a)，并记录下π形尺所在的侧导轨数据和横向体表标记的坐标数据[3]，见图1(b)。

图1 对患者进行4点体表标记并记录数据的示例图

1.3 图像摄取及误差分析

复位时，患者体位与治疗床位置尽可能与做膜时保持一致，覆盖体膜，移动床，使激光对准魔十字处，摄取正侧位DR图像并保存为A组。复位时，患者体位与治疗床位置尽可能与做膜时保持一致，使用之前记录的π形尺侧导轨数据定位机床位置，体表标记数据定位激光的横向位置，打开激光灯，微调体位，让体表标记点和激光点重合，再覆盖膜。移动模拟机床，使得模拟机激光灯对准膜上的魔十字，摄取正侧位DR图像并保存为B组。模拟定位机摄片参数同A组，摄取正侧位DR图像并将其设为原图像，A组和B组的正侧位DR图像设为参考图像。利用新华模拟机图像配准软件IMATCHING分别将参考图像和原图像进行二维图像配准，先自动配准，再设置成棋盘式显示进行手动微调。配准完毕后，得出X（左右方向）、Y（头脚方向）、Z（腹背方向）3个方向的误差绝对值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0软件对数据进行统计学分析，数据以均值±标准差（±s）表示，采用交叉配对t检验方法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

12例患者，共计摆位36次，摄取正侧位原图像24张，正侧位参考图像48张。每一例均采用图像配准软件IMATCHING进行X、Y、Z方向的误差分析，得到A组和B组图像在各方向上与原图像的误差均值及标准差，见表1。组间对比采用交叉配对t检验法，得出在X和Y方向上存在极显著性差异（P＜0.01），在Z方向上有显著性差异（P＜0.05）。

表1 参考图像在X、Y、Z方向的误差分析（±s，mm）

表1 参考图像在X、Y、Z方向的误差分析（±s，mm）

方向 A组 B组 P值误差均值 标准差 误差均值 标准差X 6．63 1．63575 3．40 1．12744＜0．01 Y 7．35 1．05436 4．59 0．95388＜0．01 Z 8．15 2．62943 6．92 1．95487＜0．05

3 讨论

放射治疗中各个方向的摆位总误差由系统误差（Systematic Error）和随机误差（Random Error）构成[4-5]。一般来说，系统误差通常包括CT定位系统的扫描误差、机械误差、移动激光灯的运动误差、加速器的机械误差、固定激光灯的误差等[6]。随机误差是患者每次治疗时体位重复性的差异，是技术员摆位操作和患者器官运动等造成的。在放射治疗过程中，我们要尽量减小随机产生的摆位误差。

研究表明[7-8]，应用热塑膜固定相对于其他固定技术来说，可有效提高腹部肿瘤摆位的准确性和重复性。而π形尺与定位床板构成的立体定位框架又具有良好的机械性能，可以满足精确放疗定位的精度标准[3]。两者相互结合，可进一步减小摆位误差。

在摆位中使用π形尺，理论上是将人体看成刚性结构，并将其放入π形尺与定位床组成的刚性结构中，确保其每次与定位床板的相对位置不变。通过相对位置来进行体表标记并记录数据，再次摆位时可以依靠明确的数据，而非操作人员的主观判断。

本组实验结果表明，B组与A组在X、Y、Z方向的摆位误差均值分别为3.40、4.59、6.92 mm和6.63、7.35、8.15 mm。两种方法的差异具有统计学意义（P＜0.05），热塑膜固定联合π形尺摆位组误差明显减小。使用π形尺标记的激光点主要位于XY二维平面内，通过激光标记对点（理论上是将人体看成刚性结构），在XY平面进行位置还原操作。此时，随着人体位置的还原，覆盖的体膜也随之恢复到了做膜时的状态，最后通过模拟机激光对准魔十字进行摄片。魔十字的标记线贴在膜体外侧（前部与两侧），因此，魔十字动度会随着复位后体膜形变量和人体与床相对位置变化的减少而减小。

联合摆位后腹背方向上仍存在较大误差，主要是由病人腹部呼吸运动的大小[9]和不同时期盆腔充盈量的差异引起的。对此，我科现阶段主要通过压腹装置和膀胱尿量控制来解决。

研究结果还显示，无论是否使用π形尺，主要的误差大小均为腹背方向＞头脚方向＞左右方向，这与徐俊杰[10]等的研究结果相符。误差测量结果可为我科医师勾画从临床靶区到计划靶区外扩边界范围提供数据支持（头脚和左右方向的外扩建议为6 mm，而腹背方向的外扩建议为7～10 mm）。

放射治疗疗程较长，一般都在一个月以上，病人在此期间由于洗澡或者摩擦等原因，易使体表标记点模糊甚至消失，此时应让病人重新做膜、标记、定位。

随着放疗技术的发展，对摆位精度要求的提高，再结合治疗中病患的实际情况，有时要进行自适应放疗，需要开展图像引导放射治疗（Image Guide Radiation Therapy，IGRT）技术进一步减小每次放疗的摆位误差。

4 结论

热塑膜固定联合π形尺摆位比单独使用热塑膜固定摆位更加准确，有效减小了摆位误差，在没有开展IGRT技术的医院可推广使用。

[1] Hunt M．The effect of positional uncertainties on the treatment of primary nasopharynx cancer[J]．Med Phys,1989,16(3):46．

[2] Stroom JC,Heijmen BJ．Geometrical uncertainties, radiotherapy planning margins and the ICRU-62 report[J]．Radiother Oncol,2002,64(1):75-83．

[3] 周彦彪,刘纯美,张华卿,等．Topslane体部定位框架患者定位准确性分析[J]．医疗装备,2009,(8):49-51．

[4] Bijhold J,van Herk M,Vijlbrief R,et al．Fast evaluation of patient set-up during radiotherapy by aligning features in portal and simulator images[J]．Phys Med Biol,1991,36(12):1665-1679．

[5] Hurkmans CW,Remeijer P,Lebesque JV,et al．Set-up verification using portal imaging; review of current clinical practice[J]．Radiother Oncol,2001,58(2):105-120．

[6] 肖锋,孙朝阳,胡明民,等．三维适形及调强放疗摆位误差分析[J]．中国医学物理学杂志,2008,25(3):641-642,669．

[7] 吴冰,付爽．热塑体膜固定技术在胸腹部肿瘤放疗中的应用[J]．中国医疗设备,2008,23(12):87-88．

[8] 王海峰．不同热塑体膜固定在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用比较[J]．大家健康,2013,7(12):91-92．

[9] 邹钦凤,陈新,黄家文,等．腹部肿瘤适形调强放疗摆位误差影响因素分析[J]．福建医药杂志,2010,32(5):111-112．

[10] 徐俊杰,高丽娟,黄群锋,等．EPID在盆腔肿瘤放疗中的摆位误差分析[J]．当代医学,2012,18(2):10-11．

Application of Combination of Thermoplastic Film Fixation and π-Shaped Ruler Positioning in Radiotherapy for Abdominal Tumors

GUO Fei, LI Xian-fu, XIE Li, YANG Hua-dong, ZHOU Ye-qin, TAN Bang-xian
Department of Radiotherapy, Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College, Nanchong Sichuan 637000, China

目的 探讨热塑膜固定联合π形尺摆位在腹部肿瘤患者放疗中的临床应用价值。方法 选取我院2013年12月～2014年3月12例腹部肿瘤患者，均在模拟定位机下做膜和标记魔十字，并在动度较小的骨性标记处的皮肤上标记π形尺激光点，然后摄取其正侧位DR图像；复位时A组使用热塑膜固定摆位，B组使用热塑膜固定联合π形尺摆位，分别摄取两组正侧位DR图像；将复位与做膜时摄取的正侧位DR图像进行二维配准，测量摆位误差。结果 B组与A组在X、Y、Z轴方向上的摆位误差均值分别为3.40、4.59、6.92 mm和6.63、7.35、8.15 mm。B组摆位误差小于A组，两组差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 热塑膜固定联合π形尺摆位比单独使用热塑膜固定摆位更准确，可有效减小摆位误差。

放射治疗；热塑膜固定；π形尺；魔十字标记；摆位误差

Objective To investigate the effectiveness of application of combination of thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning in radiotherapy for patients with abdominal tumors. Methods Altogether 12 cases with good self-control ability were selected among abdominal tumor patients who had been treated in the hospital from December 2013 to March 2014. For all the patients, the film was made, the magic cross was marked, the skin at the bony landmarks with the smaller dynamic degree was marked with a π-shaped laser point when they lay on the simulation localization machine. Then, the anteroposterior and lateral DR (Digital Radiography) images were taken. During the restoration, two positioning methods were adopted: the direct positioning of thermoplastic film fixation was adopted in Group A ; Group B used the combination of thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning. The anteroposterior and lateral DR images were taken. The two-dimensional image matching was performed between images taken during restoration and film-making to measure the error. Results The absolute value of errors (mm) between the positioning in X, Y and Z directions of Group B and Group A were respectively 3.40, 4.59, 6.92 mm and 6.63, 7.35, 8.15 mm. The errors significantly decreased when the combination of the thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning was adopted. The difference of the errors between two positioning methods was statistically significant (P＜0.05). Conclusion Application of combination of the thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning demonstrated its superior accuracy over the single use of the thermoplastic film fixation, which can effectively reduce errors caused by the positioning.

radiotherapy; thermoplastic film fixation; π-shaped ruler; magic cross marker; positioning errors

R730.55；TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.04.029

1674-1633(2015)04-0096-02

2014-11-20

四川省卫生厅科研课题（100158）；川北医学院重点培育项目（CBY11-A-ZP04）。

李贤富，副教授，研究方向：肿瘤放射物理与肿瘤治疗工程技术。

作者邮箱：94305030@qq．com