林曉生, 方涌文, 姚文燕, 肖亮杰, 方鍵藍, 劉鏢水, 許森奎, 林承光, 王宇留

中山大學腫瘤防治中心、華南腫瘤學國家重點實驗室放療科(廣東廣州 510060)

良好的體位固定裝置和精準的擺位是精準治療的基礎[1-2]。目前運用機載錐形束CT(CBCT)圖像引導技術結合高精度的六維治療床可明顯減少擺位誤差[3]，尤其是容積旋轉調強(VAMT)計劃的實施，其劑量適形度高和邊緣劑量梯度陡峭，對擺位精度的要求更高。近年來，頭頸部腫瘤患者的放療體位固定裝置不斷改良，早期的U型網膜面罩加標準枕的固定方式存在因頸部活動度較大導致頸部誤差大于頭顱部[4]的問題，后來改良到頭頸肩面罩加標準枕，增加患者頸部和肩部的固定精度，但標準枕不能完全適形地支撐個體化患者的頸部，因而又改良到目前普遍使用的頭頸肩面罩加個體化發(fā)泡膠墊，增加患者整個背部區(qū)域的個體化固定精度。這些固定裝置的改良均基于大量的擺位誤差數據的分析結果。因此，本文擬通過分析擺位誤差在六維方向的相關性，探索不同區(qū)域的共性和異同，為進一步提高治療精度和后續(xù)改良體位固定裝置提供臨床參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析本中心2021年1—12月份在Varian Vital Beam直線加速器接受放射治療的鼻咽癌患者80例，所有患者都是首次放療，病理均為低分化鱗癌，根據AJCC第8版分期標準分期，Ⅰ期2例，Ⅱ期14例，Ⅲ期26例，Ⅳ期38例。年齡30～68歲，中位年齡43歲。本研究經過醫(yī)學倫理委員會審批(GYX2020-011)。

1.2 設備與耗材 80例患者均采用頭頸肩發(fā)泡膠和頭頸肩面罩進行體位固定，具體制作如下：由異氰酸聚亞甲基聚亞苯基酯和復合聚醚類多元醇兩部分混合發(fā)泡膨脹并冷卻固定塑形(由廣州富瑞醫(yī)療科技有限公司生產)，形成一個與頭頸部和雙肩部形狀高度吻合的頭頸肩發(fā)泡膠，結合頭頸肩面罩固定。在Philips big bore大孔徑CT下進行定位掃描，掃描層厚和層間距均為3 mm，計劃設計完成后將計劃傳到Mosaiq網絡系統。

1.3 數據采集 每例患者在首次放療前進行CBCT校正體位，后續(xù)放療每隔4個分次進行1次CBCT掃描，整個計劃執(zhí)行完畢一共有7次CBCT掃描校正。CBCT掃描條件為管電壓100 kV，管電流150 mAs，掃描縱向長度為18.5 cm，掃描角度為22°～181°，一次采集88層CBCT圖像。

在Mosaiq系統中使用MMI算法將CBCT圖像與放療前定位CT圖像進行配準，獲取6個方向(左右LR、頭腳SI、前后AP、橫斷旋轉Roll、矢狀旋轉Pitch、冠狀旋轉Rtn)的擺位偏差。每一次掃描的CBCT圖像分別按研究目的選定4個不同配準區(qū)域進行配準，即配準4次。4個不同配準區(qū)域分別為：面頸聯合框、鼻咽部框、下頸部框和下頸部椎體框，其中面頸聯合框的區(qū)域范圍為左右方向包含兩耳外緣，頭腳方向從眼眶下緣至第七頸椎，前后方向覆蓋鼻尖處至枕骨后緣；鼻咽部框的區(qū)域范圍為左右、前后方向跟面頸聯合框一致，頭腳方向從眼眶下緣至第一頸椎上緣；下頸部框的區(qū)域范圍為左右方向同面頸聯合框一致，前后方向覆蓋舌骨前緣至枕骨后緣，頭腳方向從第三頸椎下緣至第七頸椎下緣；下頸部椎體框的區(qū)域范圍為：左右方向為椎體左右邊緣、前后方向為椎體前后邊緣，頭腳方向跟下頸部框一致。見圖1。

1.4 統計學方法 由于不同方向的擺位誤差在相互之間沒有明顯的線性關系，所以本研究采用SPSS 21統計軟件對2 240組6個方向擺位誤差數據分別進行兩兩之間的Spearman相關性分析。相關性強弱評價規(guī)則為：相關性系數的絕對值在0≤R<0.3時為弱相關，在0.3≤R<0.75時為中等相關，在0.75

2 結果

2.1 不同配準框各自6個方向的相關性分析

2.1.1 面頸聯合框各方向的相關關系 頭腳SI與前后AP，矢狀Pitch都存在弱相關；左右LR與冠狀Rtn存在弱相關，與橫斷Roll存在弱負相關；前后AP與頭腳SI存在弱相關，矢狀Pitch存在中等相關；橫斷Roll與冠狀Rtn存在弱負相關。見表1。

2.1.2 鼻咽部框各方向的相關關系 頭腳SI與前后AP，矢狀Pitch都存在弱相關；左右LR與冠狀Rtn存在中等相關，與橫斷Roll存在弱負相關；前后AP與頭腳SI存在弱相關，與矢狀Pitch存在中等相關；橫斷Roll與冠狀Rtn存在弱負相關。見表2。

表2 鼻咽部框各方向的相關關系

2.1.3 下頸部框各方向的相關關系 頭腳SI與前后AP，矢狀Pitch都存在弱相關；左右LR與冠狀Rtn存在中等負相關，與橫斷Roll存在弱負相關；前后AP與頭腳SI存在弱相關，與矢狀Pitch存在中等相關；橫斷Roll與冠狀Rtn存在中等負相關。見表3。

表3 下頸部框各方向的相關關系

2.1.4 下頸部椎體框各方向的相關關系 頭腳SI與矢狀Pitch都存在中等相關；左右LR與冠狀Rtn存在中等負相關，與橫斷Roll存在負相關；前后AP與矢狀Pitch存在中等相關；橫斷Roll與冠狀Rtn存在中等負相關。見表4。

表4 下頸部椎體框各方向的相關關系

2.2 不同配準框各自6個方向的擺位偏差頻數分布分析

2.2.1 面頸聯合框擺位偏差頻數分布 在平移方向上，主要集中于0～0.1 cm，其中左右方向的占比最大(74.5%)。在軸向旋轉方向上主要集中于-0.1°～0.1°，其中冠狀旋轉方向的占比最大(88.9%)。見表5。

表5 面頸聯合框擺位偏差頻數分布 頻數(%)

2.2.2 鼻咽部框擺位偏差頻數分布 在平移方向上主要集中于0～0.1 cm，其中左右方向的占比最大(72.4%)；而頭腳方向的擺位偏差為0.2 cm的占比高達22.4%；在軸向旋轉方向上主要集中于-0.1°～0.1°，其中冠狀旋轉方向的占比最大(83.5%)。見表6。

表6 鼻咽部框擺位偏差頻數分布 頻數(%)

2.2.3 下頸部框擺位偏差頻數分布 在平移方向上主要集中于0～0.1 cm，其中前后方向>0.3 cm的占比高達22.4%。在軸向旋轉方向上主要集中于-0.1°～0.1°，其中冠狀旋轉方向的占比最大(84.8%)。見表7。

表7 下頸部框擺位偏差頻數分布 頻數(%)

2.2.4 下頸部椎體框擺位偏差頻數分布 在平移方向上分布區(qū)間較大，沒有明顯的分布規(guī)律，而前后方向大于0.3 cm的占比高達31.5%。在軸向旋轉方向上主要集中于-0.1°～0.1°，其中冠狀旋轉方向的占比最大(61.3%)。見表8。

表8 下頸部椎體框擺位偏差頻數分布 頻數(%)

3 討論

由于頭頸解剖結構的復雜性，周圍有腦干、脊髓等重要器官相毗鄰，鼻咽癌調強放療的射野形態(tài)不規(guī)則，靶區(qū)劑量分布要求更高，而調強放療技術是在保證靶區(qū)劑量的同時，盡可能減低周圍危及器官的受照劑量，只有良好的固定裝置才能保障放療過程中體位的一致性[5-6]。

馬廣棟等[7]通過對顱底、頸椎1～3、下頜骨、整體匹配4個不同區(qū)域的擺位誤差數據進行匹配分析，得出患者頭腳方向誤差較大，即活動度大，計算得到其外擴距離比其他方向稍增大。本研究分析面頸聯合、鼻咽部、下頸部、下頸部椎體4個不同匹配區(qū)域的六維方向相關性，從馬廣棟等[7]研究的基礎上進一步探索不同區(qū)域的異同，為后續(xù)提高擺位精度做參考。

有文獻表明，體位固定精度與治療師的擺位技能、患者的發(fā)式、患者對放療擺位的認知、患者在放療過程中的體重變化有相關性。游雁等[8]通過模擬擺位方式提高治療師的擺位技能，發(fā)現這種訓練方式有助于減少軸向旋轉方向誤差和縮短調整擺位次數，能提高擺位精度和工作效率?；萑A等[9]分析了頭發(fā)對頭頸部腫瘤精確放療擺位誤差影響，其中無發(fā)組3D絕對擺位誤差分別為左右方向[(0.67±0.30)mm]、頭腳方向[(0.98±0.68)mm]、前后方向[(0.81±0.48)mm]，留發(fā)組分別為左右方向[(1.38±0.79)mm]， 頭腳方向[(1.85±1.19)mm]， 前后方向[(2.48±0.98)mm]，均差異有統計學意義(P<0.05)。另外，患者的認知會隨放療的進展而發(fā)生改變，如果在制作固定裝置前，對患者缺乏相關的放療知識講解，患者可能因未知而產生緊張情緒，出現面頸部肌肉緊張，容易引起下頜過仰，聳肩縮背等強迫體位，隨著后續(xù)對放療的逐步了解，心態(tài)放松下來，體位也相應出現變化，從而增加不必要的誤差?；颊叩捏w重變化也會引起體型的改變，在放療后期，患者由于消瘦體型變化，支撐面(前后AP)下沉而造成固定效果變差，從而使患者身體有向腳的方向滑動的趨勢，聯動性使得下頜過仰或內收，相應可能會增加矢狀Pitch方向的誤差。

目前很多醫(yī)療機構對頭頸部腫瘤固定推薦使用發(fā)泡膠頭頸肩面罩，因為此固定方式能根據患者個體化體型塑型，使患者體型與頭頸肩發(fā)泡膠完全貼合，可以減少擺位誤差[10]。本研究在患者日常治療過程中發(fā)現，雖然發(fā)泡膠能提高患者體位重復性與舒適性，剛性穩(wěn)定，減少因頭頸肩真空袋存放時間過長而造成的變形、漏氣的影響，但是發(fā)泡膠的頸部中間位置高，兩側低，可能較易造成患者擺位在頭腳方向不到位，增加頭頸部Pitch方向擺位誤差，當患者躺的位置偏上時會引起過仰體位，偏下則引起下頜過度內收。在實際治療中，由于某些患者每次治療前躺到頭頸肩發(fā)泡膠上方式不一致(例如側躺后再平躺)，若治療師在沒經過特意糾正，時常發(fā)生橫斷Roll方向誤差增大。通過對這方面內容的研究以及驗證，本文的建議：在擺位過程中患者雙手撐著床邊后平躺，切勿側躺或者頭偏側后躺，治療師手扶患者背部輔助其平躺到與頭頸肩發(fā)泡膠相應位置，可通過反復驗證，提高重復性，降低患者Roll與Rtn兩個軸向旋轉方向的誤差。精良的固定設備需要患者配合才能達到理想的固定效果，為此，本中心定期訓練治療師，提高其擺位技能，對患者進行放療宣講，使患者在放療前了解放療的基本知識和流程，提高其放療的依從性。

黃家文等[11]的研究發(fā)現平移誤差大的病例常常伴有較為明顯的旋轉誤差。在本研究中發(fā)現下頸部和下頸部椎體前后方向擺位偏差大于0.3 cm的占比分別為22.36%和31.48%。頭頸肩面膜與患者的面部結構吻合度相對較高，偏差是以旋轉為主，近似于圓球旋轉運動，使得左右LR方向與冠狀Rtn方向存在中等相關關系，與橫斷Rol方向存在弱負相關關系；而頸部由于活動度較大，受患者自身因素如消瘦、聳肩動作以及擺位時患者仰臥或者側躺引起的頸部旋轉等，使得左右LR方向與冠狀Rtn方向表現的相關性為中等負相關，與橫斷Roll方向也存在弱負相關關系。對于某些沒有配備六維床的加速器，只能在平移方向體位校正，需要關注因旋轉誤差造成的劑量偏差。廖希一[12]認為旋轉誤差會影響靶區(qū)及危及器官的受照劑量，因此確定旋轉角度與平移方向之間相互關系非常重要。潘建基等[13]通過模擬擺位誤差分析得出旋轉誤差3°及以上即可導致靶區(qū)照射劑量降低并且使得危及器官照射劑量升高，其中對危及器官照射劑量的影響更明顯。因此，針對目前暫無六維床加速器的醫(yī)療機構，可按照傳統的患者體表標記的方法，在患者的體表增加3個擺位標記點(同個層面)以便減少甚至消除旋轉誤差。

綜上所述，本研究中分析鼻咽癌6個方向相關性有著重要的意義，在臨床擺位中應注意頭腳SI與矢狀Pitch，左右LR與冠狀旋轉Rtn的相關性，建議擺位時注意糾正指導患者平躺姿勢，觀察頭頂和肩膀完全貼合面罩方可扣緊，以此提高患者左右和冠狀旋轉兩個方向的擺位精度。

利益相關聲明：所有作者均聲明不存在任何利益沖突。

作者貢獻說明：林曉生負責論文撰寫和分析；王宇留協助論文修改；方涌文負責數據統計；姚文燕、肖亮杰、方鍵藍負責數據整理和分析；劉鏢水、許森奎負責臨床指導；林承光負責論文審核和指導。