真空袋和Orfit架在盆腔妇科肿瘤体位固定中稳定性的对比研究

刘明治 许森奎 刘镖水

妇科恶性肿瘤发病率逐年上升,已经成为危害女性生命健康的主要原因之一[1-2]。妇科盆腔部肿瘤主要包括宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌等,并且大部分的患者都需要进行放射治疗[3-5]。放射治疗的准则是在靶区受到最大剂量的同时,尽可能保护周围的正常组织。而影响放射治疗精确度的误差来源主要包括系统误差和随机误差,因此在放射治疗中分次间的体位重复性至关重要。系统误差和随机误差影响临床医生勾画靶区时外扩的多少,故应该选择合适的固定方式,保证放射治疗的精准性,并根据不同的固定方式对靶区进行合理的外扩。随着放疗技术的发展,可以利用CBCT图像校正摆位误差,图像引导放疗可以进一步提高分次间的放射治疗精度[6],降低因为摆位误差带来的患者实际受量的不确定性。

本文回顾性分析了2019年1月至2019年12月在中山大学肿瘤医院治疗的妇科肿瘤患者放射治疗数据,并对两种不同固定方式的摆位误差进行了分析,希望为临床实践中选择合适的固定方式及合理的靶区外扩提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2019年1月至2019年12在我院进行盆腔恶性肿瘤放疗的女性患者总共388例,其中利用负压真空袋进行盆腔固定的患者257例,利用orfit架进行盆腔固定的患者131例。

1.2 体位固定

真空袋固定组患者,仰卧在真空袋上,双手下垂,通过对负压真空袋塑形抽气后固定盆腔部位,如图1;orfit架固定组患者,俯卧于orfit架上,双手上举,通过热塑膜固定盆腔部位,如图2。

图1 真空袋固定

图2 Orfit架和热塑体膜固定

1.3 CT模拟定位及图像配准

所有患者于Philips公司大孔径CT进行盆腔部肿瘤模拟定位扫描,扫描层厚5 mm,在定位扫描之前嘱咐患者憋尿,并应用膀胱测量仪进行测量,要求尿量在200～350 ml之间。该CT定位图像被用于靶区勾画、放疗计划设计及后期作为与CBCT图像配准的参考图像。每次放疗之前,嘱咐患者进行憋尿。真空袋组患者257例,总共进行了4768次CBCT扫描,orfit架组患者131例,总共进行了2955次CBCT扫描。将患者的CBCT图像与CT定位图像进行配准,配准结果由当值治疗师手动调整并审核通过后予以移床,并执行放疗。记录调行放疗。记录调整审核通过后的三维摆位误差值,分别为左右(X轴)、头脚(Y轴)、升降(Z轴)。

1.4 统计学方法

比较两种体位固定的摆位误差并利用独立样本t检验进行统计学分析,P<0.05时为差异具有统计学意义。根据van Herk[7]的靶区外扩公式MPTV=2.5∑+0.7σ计算两种固定方式的外扩边界。

2 结果

2.1 不同固定方式摆位误差结果

在进出方向,P<0.05,表示两组数据具有统计学差异。真空袋组的摆位误差小于orfit架组,并且orfit架组出现的最大摆位误差达到了22 mm,明显大于真空袋组,而在左右方向两种固定方式摆位误差没有统计学差异。在升降方向上虽然两组数据具有统计学差异(P<0.05),但摆位误差数据绝对值没有太大差异,另外真空袋的最大摆位误差大于orfit架组,达到了28 mm,见表1。

表1 两种固定方式摆位误差对比

2.2 不同固定装置摆位误差数据分布情况

orfit架组在Y轴方向的固定效果较差且具有明显的倾向性,68.9%的治疗分次中需要进行出床。真空袋组在Y轴方向上固定效果明显优于orfit架组,66.2%的治疗分次摆位误差≤3 mm,而orfit架组为49.1%,并且orfit架组有30.8%的治疗分次摆位误差>5 mm。在X轴方向上,两种固定方式无明显区别,真空袋组摆位误差在<3 mm的比例上略高于orfit架组。而在Z轴方向上,真空袋组趋向性也较明显,60%的治疗分次中需要进行升床,但两种固定方法的摆位误差在数据分布上无太明显区别,固定效果都较好。两种固定方式在77%以上的治疗分次中摆位误差都≤3 mm,见表2。

2.3 不同固定方式在进出方向的摆位误差分布

真空袋组的摆位误差主要集中在-0.3～0.3 cm之间。orfit架组的摆位误差在小于0的分次数较多,且在-1～-0.5 cm区间内明显比真空袋组分次数更多。进一步说明真空组在进出方向固定效果比orfit架组更好,见图3。

图3 两种固定方式进出方向摆位误差

2.4 不同固定方式靶区外扩比较

根据靶区外扩公式2.5∑+0.7σ计算,在Y轴方向上真空袋组外扩边界比orfit架组小2.1 mm,在X轴和Z轴方向上两种固定方式计算的外扩区域无明显区别,见表3。

表3 两种固定方式靶区外扩比较/mm

3 讨论

本文回顾性地分析了采用真空袋和orfit架进行体位固定的女性盆腔部肿瘤患者放射治疗摆位误差数据,对比分析两种体位固定方式分次间的稳定性。所有患者均在CBCT的引导下进行调强放射治疗,CBCT的配准区域以靶区为主,配准结果经过当值治疗师审核后予以通过,并按当次摆位误差进行移床治疗。本中心对盆腔部的摆位误差要求在5 mm以内。

真空袋固定和orfit架固定在妇科盆腔肿瘤放射治疗中都是常用的体位固定方式,两种固定各有优缺点[8]。在本研究中真空袋在Y轴方向的固定效果比orfit架的固定效果更好,且66.2%的误差都在3 mm以内,86%的摆位误差在5 mm以内。而orfit架只有69.2%的误差在5 mm以内。在其它两个方向当中,两种固定方式摆位误差在5 mm以内的比例真空袋略高于orfit架。根据Vank 公式计算出的CTV-PTV外扩,其中真空袋在X、Y、Z轴方向上的外扩分别为(7.4,7.4,7.3)mm,与Nidhi[9]报道的(5.84,10.36,5.66)mm,两者在Y轴方向相差较大,本文中计算出的PTV外扩在Y轴方向更小。而orfit架为(7.2,9.5,7.1)mm,与Santanam[10]报道的(7.2,9.4,7.1)mm基本一致。利用真空袋进行固定时在Y轴方向的外扩可以更小,以进一步保护靶区周围的危及器官。

在临床实践中应该根据实际情况选择合适且患者接受程度更高的体位固定方式,以保证更好的体位重复性。真空袋固定方式为仰卧位,orfit架固定方式为俯卧位,有研究表明[11]俯卧位能够有效降低小肠的受量,保护小肠等危及器官。这是因为在俯卧时,小肠、乙状结肠等在重力作用下会自然下垂,增大与靶区之间的距离,从而降低受照剂量。但因病情原因,orfit架的俯卧位不适合患者或者俯卧无法坚持时,应更换体位固定方式,而在靶区外扩时应随固定方式的改变而改变。本文研究结果表明,在Y轴方向上真空袋比orfit架固定效果更为稳定,其靶区外扩更小。在相同靶区外扩的情况下,orfit架俯卧位保护小肠的优势在一定程度上可能有所减弱,反而增加了患者的不适性。

在宫颈癌的治疗中,膀胱的充盈程度对于膀胱及其周围的危及器官影响较大。理论上膀胱的充盈程度较高时,膀胱接受的照射范围越少,同时更多的小肠也会被挤出照射区域,相同的靶区照射范围、剂量以及膀胱和小肠的不良反应更少[12-14]。赵永亮等[11]的研究结果表明,在膀胱较为充盈时,不同体位固定下患者的各危及器官V30及Dmean并无明显差异。在利用orfit架固定的情况下,如果患者体重变化较为明显,体膜与患者之间的间隙就会变大,使得体位重复性变差。这可能是导致orfit架固定的患者在Y轴方向上体位变化较大的原因之一。同时在临床实践当中,俯卧位的摆位相对而言更加复杂、困难。

本文研究结果表明,在Y轴方向上真空袋的固定效果相比于orfit架更加稳定,在相同情况下靶区的外扩更小。在临床实践中,应根据不同固定方式对靶区进行合理的外扩,以进一步的提高放射治疗的精确性。