宫颈癌放射治疗摆位误差的影响因素

李明，蔡晶，储开岳，吴建亭，商在春

南通市肿瘤医院 南通大学附属肿瘤医院放疗科，江苏南通 226361

宫颈癌是女性常见的恶性肿瘤，放射治疗（放疗）是宫颈癌的主要治疗手段之一。在宫颈癌的放疗中，由于盆腔内有众多对射线较为敏感的器官，因此如何在放疗的同时对正常组织进行有效保护是放疗的重点［1］。随着放疗技术发展，图像引导调强放疗（IGRT）在宫颈癌治疗中得到了广泛应用。研究表明，IGRT在宫颈癌患者中应用可以减少肠道放射剂量，相比于三维适形放疗，其胃肠道和泌尿道毒性明显降低［2-3］。然而，先进的放疗技术伴随着对摆位精度要求的提高。在宫颈癌放疗中，摆位精度影响因素众多。何阳等［4］研究发现，皮肤弹性与摆位误差随年龄变化有一定相关性；伍嘉颖等［5］认为，规范憋尿流程可以使体位固定、CT 扫描、模拟复位具有一致性；马平平等［6］通过对不同肥胖程度患者摆位误差研究发现，较大误差在头脚（CC）方向。因此，系统分析患者年龄、固定方式、肥胖程度、憋尿量等因素对摆位精度的影响，可为宫颈癌放疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取 2019 年 5 月—2021 年 3 月南通大学附属肿瘤医院收治的宫颈癌放疗患者148例，年龄 32~74 岁，中位年龄 51 岁；体质量指数（BMI）15.1~34 kg/m2，中位BMI 24.5 kg/m2；放疗前膀胱尿量311~373 mL；采取体板加体膜固定94 例、负压真空垫固定54例。纳入标准：首次放疗，病理学检查确诊宫颈癌，Karnofsky 评分≥80分；无严重器官功能障碍，对治疗有良好的依从性。排除标准：严重脊柱侧弯及平躺困难的患者。本研究通过医院医学伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 放疗定位 放疗患者采取仰卧并双手抱头体位，运用负压真空垫或体板加体膜进行体位固定。运用负压真空垫定位时，在定位激光灯引导下将金点标记到患者体表后行CT扫描定位；运用体板加体膜固定时，首先寻找体板与患者腹部相对固定位置并进行标记，确定患者与体板相对位置；在体膜上开2~3 个小孔并将小孔的位置标记，确定患者与体膜相对位置。运用飞利浦Brilliance TM Big Bore CT 模拟定位机进行定位增强扫描，扫描层厚5 mm，电压120 kV，扫描范围为腰1 椎体至闭孔下缘5 cm。定位影像传至放疗计划系统（TPS），三维重建CT 影像与MRI 影像融合，勾画靶区与正常组织。临床靶区（CTV）包括宫颈、子宫、宫旁、部分阴道及盆腔淋巴结区域以及受累腹主动脉淋巴结区。危及器官主要为直肠、小肠、膀胱和股骨头。运用Pinnacle 放疗计划系统对进行设计，根治放疗靶区剂量为45~50.4 Gy，分为25~28次。

1.3 误差测量 应用E1ekta Synergy 直线加速器，机架旋转360°，扫描电压120 kV，扫描电流1 056 mA，标准扫描剂量15.5 mGy，重建形成放疗摆位锥形束CT（CBCT）图像。根据文献［7］调整宫颈癌患者定位CT 的窗宽、窗位，取Level Loc=911、Window Loc=329与患者CBCT 图像进行骨性配准，配准首选肿瘤靶区、重要器官、骨结构等，得出线性误差左右（LR）、CC、腹背（AP）与旋转误差LR、CC、AP等六维方向的摆位误差。宫颈癌放疗摆位误差允许范围取线性误差T≤5 mm、旋转误差R≤3°。对未在允许范围内的摆位误差通过移床或重新摆位进行纠正后方可治疗。CBCT 扫描频率为患者放疗开始连续3 次用于确定治疗中心，评估摆位误差与稳定性，之后每周进行1 次。摆位误差数据取患者第4 次CBCT 测得值，共148次。

1.4 统计学方法 采用SPSSAU（V21.0）软件。符合正态分布的计量资料用表示，采用Lasso回归模型与线性回归模型分析各影响因素。选择各个自变量标准化回归系数趋于稳定时的最小K值，拟合的模型系数分析采用t检验，模型分析采用F检验，预测值与均值匹配评估采用R2法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

LR、CC、AP 方向的线性误差分别为（2.05 ±1.20）、（3.25 ± 1.81）、（2.16 ± 1.56）mm；LR、CC、AP 方向的旋转误差分别为（0.97 ± 0.87）°、（0.93 ±0.73）°、（0.86 ± 0.59）°。通过线性回归可见，患者年龄、膀胱尿量、BMI 与摆位误差呈线性增长关系，固定方式对摆位误差的影响最明显，见图1。

图1 患者年龄、膀胱尿量、固定方式、BMI与摆位误差散点趋势图

将年龄、膀胱尿量、固定方式、BMI作为自变量，将摆位误差作为因变量纳入Lasso 回归模型，K值取0.01，模型R2分别为 0.27、0.49、0.35、0.28、0.11、0.05，即年龄、膀胱尿量、固定方式、BMI可以解释线性误差LR、CC、AP的27%、49%、35%变化原因，旋转误差LR、CC、AP的28%、11%、5%变化原因。对线性误差LR、CC、AP与旋转误差LR、CC、AP进行F检验发现，FLR=12.88、FCC=34.65、FAP=19.61，P均＜0.05；旋转误差FLR=13.54、FCC=4.59，P均＜0.05；FAP=1.93，P＞0.05。即年龄、膀胱尿量、固定方式、BMI中至少一项会对线性误差LR、CC、AP与旋转误差LR、CC产生影响，而对旋转误差AP不会产生影响。见表1。

表1 宫颈癌放射治疗摆位误差影响因素的Lasso回归分析

3 讨论

目前，宫颈癌放疗重点是通过更高的肿瘤靶区覆盖和更少危及器官受量来达到更好的疗效［8-9］。在宫颈癌放疗中，放疗反应以造血系统、泌尿系统、消化系统为主。郭旗等［10］认为，术后IGRT的宫颈癌患者3 级及以上不良反应主要为血液不良反应，早期严重的肠道不良反应发生率较低。应用IMRT 联合同步剂量补偿HDR-ICBT 方法治疗局部晚期宫颈癌可以降低严重不良反应的发生率，且具有较好的局部控制率和总生存率［11］。杨烨等［12］通过将水凝胶注射到阴道与直肠之间来增加间隙距离的方法，降低了直肠照射剂量并减少发生放射性损伤的概率。可见放疗计划设计优化与干预对危及器官有一定保护作用。在计划设计时，基于图像变换的CT图像校正算法可对宫颈癌放疗剂量准确性进行定量评估［13］；对于中晚期宫颈癌，动态IMRT 技术与强度等级≥10 的静态IMRT 技术剂量分布相当，临床应用中优先选取动态IMRT 或强度等级接近于10 的静态IMRT［14］。宫颈癌患者放疗计划采取 IMRT、IGRT、VMAT 等先进技术，可以提高靶区剂量的同时降低危及器官受量。然而，实施先进放疗技术前提是需要对摆位误差进行严格控制。肿瘤患者放疗过程中的摆位误差包括系统误差与随机误差。放疗设备机械误差、定位设备误差及计划系统误差等原因导致了系统误差；患者每次摆位、呼吸运动、患者不自主的移动等原因产生随机误差。研究表明放疗摆位误差会导致放疗靶区剂量分布发生变化，从而对肿瘤局部控制率或正常组织并发症产生影响。其中系统误差会导致肿瘤靶区偏移，随机误差则会导致靶区边缘剂量模糊［15-17］。因此，只有充分掌握摆位误差产生的原因，从根本上降低摆位误差，才能使患者在放疗时获益。

宫颈癌患者以中老年为主，随着年龄的增大皮肤弹性变差，在以皮肤标记线进行摆位时，皮肤容易受到牵拉从而引起摆位误差。但本研究发现，患者年龄对摆位误差无影响，这与理论有些不符，原因可能是外部干预导致皮肤状态和年龄不相关（个体差异、生育情况、皮肤保养状态）。虽然年龄对摆位误差无影响，但通过图1 可以看出年龄对患者六维方向摆位误差有一个增大趋势。后期需要对患者皮肤状态进行评估来客观评价其与摆位误差的关系。

彭海燕等［18］借助光学表面成像系统对宫颈癌患者摆位误差分析认为患者摆位易受膀胱尿量与BMI的影响。宫颈癌放疗时，盆腔腹侧标记点容易受膀胱的充盈与呼吸运动的影响，因此膀胱充盈状态对子宫前缘的影响较大，扩大CTV-PTV 前方外放范围可能降低靶区的漏照，控制膀胱充盈状态的一致性对宫颈癌精确IGRT 是必要的［19-20］。本研究发现，膀胱尿量主要影响线性误差CC方向，同样印证了上述结果。

固定方式选择时，宫颈癌患者采取体板加体膜固定技术进行放疗，可减少患者体位移动与呼吸幅度，通过体板刻度线配合人体标记线与人体标记点配合体模标记孔两方面结合确定患者位置，相较于负压真空垫可以减少摆位误差。本文通过Lasso 回归分析证实了上述论点。

在BMI对宫颈癌患者放疗摆位误差影响的研究中，李雅宁等［21］认为在不考虑旋转误差、靶区及邻近器官变化情况下，BMI≤18.4 kg/m2时固定方式选择仰卧位较好，BMI≥18.5 kg/m2时固定方式选择俯卧位较合适。张倩等［22］研究表明患者腹壁越厚、腹围越大摆位误差越明显，腹壁厚度＞3 mm、腹围＞900 mm的患者应适当增加PTV 的外放边界。本研究中Lasso 回归分析表明BMI 对摆位误差六维方向无影响，通过散点趋势图可见BMI在线性误差方向与旋转误差LR、CC方向有增大趋势，后期仍需进一步研究。

总之，宫颈癌患者进行放疗时，选择体板加体模固定配合定位标记线可以减少患者摆位误差提高治疗稳定性，患者憋尿量因根据摆位误差与膀胱受量情况进行评估，虽然本文未发现患者年龄与BMI 对摆位误差有影响，但依据两者与摆位误差线性图，其对摆位误差的影响仍需关注。