组织补偿膜使用方式引起的放射治疗摆位误差分析

吴舒鑫 郑祖安* 付秀根 肖志平 李 庆

放射治疗是恶性肿瘤治疗的主要手段之一，大部分肿瘤患者都能够通过放射治疗获得较为理想的效果，延缓疾病的进程，提高生存质量[1-3]。对于胸腹部浅表肿瘤放射治疗，最常见的如乳腺癌根治术后胸壁放射治疗、隆突性皮肤纤维肉瘤术后放射治疗等由于需照射部位表浅厚度通常在1.5～2 cm，且靶区靠近皮肤表面，其后又有心肺等重要器官的限制[4-5]。常规使用的高能X射线存在剂量建成区，在治疗深部肿瘤时有很好的皮肤保护效应，但治疗浅表肿瘤时却会导致肿瘤剂量不足[6-7]。通过增加适当厚度的组织补偿膜能够在提高皮肤表面及皮下组织剂量的同时降低心肺前缘的受照剂量，组织补偿膜成为患者每日放射治疗所需用品，其如何正确使用显得尤为重要[8]。本研究所选病例均为需照射胸腹部表浅部位的肿瘤患者，所有病例放射治疗均需添加组织补偿膜以达到理想的剂量需求，对组织补偿膜采用不同的使用方式所起的摆位误差及患者使用后舒适度进行分析，为组织补偿膜的临床使用提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2016年5月至2018年12月在华中科技大学同济医学院附属同济医院肿瘤放疗中心收治的40例需加用组织补偿膜调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy，IMRT)患者，其中乳腺癌根治术后需行胸壁照射病例29例，胸腹部隆突性皮肤纤维肉瘤术后行放射治疗病例11例。患者年龄23～68岁，平均年龄(49.50±12.57)岁，中位年龄53岁。所有患者对本研究均知情，并签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①患者年龄18～70岁，不限性别，能够完成全部放射治疗疗程；②患者放射治疗前体重减轻＜5%，无放射治疗禁忌证；③患者放射治疗计划设计为每次治疗需添加组织补偿膜。

(2)排除标准：①患者有强迫症状或治疗体位无法重复；②各种原因导致治疗中断超过1周及以上的患者；③图像引导放射治疗次数＜10次的患者。

1.3 设备与材料

采用X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography，CT)SOMATOM Definition AS型模拟定位机(德国西门子公司)；Pinnacle放射治疗计划系统(美国飞利浦公司)；Synergy直线加速器及机载锥形束CT(cone beam CT，CBCT)(瑞典医科达公司)；X射线容积影像(X-ray volume imaging，XVI)处理系统(瑞典医科达公司)。负压真空气垫，30 cm×30 cm，厚度0.5 cm的人体组织补偿膜(北京美特普公司)；无极调温加温垫(石家庄望峰电器公司)。

1.4 检查方法

(1)体位固定及CT定位扫描：所有患者采用负压真空气垫固定体位，取舒适的仰卧位，双手交叉放于头顶充分暴露颈胸腹需照射部位，测量需照射部位体表温度并记录，采用加温或不加温方式添加组织补偿膜，并用记号笔标出添放位置以便后续放射治疗重复。画中心标记线并铅点标记后在SOMATOM Definition AS型CT模拟定位机上扫描采集影像传输治疗计划系统(treatment planning system，TPS)，医生勾画靶区后物理师做放射治疗计划。

(2)放射治疗摆位及治疗验证：每例患者整个放射治疗过程共需做10次CBCT验证，分别为前4次和后续每隔3～4次做一次CBCT验证；配准方式采用灰度配准，配准框包括整个靶区及危机器官。放射治疗机房治疗时环境温度控制在(22±2)℃，相对湿度控制在50%±10%。机房备两张0.5 cm厚度组织补偿膜，一张室温下常规放置备用，一张放无极调温加温垫上预加温至30 ℃备用。加温的组织补偿物，放射治疗摆位前依据定位记录的体表温度调节无极调温加温垫加温组织补偿膜至患者体表温度，见图1。

图1 常温放置补偿膜和无极调温加热垫加热组织补偿膜备用示意图

所有入组患者第一次图像引导治疗前随机使用加温或不加温方式添加组织补偿膜后做CBCT验证，下一次图像引导治疗前以另一种方式添加组织补偿膜后做CBCT验证，并做使用方式记录和CBCT验证数据记录。以此反复每例患者共做10次CBCT验证治疗，每一例患者每一种添加方式各获得5组X轴、Y轴和Z轴方向平移和旋转的CBCT验证数据。每例患者最后一次治疗完成后对两种使用方式进行分值区间为1～10分舒适度评分，并做分值记录。

1.5 统计学方法

采用SPSS17.0统计软件对数据进行分析。计量资料以(±s)或[M(P25，P75)]表示，采用配对t检验或秩和检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同使用方式各方向的摆位误差比较

在40例患者组织补偿膜的两种使用方式CBCT的验证误差在X轴、Y轴平移和X轴旋转方向加温方式误差明显小于不加温方式，其差异具有统计学意义(t=-5.386，t=-3.435，t=-4.208；P＜0.05)；在Z轴平移和Y轴、Z轴旋转方向两种方式误差比较，差异无统计学意义(t=-0.3851，t=-1.481，t=-1.305；P＞0.05)，见表1。

表1 组织补偿膜不同使用方式各方向的摆位误差比较(±s)

表1 组织补偿膜不同使用方式各方向的摆位误差比较(±s)

2.2 不同使用方式舒适度评分比较

在40例患者中，两种使用方式舒适度评分对比，使用前加温方式的评分高于使用前不加温方式，差异具有统计学意义(Z=-5.361，P＜0.05)。

3 讨论

放射治疗组织补偿膜是临床上使用的、电子密度接近于人体组织、放射治疗时放置在特定体表部位用于提高皮肤表面剂量以及补偿人体不规则的外轮廓的一类物质的总称[9]。放射治疗组织补偿膜能有效的提高皮肤表面射线剂量，添加有效的人体组织补偿膜可以将6 MV的X射线皮肤剂量由10%～40%提高到接近100%[10]。放射治疗组织补偿膜能解决浅表肿瘤放射治疗时靶区剂量不足或不确定的问题。

人体组织补偿膜在放射治疗中的广泛应用，使得浅表肿瘤的精确放射治疗成为现实，越来越多的浅表肿瘤放射治疗时选择IMRT，因此，控制好摆位误差至关重要。图像引导调强放射治疗(image guided radiation therapy，IGRT)中利用机载CBCT验证系统能很好的控制摆位中所产生的误差[11]。骆小青等[12]研究显示，乳腺癌等表浅肿瘤采用IGRT时，CBCT配准方式宜采用灰度配准。本研究采用IGRT时CBCT均采用灰度配准。刘建平等[13]研究表明，放射治疗时体位移动3 mm，疗效降低3.3%；而移动5 mm，疗效降低4%～18%；移动6 mm，疗效降低33.1%。目前，临床上患者摆位后再添加人体组织补偿膜可能带来了新的摆位误差，这种误差很可能由于添加的组织补偿膜与患者身体有一定温差引起人体本能的寒颤反应而扭动身体造成。本研究比较了组织补偿膜在放射治疗应用中使用前加温和不加温两种方式所引起的摆位误差，其结果显示，组织补偿膜使用前加温的方式在治疗时Y轴、Z轴平移和X轴旋转方向误差明显小于不加温方式，而在Z轴平移和Y轴、Z轴旋转方向误差与不加温方式比较无明显差别，可见组织补偿膜使用前加温的方式确实在一定程度上较常规使用方式缩小了摆位误差，能使得放射治疗更加精确。患者治疗舒适度评分比较，使用前加温方式评分远大于不加温方式，可见组织补偿膜使用前加温的方式能让患者的舒适度更好。在放射治疗时，组织补偿膜使用前加温的方式在提升患者放射治疗精确度的同时又提升了患者的就医舒适感。

4 结论

采用组织补偿膜使用前加温方式，避免了组织补偿膜与人体皮肤接触时由于异物温差引起的人体本能的寒颤反应造成的误差，摆位误差明显优于不加温使用方式，能提高摆位精度且患者舒适度更好，更符合放射治疗规范。但由于本研究病例少，涉及的病例种类并不够广泛，且患者以女性为主，研究方法可能不够严谨，尚需更多、更全面的数据来论证。