面颈部肿瘤是我国高发的恶性肿瘤之一, 放射治疗是其主要的治疗手段之一, 随着放射治疗技术的发展, 放射治疗进入精确定位、精确计划和精确治疗的"三精"时代。面颈部肿瘤的精确放疗需要适当的体位固定技术^[1], 影像引导最大的特征为:在分次摆位时和(或)治疗中采集图像和(或)信号, 引导此次治疗和(或)后续分次治疗^[2], 该技术的引入可在治疗出束前纠正之前产生的误差, 提高了摆位精度。水解热塑网罩有多种固定形式, 较常见的有卡槽固定式和铆钉固定式, 作者拟就这两种热塑网罩固定技术在头颈部肿瘤放疗的体位固定应用进行探讨。

1 材料与方法 1.1 一般资料

我院自2011年7月至2012年4月经过病理学证实的头颈部肿瘤放疗患者68例。

1.2 相关设备

CT-e模拟定位机、ELEKTA MONACO治疗计划系统、ELEKTA机载锥形束CT和XVI影像处理系统、ELEKTA SYNERGY直线加速器。

1.3 放疗体位固定装置

卡槽式热塑网罩和铆钉式U形热塑网罩以及相应的头枕和固定底板, 热塑网罩可加热至70℃塑性, 降温后成型。

1.4 体位固定和定位

68例面颈部放疗患者, 随机分组, 34例行卡槽式头颈肩罩固定, 34例行铆钉式头颈肩罩固定。在CT-e模拟定位机上重复患者体位固定, 利用激光定位系统给出扫描定位中心并在人体和固定器上做出标记, 3~5mm层厚扫描治疗部位。

重建三维影像后传输至ELEKTA MONACO计划系统, 在治疗计划系统中, 勾画靶区, 依据ICRU50号和ICRU62号文件分别定义GTV、CTV、PTV范围和靶区外扩范围, 在相应层面上予以勾画, 并以不同颜色对不同靶区予以区分。确定治疗中心后, 输出靶区中心定位参数, 依据定位系统在人体和固定器上做出靶区定位中心标记。

1.5 治疗摆位和位置验证

依据治疗计划参数, 在加速器室的激光定位仪的引导下进行体位固定, 体位的固定与CT影像采集定位时一致, 体表和固定器上均有标记, 与激光定位仪一致, 在ELEKTA机载锥形束CT和XVI影像处理系统中采用F1过滤器和S20影像窗口, 扫描后获取治疗部位影像, 重建后得到三维影像, 选择适当的配准框, ,与TPS中的DDR影像进行比对, 见图 1, 获得三维坐标误差值, 代表影像在三维方向上的的空间位置差值即:头脚方向(Longitudinal)、左右方向(Lateral)和前后方向(Vertical)。采用不同观察方法(cut、collour)观察两影像的差别, 见图 2, 坐标值小于1mm, 不做校正, 其余均做校正, 确认后进行自动校准即移动加速器床面, 与获取数值的反方向在三个方向上移动加速器床面, 消除影像之间的空间位置误差。启动加速器依据治疗参数进行治疗。

第二、三次治疗时依据定位中心参数在激光定位仪的引导下, 重复摆位, 体位的固定与CT影像采集定位时一致, 启动ELEKTA机载锥形束CT和XVI影像处理系统, 进行影像比对, 获得的影像三维坐标误差值, 分析原因, 根据误差值大小决定校正与否。以后每周一次影像引导, 方法同上, 记录头脚方向(Longitudinal)、左右方向(Lateral)、前后方向(Vertical)误差值以及相应方向的旋转角度。

1.6 数据处理

数据处理软件为SPASS 15统计处理软件。对ELEKTA机载锥形束CT和XVI影像处理系统输出的影像在三维方向与TPS的CT影像比对后的空间位置误差值和旋转角度进行统计学处理。

2 结果

对64例放射治疗面颈部肿瘤患者进行影像引导, 前三次治疗影像引导后坐标误差值小于1mm, 不做校正, 其余均做校正, 见表 1。行卡槽式头颈肩罩固定34例, 其中5.88%不校正, 校正最多的方向是头脚方向占85.29%, 铆钉式U形头颈肩罩34例, 其中11.76%不校正, 校正最多的方向是头脚方向占73.53%, 旋转误差最多都均出现头脚轴的旋转上, 其他方向较少, 旋转误差方向示意见图 2。

两种热塑网罩固定技术的重复摆位, 经CBCT验证的误差见表 2,93次验证六组分别代表六个方向, 行配对t检验。操作人员和患者对两种固定技术的反应见表 3和表 4:操作人员认为卡槽式网罩操作方便, 93.33%认为摆位精度一般; 铆钉式U形网罩, 全部认为精度高, 但操作不便。85.29%的患者对卡槽式网罩感觉舒适, 全部能配合, 而患者对铆钉式U形网罩的固定感觉不舒适, 52.94%感到难受, 20.58%难以配合。

3 讨论

面颈部活动度较大, 稳定性差, 不易重复固定, 热塑网罩固定技术应用于头颈部肿瘤放疗的体位固定可使病人在照射过程中体位保持不变以提高靶区精度和重复性^[3], CBCT影像引导指导摆位误差的纠正是非常有意义的, 使用影像引导可以提高摆位的精度, 减少摆位的不确定性^[4], 从网罩制作定位到治疗摆位, 每个环节均存在不确定性, 均可引起靶区的空间位置偏差。目前放疗使用的热塑网罩有多种固定形式, 作者采用卡槽式网罩和铆钉式网罩两种体位固定技术用于头颈部的放疗体位固定, 治疗摆位固定后借助于影像引导验证技术(CBCT)有效地证实和校正这种空间位置偏差, 本研究显示者两种固定技术的摆位线性校正最多出现在头脚方向, 其线性误差也最大, 旋转校正最多出现在头脚轴上, 旋转误差也最大; 两种固定器在头脚方向上的线性误差和左右旋转轴上的旋转误差的P < 0.05, 有统计学意义, 存在显著差别, 卡槽式网罩在左右旋转轴上旋转误差方面占优势, 铆钉式网罩在头脚方向线性误差方面占优势, 其余方面两种固定器无明显差别, 作者认为患者头部后仰内收角度不能重复, 头枕的形状即头窝的深浅与患者的头部接触面积大小不一致, 是其主要原因。

从操作角度看, 卡槽式网罩操作方便, 铆钉式U形网罩, 全部认为精度高, 但操作不便。卡槽式头颈肩网罩治疗时体位变化较小且固定点多, 与底板固定后不易变形, 大部分患者感觉舒适, 全部能配合; 铆钉式U形网罩的受力固定点较少, 网罩固定后, 固定条中部易凸起变形导致网罩上的肿瘤定位中心标记变形, 而且患者不舒适, 近半数患者感到难受, 20.58%难以配合, 铆钉式U形网罩的的头枕头窝浅, 患者头部接触时, 不易重复同一位置和角度, 相对地卡槽式网膜的头枕的头窝较深, 患者感觉舒适。

摆位精度影响靶区的照射准确性, 在治疗计划设计勾画靶区时, 依据摆位的可能误差, PTV的边界适当外扩, 根据误差理论, 可信度59%的误差范围为μ ± 1.96σ^[5], 见表 5, 卡槽式面颈肩网罩固定时头脚方向外扩0.37cm, 前后方向0.38cm, 铆钉式U形面颈肩罩外扩头脚方向0.26cm, 前后方向0.27cm。

4 结论

热塑网罩有多种固定形式, 常用的卡槽式网罩和铆钉固定式网罩, 这两种热塑网罩固定技术均可应用于头颈部肿瘤放疗的体位固定, 同时, 采用影像引导技术可以提高摆位的精度, 减少摆位的不确定性。

卡槽式网罩和铆钉固定式网罩固定技术的摆位误差, 仅在头脚方向上线性误差和左右轴的旋转误差有显著差别, 卡槽式网罩线性误差较大, 操作方便, 患者舒适; 铆钉固定式网罩旋转误较大, 操作不便, 患者感觉不舒适, 摆位时予以足够的注意。根据摆位误差大小, 勾画靶区时PTV外扩, 依据误差理论取95%可信度的误差范围来指导TPV外放, 卡槽式头颈肩网罩头脚方向0.37cm, 前后方向0.38cm, 铆钉固定式头颈肩罩头脚方向0.26cm, 前后方向0.27cm。