郭飛，李賢富，謝力，陽華東，周業(yè)琴，譚榜憲

川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院 放療科，四川 南充 637000

熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位在腹部腫瘤患者放療中的應用

郭飛，李賢富，謝力，陽華東，周業(yè)琴，譚榜憲

川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院 放療科，四川 南充 637000

0 前言

近年來，隨著三維適形放療和調(diào)強放療技術的大范圍推廣，擺位的重復性越來越重要。與普通的放療技術相比，適形和調(diào)強放療技術的靶區(qū)勾畫更加精確，對擺位精度的要求更高[1-2]。人體為非剛性結(jié)構(gòu)，每次擺位不可能做到與計劃體位完全一致。我科利用熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位來減小放射治療過程中的擺位誤差，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2013年12月～2014年3月，在我科接受放療的腹部腫瘤患者12例，其中10例為ⅡB～ⅢA分期的宮頸癌患者，2例為D1期的前列腺癌患者?；颊吣挲g在45～55歲之間，中位年齡49歲，KPS評分＞70。將以上放療患者分別采用熱塑膜固定擺位（A組）和熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位（B組），攝取其正側(cè)位DR圖像。

1.2 方法

1.2.1 熱塑膜固定

將定位床板水平置于新華模擬定位機床上，患者取仰臥位，雙手上舉抱頭，端正躺于定位床板上。將瑞迪體部熱塑膜放入60～65 ℃恒溫水箱中，待其軟化后迅速取出，拉伸后覆蓋于患者腹部，使膜面與患者腹部皮膚盡量貼合緊，做出體部輪廓。待塑形完成后，打開模擬機LAP激光燈，移動機床到合適位置，在患者靶區(qū)附近位置的膜前及兩側(cè)標記魔十字。標記完后，攝取其正側(cè)位DR圖像作為復位時的配準原圖。

1.2.2 π形尺標記

囑病人不動，取下熱塑膜，將π型尺插入定位床兩側(cè)導軌內(nèi)，打開π形尺激光燈，分別在中線兩側(cè)皮膚動度較小的骨性標記部位進行4點體表標記,見圖1(a)，并記錄下π形尺所在的側(cè)導軌數(shù)據(jù)和橫向體表標記的坐標數(shù)據(jù)[3]，見圖1(b)。

圖1 對患者進行4點體表標記并記錄數(shù)據(jù)的示例圖

1.3 圖像攝取及誤差分析

復位時，患者體位與治療床位置盡可能與做膜時保持一致，覆蓋體膜，移動床，使激光對準魔十字處，攝取正側(cè)位DR圖像并保存為A組。復位時，患者體位與治療床位置盡可能與做膜時保持一致，使用之前記錄的π形尺側(cè)導軌數(shù)據(jù)定位機床位置，體表標記數(shù)據(jù)定位激光的橫向位置，打開激光燈，微調(diào)體位，讓體表標記點和激光點重合，再覆蓋膜。移動模擬機床，使得模擬機激光燈對準膜上的魔十字，攝取正側(cè)位DR圖像并保存為B組。模擬定位機攝片參數(shù)同A組，攝取正側(cè)位DR圖像并將其設為原圖像，A組和B組的正側(cè)位DR圖像設為參考圖像。利用新華模擬機圖像配準軟件IMATCHING分別將參考圖像和原圖像進行二維圖像配準，先自動配準，再設置成棋盤式顯示進行手動微調(diào)。配準完畢后，得出X（左右方向）、Y（頭腳方向）、Z（腹背方向）3個方向的誤差絕對值。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，數(shù)據(jù)以均值±標準差（±s）表示，采用交叉配對t檢驗方法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

12例患者，共計擺位36次，攝取正側(cè)位原圖像24張，正側(cè)位參考圖像48張。每一例均采用圖像配準軟件IMATCHING進行X、Y、Z方向的誤差分析，得到A組和B組圖像在各方向上與原圖像的誤差均值及標準差，見表1。組間對比采用交叉配對t檢驗法，得出在X和Y方向上存在極顯著性差異（P＜0.01），在Z方向上有顯著性差異（P＜0.05）。

表1 參考圖像在X、Y、Z方向的誤差分析（±s，mm）

表1 參考圖像在X、Y、Z方向的誤差分析（±s，mm）

方向 A組 B組 P值誤差均值 標準差 誤差均值 標準差X 6．63 1．63575 3．40 1．12744＜0．01 Y 7．35 1．05436 4．59 0．95388＜0．01 Z 8．15 2．62943 6．92 1．95487＜0．05

3 討論

放射治療中各個方向的擺位總誤差由系統(tǒng)誤差（Systematic Error）和隨機誤差（Random Error）構(gòu)成[4-5]。一般來說，系統(tǒng)誤差通常包括CT定位系統(tǒng)的掃描誤差、機械誤差、移動激光燈的運動誤差、加速器的機械誤差、固定激光燈的誤差等[6]。隨機誤差是患者每次治療時體位重復性的差異，是技術員擺位操作和患者器官運動等造成的。在放射治療過程中，我們要盡量減小隨機產(chǎn)生的擺位誤差。

研究表明[7-8]，應用熱塑膜固定相對于其他固定技術來說，可有效提高腹部腫瘤擺位的準確性和重復性。而π形尺與定位床板構(gòu)成的立體定位框架又具有良好的機械性能，可以滿足精確放療定位的精度標準[3]。兩者相互結(jié)合，可進一步減小擺位誤差。

在擺位中使用π形尺，理論上是將人體看成剛性結(jié)構(gòu)，并將其放入π形尺與定位床組成的剛性結(jié)構(gòu)中，確保其每次與定位床板的相對位置不變。通過相對位置來進行體表標記并記錄數(shù)據(jù)，再次擺位時可以依靠明確的數(shù)據(jù)，而非操作人員的主觀判斷。

本組實驗結(jié)果表明，B組與A組在X、Y、Z方向的擺位誤差均值分別為3.40、4.59、6.92 mm和6.63、7.35、8.15 mm。兩種方法的差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位組誤差明顯減小。使用π形尺標記的激光點主要位于XY二維平面內(nèi)，通過激光標記對點（理論上是將人體看成剛性結(jié)構(gòu)），在XY平面進行位置還原操作。此時，隨著人體位置的還原，覆蓋的體膜也隨之恢復到了做膜時的狀態(tài)，最后通過模擬機激光對準魔十字進行攝片。魔十字的標記線貼在膜體外側(cè)（前部與兩側(cè)），因此，魔十字動度會隨著復位后體膜形變量和人體與床相對位置變化的減少而減小。

聯(lián)合擺位后腹背方向上仍存在較大誤差，主要是由病人腹部呼吸運動的大小[9]和不同時期盆腔充盈量的差異引起的。對此，我科現(xiàn)階段主要通過壓腹裝置和膀胱尿量控制來解決。

研究結(jié)果還顯示，無論是否使用π形尺，主要的誤差大小均為腹背方向＞頭腳方向＞左右方向，這與徐俊杰[10]等的研究結(jié)果相符。誤差測量結(jié)果可為我科醫(yī)師勾畫從臨床靶區(qū)到計劃靶區(qū)外擴邊界范圍提供數(shù)據(jù)支持（頭腳和左右方向的外擴建議為6 mm，而腹背方向的外擴建議為7～10 mm）。

放射治療療程較長，一般都在一個月以上，病人在此期間由于洗澡或者摩擦等原因，易使體表標記點模糊甚至消失，此時應讓病人重新做膜、標記、定位。

隨著放療技術的發(fā)展，對擺位精度要求的提高，再結(jié)合治療中病患的實際情況，有時要進行自適應放療，需要開展圖像引導放射治療（Image Guide Radiation Therapy，IGRT）技術進一步減小每次放療的擺位誤差。

4 結(jié)論

熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位比單獨使用熱塑膜固定擺位更加準確，有效減小了擺位誤差，在沒有開展IGRT技術的醫(yī)院可推廣使用。

[1] Hunt M．The effect of positional uncertainties on the treatment of primary nasopharynx cancer[J]．Med Phys,1989,16(3):46．

[2] Stroom JC,Heijmen BJ．Geometrical uncertainties, radiotherapy planning margins and the ICRU-62 report[J]．Radiother Oncol,2002,64(1):75-83．

[3] 周彥彪,劉純美,張華卿,等．Topslane體部定位框架患者定位準確性分析[J]．醫(yī)療裝備,2009,(8):49-51．

[4] Bijhold J,van Herk M,Vijlbrief R,et al．Fast evaluation of patient set-up during radiotherapy by aligning features in portal and simulator images[J]．Phys Med Biol,1991,36(12):1665-1679．

[5] Hurkmans CW,Remeijer P,Lebesque JV,et al．Set-up verification using portal imaging; review of current clinical practice[J]．Radiother Oncol,2001,58(2):105-120．

[6] 肖鋒,孫朝陽,胡明民,等．三維適形及調(diào)強放療擺位誤差分析[J]．中國醫(yī)學物理學雜志,2008,25(3):641-642,669．

[7] 吳冰,付爽．熱塑體膜固定技術在胸腹部腫瘤放療中的應用[J]．中國醫(yī)療設備,2008,23(12):87-88．

[8] 王海峰．不同熱塑體膜固定在胸腹部腫瘤放射治療中的應用比較[J]．大家健康,2013,7(12):91-92．

[9] 鄒欽鳳,陳新,黃家文,等．腹部腫瘤適形調(diào)強放療擺位誤差影響因素分析[J]．福建醫(yī)藥雜志,2010,32(5):111-112．

[10] 徐俊杰,高麗娟,黃群鋒,等．EPID在盆腔腫瘤放療中的擺位誤差分析[J]．當代醫(yī)學,2012,18(2):10-11．

Application of Combination of Thermoplastic Film Fixation and π-Shaped Ruler Positioning in Radiotherapy for Abdominal Tumors

GUO Fei, LI Xian-fu, XIE Li, YANG Hua-dong, ZHOU Ye-qin, TAN Bang-xian
Department of Radiotherapy, Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College, Nanchong Sichuan 637000, China

目的 探討熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位在腹部腫瘤患者放療中的臨床應用價值。方法 選取我院2013年12月～2014年3月12例腹部腫瘤患者，均在模擬定位機下做膜和標記魔十字，并在動度較小的骨性標記處的皮膚上標記π形尺激光點，然后攝取其正側(cè)位DR圖像；復位時A組使用熱塑膜固定擺位，B組使用熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位，分別攝取兩組正側(cè)位DR圖像；將復位與做膜時攝取的正側(cè)位DR圖像進行二維配準，測量擺位誤差。結(jié)果 B組與A組在X、Y、Z軸方向上的擺位誤差均值分別為3.40、4.59、6.92 mm和6.63、7.35、8.15 mm。B組擺位誤差小于A組，兩組差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結(jié)論 熱塑膜固定聯(lián)合π形尺擺位比單獨使用熱塑膜固定擺位更準確，可有效減小擺位誤差。

放射治療；熱塑膜固定；π形尺；魔十字標記；擺位誤差

Objective To investigate the effectiveness of application of combination of thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning in radiotherapy for patients with abdominal tumors. Methods Altogether 12 cases with good self-control ability were selected among abdominal tumor patients who had been treated in the hospital from December 2013 to March 2014. For all the patients, the film was made, the magic cross was marked, the skin at the bony landmarks with the smaller dynamic degree was marked with a π-shaped laser point when they lay on the simulation localization machine. Then, the anteroposterior and lateral DR (Digital Radiography) images were taken. During the restoration, two positioning methods were adopted: the direct positioning of thermoplastic film fixation was adopted in Group A ; Group B used the combination of thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning. The anteroposterior and lateral DR images were taken. The two-dimensional image matching was performed between images taken during restoration and film-making to measure the error. Results The absolute value of errors (mm) between the positioning in X, Y and Z directions of Group B and Group A were respectively 3.40, 4.59, 6.92 mm and 6.63, 7.35, 8.15 mm. The errors significantly decreased when the combination of the thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning was adopted. The difference of the errors between two positioning methods was statistically significant (P＜0.05). Conclusion Application of combination of the thermoplastic film fixation and π-shaped ruler positioning demonstrated its superior accuracy over the single use of the thermoplastic film fixation, which can effectively reduce errors caused by the positioning.

radiotherapy; thermoplastic film fixation; π-shaped ruler; magic cross marker; positioning errors

R730.55；TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.04.029

1674-1633(2015)04-0096-02

2014-11-20

四川省衛(wèi)生廳科研課題（100158）；川北醫(yī)學院重點培育項目（CBY11-A-ZP04）。

李賢富，副教授，研究方向：腫瘤放射物理與腫瘤治療工程技術。

作者郵箱：94305030@qq．com