郭金棟　李明峰　趙　蕾　王家明　呂長(zhǎng)興　劉　俊

作者單位：200030 上海市胸科醫(yī)院放療科(郭金棟，趙　蕾，王家明，呂長(zhǎng)興，劉　俊)；200052 上海市解放軍第四五五醫(yī)院(李明峰)

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食管超聲下鈦夾基準(zhǔn)標(biāo)記對(duì)食管癌內(nèi)擴(kuò)邊變化的評(píng)估作用

郭金棟李明峰趙蕾王家明呂長(zhǎng)興劉俊

作者單位：200030 上海市胸科醫(yī)院放療科(郭金棟，趙蕾，王家明，呂長(zhǎng)興，劉俊)；200052 上海市解放軍第四五五醫(yī)院(李明峰)

【摘要】目的通過(guò)實(shí)時(shí)透視食管超聲下置入的鈦夾位移，評(píng)估食管病灶內(nèi)擴(kuò)邊的影響因素及變化規(guī)律。方法對(duì)60例食管癌患者，食管超聲探察病灶，病灶的上下端置入金屬鈦夾做基準(zhǔn)標(biāo)記，在模擬放療體位下直接采集透視圖像分析，分別記錄平靜呼吸和屏氣狀態(tài)下鈦夾的空間位移。結(jié)果60例患者完成試驗(yàn)，74個(gè)病灶，137枚鈦夾被置入。透視觀察到134個(gè)(97.8%)，鈦夾脫落中位時(shí)間為23天，無(wú)Ⅲ度以上鈦夾置入相關(guān)性不良反應(yīng)。鈦夾運(yùn)動(dòng)呈規(guī)律性振動(dòng)，振動(dòng)頻率與呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟搏動(dòng)相關(guān)。在平靜呼吸狀態(tài)下，鈦夾移動(dòng)的極值和中值分別為：頭腳方向：(0.7～14.0 mm，7.5 mm)、左右方向(0.4～5.6 mm，2.0 mm)、前后方向(0.6～9.0 mm，2.3 mm)；在屏氣狀態(tài)下，鈦夾移動(dòng)的極值和中值分別為：頭腳方向(0.2～3.3 mm，1.5 mm)、左右方向(0.2～3.3 mm，1.1 mm)、前后方向(0.3～3.7 mm，1.5 mm)。結(jié)論呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟搏動(dòng)、食管病灶位置影響食管病灶內(nèi)擴(kuò)邊值，其中呼吸運(yùn)動(dòng)是主要因素。食管超聲鈦夾基準(zhǔn)標(biāo)記下的實(shí)時(shí)透視技術(shù)，安全可靠。

【關(guān)鍵詞】食管腫瘤；放射；療法；金屬鈦夾；食管超聲內(nèi)鏡；靶區(qū)位移

(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:0076～0079)

食管癌的標(biāo)準(zhǔn)放射治療方案是根據(jù)三維CT重建的靶區(qū)行三維適形或調(diào)強(qiáng)放療。ICRU50[1]報(bào)告和ICRU62增刊[2]對(duì)靶區(qū)有詳細(xì)的定義。其中，內(nèi)靶區(qū)(internal target volume，ITV)包括臨床治療靶區(qū)(clinical target volume，CTV)和內(nèi)擴(kuò)邊(internal margin，IM)。其中IM是指考慮到患者本身內(nèi)部器官的運(yùn)動(dòng)而引起CTV的范圍、形狀和位置的變化所作的邊緣擴(kuò)大。本文探討了經(jīng)食管超聲探查病灶鈦夾標(biāo)記基準(zhǔn)下，通過(guò)實(shí)時(shí)透視鈦夾位移，研究食管病灶I(lǐng)M的影響因素及變化規(guī)律。

1資料與方法

1.1一般資料

依據(jù)第6版UICC-AJCC TNM食管癌分期標(biāo)準(zhǔn)，選擇2012年10月至2013年12月接受食管超聲探查病灶鈦夾標(biāo)記基準(zhǔn)的食管癌患者共60例，其中小細(xì)胞癌2例、低分化3例、鱗癌 55例，患者中位年齡61歲(41～75歲)(表1)。

1.2方法

所有患者治療前行食管超聲探查，探查范圍包括食管癌原發(fā)病灶、食管周淋巴結(jié)。探查方法：①結(jié)合CT影像、食管鏡下所見(jiàn)，從腫瘤上緣以上 5.0 cm至腫瘤下緣以下 5.0 cm連續(xù)觀察。于腫瘤所在位置每 0.5 cm環(huán)食管腔掃描一次。仔細(xì)觀察腫瘤所處的位置、浸潤(rùn)深度、范圍及與周圍鄰近臟器的關(guān)系、淋巴結(jié)數(shù)目和大小，測(cè)量病變的長(zhǎng)度和最大厚度，取組織活檢，在超聲探查的上下邊界各置一鈦夾標(biāo)記。將圖像存入可讀寫光盤；②食管鏡下出現(xiàn)非原發(fā)病灶處黏膜出現(xiàn)充血、糜爛、斑塊狀增厚、乳頭狀增厚、NBI提示黏膜異常，進(jìn)一步食管超聲探查并取病理做鈦夾標(biāo)記。

1.3食管超聲下鈦夾的置入

①在病灶的臨界正常粘膜處置入鈦夾；②置入后再行內(nèi)鏡和超聲檢查鈦夾固定情況；③在多病灶的每個(gè)邊界各置入相應(yīng)鈦夾；④食管胃交界處癌的遠(yuǎn)端至少置入兩枚鈦夾；頸段食管癌的上界過(guò)高，接近會(huì)厭處的患者，不行鈦夾標(biāo)記。因狹窄而內(nèi)鏡器械不能通過(guò)的病灶，只做上界標(biāo)記。

1.4臨床鈦夾觀察與數(shù)據(jù)記錄

①鈦夾植入后2 h內(nèi)空腹在模擬機(jī)下透視觀察；②觀察體位與放療體位一致：平臥、不做吞鋇造影、禁止吞咽動(dòng)作；③正交位透視(00和900)，平靜呼吸狀態(tài)下每個(gè)角度20 s，屏氣15 s，數(shù)據(jù)采集卡記錄視頻資料；④記錄每個(gè)鈦夾的三維動(dòng)度(x、y、z)，每個(gè)軸向數(shù)值由同一記錄者讀取三次并取平均值確定。觀察鈦夾每個(gè)軸向動(dòng)度的頻率，并分別記錄相關(guān)頻率的動(dòng)度；⑤呼吸運(yùn)動(dòng)幅度以膈運(yùn)動(dòng)為代表，記錄呼吸頻率，以雙側(cè)膈頂動(dòng)度的平均值表示橫膈的動(dòng)度；記錄心臟跳動(dòng)頻率，屏住呼吸狀態(tài)下記錄心臟搏動(dòng)幅度(心室，心腰的空間搏動(dòng)幅度)；⑥視頻分析采用QickTime軟件每秒30幀，逐幀讀取圖像分析，按透視放大比率(內(nèi)嵌刻度線)讀取鈦夾移動(dòng)幅度。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 20.0軟件對(duì)鈦夾三維方向位移進(jìn)行分析。鈦夾不同狀態(tài)下的三維方向位移比較行配對(duì)t檢驗(yàn)，同一患者病灶上下端鈦夾移動(dòng)幅度成組配對(duì)t檢驗(yàn)，P<0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鈦夾位移幅度與橫膈運(yùn)動(dòng)幅度、心臟搏動(dòng)幅度、鈦夾所在位置行Pearson法相關(guān)分析，P<0.01差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鈦夾頭腳方向位移幅度與橫膈運(yùn)動(dòng)幅度、鈦夾所在位置的關(guān)系行多元線性回歸分析，采用全部入選法建立回歸方程，方程有效性經(jīng)方差分析(F檢驗(yàn))，P<0.05有效。

2結(jié)果

2.12組患者一般資料比較

60例患者完成試驗(yàn)，74個(gè)病灶，137個(gè)鈦夾被植入，透視觀察到134個(gè)(97.8%)，鈦夾脫落中位時(shí)間為23天，鈦夾置入相關(guān)性不良反應(yīng)：發(fā)熱3例，Ⅰ度出血32例，Ⅱ度出血1例，未觀察到相關(guān)性穿孔和腸梗阻等Ⅲ度及Ⅲ度以上不良反應(yīng)(表1)。

表1　一般資料

2.2鈦夾振動(dòng)頻率與呼吸頻率、心臟搏動(dòng)頻率的關(guān)系

在平靜呼吸狀態(tài)下，三維空間中所有鈦夾運(yùn)動(dòng)呈規(guī)律性振動(dòng)，振動(dòng)頻率和呼吸頻率完全相同；在屏氣狀態(tài)下，三維空間中所有鈦夾運(yùn)動(dòng)呈規(guī)律性振動(dòng)，振動(dòng)頻率與心臟搏動(dòng)頻率完全相同，見(jiàn)圖1。

2.3鈦夾不同狀態(tài)不同位置的移動(dòng)幅度

134個(gè)鈦夾不同狀態(tài)不同位置的移動(dòng)幅度的均值和標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)表2。在平靜呼吸狀態(tài)下，鈦夾移動(dòng)的極值和中值分別為：頭腳方向(FBY)(0.7～14.0 mm，7.5 mm)、左右方向(FBX)(0.40～5.6 mm，2.0 mm)、前后方向 (FBZ)(0.6～9.0 mm，2.3 mm)；在屏氣狀態(tài)下，鈦夾移動(dòng)的極值和中值分別為，頭腳方向(HBY)(0.2～3.3 mm，1.5 mm)、左右方向(HBX)(0.2～3.3 mm，1.1 mm)、前后方向 (HBZ)(0.3～3.7 mm，1.5 mm)。平靜呼吸狀態(tài)下鈦夾三維方向移動(dòng)度明顯大于屏氣狀態(tài)，經(jīng)配對(duì)t檢驗(yàn)，成對(duì)樣本相關(guān)系數(shù)(c)、t檢驗(yàn)值、P值分別為：FBY-HBY(0.511，22.29，P<0.05)、FBX-HBX (0.627，9.33，P<0.05)、FBZ-HBZ(0.51，10.44，P<0.05)，結(jié)果顯示不同狀態(tài)下鈦夾三維方向移動(dòng)幅度差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2　鈦夾不同狀態(tài)不同位置的移動(dòng)幅度的均值和標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD，cm)

圖1　鈦夾振動(dòng)頻率與呼吸頻率、心臟搏動(dòng)頻率的關(guān)系

2.4同一患者病灶上下端鈦夾移動(dòng)幅度

①平靜呼吸狀態(tài)下，鈦夾在三維方向移動(dòng)幅度的相關(guān)系數(shù)(c)、t值、P值分別為：Y軸(c=0.873，t=10.750，P=0.000)；X軸(c=0.295，t=4.463，P=0.000)；Z軸(c=0.351，t=7.305，P=0.000)。②屏氣狀態(tài)下，鈦夾在三維方向移動(dòng)幅度的相關(guān)系數(shù)(c)、t值、P值分別為；Y軸(c=0.709，t=4.605，P=0.000)；X軸(c=0.745，t=4.162，P=0.000)；Z軸(c=0.488，t=5.761，P=0.000)。結(jié)果顯示本列所有配對(duì)組別具高度顯著性差別，即同一患者病灶上下端的鈦夾空間移動(dòng)幅度具有顯著性差別，鈦夾的位置對(duì)鈦夾空間移動(dòng)幅度確有影響。

2.5移動(dòng)幅度相關(guān)性因素分析(表3)

①平靜呼吸狀態(tài)下，鈦夾頭腳方向移動(dòng)幅度與橫膈運(yùn)動(dòng)幅度在0.01水平雙側(cè)顯著相關(guān)(P=0.000)，鈦夾前后移動(dòng)幅度與橫膈運(yùn)動(dòng)幅度在0.05水平雙側(cè)相關(guān)(P為0.034)，鈦夾移動(dòng)幅度與心臟搏動(dòng)未見(jiàn)明顯相關(guān)；②在屏氣狀態(tài)下，鈦夾前后移動(dòng)幅度與心臟搏動(dòng)幅度在0.01水平雙側(cè)顯著相關(guān)(P=0.003)；③在兩種狀態(tài)下，鈦夾在三維方向的移動(dòng)幅度都與鈦夾所在位置顯著相關(guān)(P=0.000)，即越靠近食管下端移動(dòng)幅度越大。

2.6移動(dòng)幅度的主要影響因素

橫膈運(yùn)動(dòng)幅度和鈦夾所在位置是鈦夾頭腳方向移動(dòng)幅度的主要影響因素。以橫膈運(yùn)動(dòng)幅度、鈦夾所在位置為自變量，鈦夾頭腳方向移動(dòng)幅度為應(yīng)變量，進(jìn)一步采用多元線性回歸分析，結(jié)果顯示回歸方程的負(fù)相關(guān)系數(shù)為0.8296，決定系數(shù)為(γ2)0.6883，經(jīng)方差分析(F=144.635，P=0.000)回歸方程有效，回歸方程為：Y=0.399X1+2.064X2-4.925(單位mm，其中Y為鈦夾上下移動(dòng)幅度，X1為橫膈運(yùn)動(dòng)幅度，X2為鈦夾所在位置。

3討論

3.1食管超聲的優(yōu)勢(shì)

目前，國(guó)外研究者多采用四維計(jì)算機(jī)斷層攝影(4D-CT)技術(shù)結(jié)合呼吸控制技術(shù)分析食管癌靶區(qū)的IM。4D-CT是基于光學(xué)追蹤系統(tǒng)下的呼吸全時(shí)相CT掃描，包括兩大技術(shù)要素：實(shí)時(shí)位置管理(RPM)系統(tǒng)和4D-CT圖像整合系統(tǒng)(10個(gè)呼吸時(shí)相)[3]。但是，4D-CT也有其局限性：①不是真正的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，沒(méi)有真正的反應(yīng)膈肌運(yùn)動(dòng)對(duì)食管病灶I(lǐng)M的影響；②心臟搏動(dòng)影響被忽略；③CT掃描后重建的圖像常有誤差(部分容積效應(yīng))。④4D-CT掃描使患者遭受更大的輻射劑量。本研究采用食管超聲探查病灶，并在病灶的上下端置入金屬鈦夾做基準(zhǔn)，在模擬放療體位下直接采集透視圖像分析，真實(shí)而充分地反映了食管腫瘤的動(dòng)度規(guī)律。本研究中鈦夾的可觀察率達(dá)到97.8%，鈦夾中位脫落時(shí)間23天，無(wú)3度以上不良反應(yīng)，也說(shuō)明這是一項(xiàng)安全、可靠的技術(shù)。

表3　鈦夾移動(dòng)幅度相關(guān)性因素分析

3.2鈦夾振動(dòng)頻率與幅度分析

本研究觀察數(shù)據(jù)顯示：未觀察到持續(xù)的吞咽動(dòng)作及鈦夾隨食管壁的蠕動(dòng)波幅。分析原因，正常個(gè)體平均吞咽70次 /h，平靜無(wú)食物殘留狀態(tài)下食管繼發(fā)蠕動(dòng)更少。本研究要求記錄每個(gè)角度透視，平靜自由呼吸20 s，屏氣15 s，故人為干擾和觀測(cè)時(shí)間較短是主要原因，也就是說(shuō)20秒時(shí)間內(nèi)，人為干擾可以避免原發(fā)性和繼發(fā)性食管肌層運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步通過(guò)鈦夾振動(dòng)頻率與幅度分析顯示：①所有鈦夾位移運(yùn)動(dòng)成固定振幅的振動(dòng)，平靜狀態(tài)下鈦夾振動(dòng)頻率與呼吸頻率完全擬合，屏氣狀態(tài)下，振動(dòng)頻率與心臟搏動(dòng)頻率完全擬合；②平靜呼吸狀態(tài)下鈦夾三維方向移動(dòng)度明顯大于屏氣狀態(tài)。這說(shuō)明呼吸是影響食管病灶I(lǐng)M的主要原因，屏氣狀態(tài)下，心臟搏動(dòng)是主要原因。這一結(jié)果與Hashimoto等[4]采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法得出的結(jié)果一致。

3.3移動(dòng)幅度相關(guān)性因素分析

本研究顯示平靜呼吸狀態(tài)下鈦夾位移頭腳方向(SI)位移大于左右方向(LR)和前后方向(AP)，總體均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為(SI為0.74±0.35 cm、LR為0.22±0.13 cm、AP為0.31±0.20 cm)，這一結(jié)果與國(guó)外多數(shù)學(xué)者通過(guò)4D-CT報(bào)道相一致：Zhao等[5](2007年25例)、Yaremko等[6](2008年31例)、Patel等[7](2009年30例)、Yamashita等[8](2011年12例金屬標(biāo)記基準(zhǔn))。雖然均值相似，但是本組病例不同位置鈦夾極值范圍較大，如：同樣位于頸段的鈦夾頭腳移動(dòng)幅度在(0.3～8.0 mm)，說(shuō)明個(gè)體差異顯著。值得注意的是，本組病例移動(dòng)幅度相關(guān)性因素分析中，平靜呼吸狀態(tài)下，鈦夾三維方向移動(dòng)幅度與橫膈運(yùn)動(dòng)幅度都明顯相關(guān)，而與心臟搏動(dòng)幅度無(wú)關(guān)。在屏氣狀態(tài)下，鈦夾前后位移幅度與心臟搏動(dòng)幅度相關(guān)，但鈦夾位移幅度微小(mean±SD=0.17±0.03 cm)。這說(shuō)明合理的控制橫膈運(yùn)動(dòng)可以明顯減小食管病灶的IM。

3.4移動(dòng)幅度與鈦夾所在位置的相關(guān)性

此外，我們的數(shù)據(jù)分析還顯示：無(wú)論在呼吸和屏氣狀態(tài)下，即使同一個(gè)患者的不同位置的鈦夾在三維方向的移動(dòng)幅度都與鈦夾所在位置顯著相關(guān)，即越靠近食管下端移動(dòng)幅度越大，也就是說(shuō)，呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟運(yùn)動(dòng)都對(duì)靠近食管下端的病灶運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響。Zhao等[5]提出下段食管癌GTV的運(yùn)動(dòng)主要受到呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟運(yùn)動(dòng)的影響。Yamashita等[8]也認(rèn)為食管腫瘤的軸向移動(dòng)主要受呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，不同胸段食管癌運(yùn)動(dòng)存在差異。

3.5鈦夾移動(dòng)幅度的主要顯著性因素

通過(guò)相關(guān)性分析我們還得出橫膈運(yùn)動(dòng)幅度和鈦夾所在位置是鈦夾頭腳方向移動(dòng)幅度的主要顯著性因素，進(jìn)一步回歸分析我們得出回歸方程為：Y=0.399X1+2.064 X2-4.925，例如，患者雙側(cè)橫膈運(yùn)動(dòng)平均幅度為15 mm，病灶上界位于胸中段，下界位于胸下段，那么根據(jù)方程其頭腳方向的IM的上下預(yù)測(cè)值分別為：7.3 mm，9.3 mm。如果無(wú)法透視食管病灶，可以通過(guò)透視橫膈運(yùn)動(dòng)幅度，利用該回歸方程計(jì)算出頭腳方向的預(yù)測(cè)值。

總之，本研究顯示呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟搏動(dòng)、食管病灶位置是影響食管病灶I(lǐng)M值的主要因素，不同個(gè)體及同一個(gè)體在不同位置的食管病灶存在不同幅度的空間移動(dòng)。

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(編輯：吳小紅)

Evaluation of Endoscopic Ultrasound-guided Fiducial Titanium Clips in Analysis of

Esophageal Tumor Internal Margin

GUOJindong，LIMingfeng，ZHAOLei，etal.ShanghaiChestHospitalAffiliatedtoShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai，200030

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the factors and changes of esophageal tumor internal margin using real-time perspective esophageal ultrasound implanted titanium clip displacement.Methods60 patients with esophageal carcinoma underwent the titanium clips placement under EUS-guidance，A fluoroscopic real-time tumor-tracking radiotherapy system was used to monitor the titanium clips.The data of three-dimensional displacement of titanium clips in eupnea and breath-holding conditions were recorded.Results60 patients had endoscopic clips placed，a total of 137 fiducial clips was placed on the 74 tumors.134 clips were identified(97.8%).The median time from clips placement to shedding was 23 days.Toxicity above grade III was not observed.The movement of titanium clips showed regularity of the mobile and mechanical vibration.The vibration frequency was correlated with respiratory motion and cardiac motion.In the eupnea condition，the extremum and median of titanium clips’ peak-to-peak displacements were superior-inferior(0.7～14.0 mm，7.5 mm)、right-left(0.4～5.6 mm，2.0 mm)、anterior-posterior(0.6～9.0 mm，2.3 mm)，respectively；In the breath-holding condition，which were superior-inferior(0.2～3.3 mm，1.5 mm)、right-left(0.2～3.3 mm，1.1 mm)、anterior-posterior(0.3～3.7 mm，1.5 mm)，respectively.ConclusionRespiratory movement，heart throb，location of esophageal lesions affect esophageal tumor internal margin，and respiratory movement is the main factor.Esophageal ultrasound titanium clips under real-time perspective is safe and reliable.

【Key words】Esophageal neoplasms；Radiotherapy；Therapy；Titanium clip；Esophageal endoscopic ultrasonography；Target displacement

(收稿日期2014-06-10修回日期 2014-10-10)

中圖分類號(hào)：R735.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5930(2015)01-0076-04

DOI：10.3969/j.issn.1001-5930.2015.01.022

通訊作者：王家明