江舟，黃海欣，王占宇，楊慧，梁衛(wèi)學(xué)，陸穎

(廣西柳州市工人醫(yī)院，廣西醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院腫瘤科，廣西 柳州 545005)

乳腺癌嚴(yán)重影響女性身心健康，發(fā)病率和死亡率分居中國(guó)女性惡性腫瘤第1位和第5位[1]。乳腺癌術(shù)后放療(post-mastectomy radiation therapy，PMRT)顯著降低乳腺癌局部復(fù)發(fā)[2]。臨床廣泛應(yīng)用調(diào)強(qiáng)放療(intensity-modulated radiation therapy，IMRT)，提高靶區(qū)劑量均勻性和準(zhǔn)確性，又減少危及器官(organ at risk，OAR)劑量[3]。但乳腺癌放療靶區(qū)跨度大，體位固定難度大，擺位誤差也較大[4]。本研究總結(jié)多項(xiàng)體位固定裝置擺位誤差的研究結(jié)果[5-14]，見表1，表明乳腺癌放療體位固定裝置有較大整體及局部擺位誤差[15-17]，因此需改進(jìn)當(dāng)前設(shè)備。另外，CT模擬定位僅為瞬時(shí)圖像，乳腺癌靶區(qū)外擴(kuò)(planning target volume，PTV)，不僅要考慮局部擺位誤差還要考慮呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。本研究目的是使用新的頸胸膜+楔形板體位固定裝置，改進(jìn)體位固定效果，并將擺位誤差與舊體位固定裝置進(jìn)行比較，同時(shí)還分析了胸壁與膈肌之間的運(yùn)動(dòng)相關(guān)性，并根據(jù)擺位誤差和呼吸運(yùn)動(dòng)來確定使用新型體位固定裝置所需要的PTV外擴(kuò)范圍。

表1 乳腺放射治療系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的既往研究匯總

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象 選取2020年6月—2021年5月廣西柳州市工人醫(yī)院治療的乳腺癌患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～70歲；②病理確診為乳腺惡性腫瘤，并接受了手術(shù)的單側(cè)乳腺癌患者；③ECOG (eastern cooperative oncology group)評(píng)分為0～1分。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他惡性腫瘤病史；②有乳腺癌手術(shù)外的胸部手術(shù)史、放療史；③患側(cè)上肢外展不能超過90°；④重要臟器功能衰竭；⑤控制不良的心腦血管等內(nèi)科疾病。共納入110例患者，新裝置組56例，其中根治術(shù)31例，保乳術(shù)25例；左側(cè)23例，右側(cè)33例；16例照射內(nèi)乳區(qū)；年齡(45.21±6.24)歲；體重(51.23±8.37) kg。舊裝置組54例，其中根治術(shù)30例，保乳術(shù)24例；左側(cè)20例，右側(cè)34例；13例照射內(nèi)乳區(qū)；年齡(44.45±6.15)歲；體重(52.34±7.97) kg，見表2。

表2 兩組患者一般資料

1.2 治療方案 患者均接受調(diào)強(qiáng)放療，參照美國(guó)腫瘤放療協(xié)作組(radiotherapy oncology group，RTOG)乳腺癌術(shù)后靶區(qū)建議[18]進(jìn)行勾畫：胸壁野(CTVc)(以下情況照射內(nèi)乳區(qū)：內(nèi)乳淋巴結(jié)陽性和/或內(nèi)象限腫瘤同時(shí)腋窩淋巴結(jié)陽性，內(nèi)乳區(qū)包括于胸壁野中)，鎖骨上區(qū)(CTVs)。CTV外擴(kuò)PTV根據(jù)Van Herk提出的公式[19]：2.5∑+ 0.7σ。計(jì)算患者各方向各次擺位誤

差的均數(shù)(Mean1)及標(biāo)準(zhǔn)差(SD1)，∑為上述均數(shù)(Mean1)的均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差(SD2)，σ則是上述標(biāo)準(zhǔn)差(SD1)的均方根(RMS)(表3舉例闡述了該公式的具體計(jì)算方法，表中數(shù)據(jù)隨機(jī)產(chǎn)生，與本研究無關(guān))。放療計(jì)劃要求95%等劑量線覆蓋PTV。直線加速器6MV-X線常規(guī)分割照射，處方劑量：胸壁野(CTVc)DT50 Gy，2Gy/f/d，5 f/w；鎖骨上區(qū)(CTVs)DT50 Gy，2Gy/f/d，5 f/w。為減少患者所受輻射并提高治療效率，前5次及第10次、15次、20次放療時(shí)錐形束CT(cone beam CT，CBCT)配準(zhǔn)，每例患者8次。

表3 基于患者測(cè)量的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)

1.3 體位固定 根據(jù)對(duì)舊體位固定裝置的研究，將其改進(jìn)制成新裝置，與舊裝置最大的區(qū)別在于頭頸部及手臂固定。放療定位時(shí)，取仰臥位，患側(cè)上肢外展>90°，上半身覆蓋熱塑膜，靜止并冷卻后固定。新型裝置與熱塑膜配合能固定至額頭水平，而舊裝置僅能固定至胸骨上水平。

1.4 放療定位及放療計(jì)劃 使用Siemens 16排CT進(jìn)行放療前定位，掃描范圍從顱底至肝下緣，層厚5 mm，使用造影劑。物理師使用Ray Station(RaySearch，Stockholm，Sweden)系統(tǒng)生成治療計(jì)劃，由資深放療醫(yī)師審核并確定放療計(jì)劃。

1.5 擺位誤差分析 使用CBCT與定位CT配準(zhǔn)分析整體和局部擺位誤差。由一名腫瘤放射治療醫(yī)師進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，另一名經(jīng)驗(yàn)豐富的腫瘤放射治療醫(yī)師復(fù)核結(jié)果，共采集880張CBCT配準(zhǔn)圖像。CBCT圖像與定位CT在線配準(zhǔn)，靶區(qū)包括胸壁野(CTVc)、鎖骨上區(qū)(CTVs)、整體靶區(qū)(CTVc+s)。CTVc+s配準(zhǔn)結(jié)果為整體擺位誤差。CTVc+s配準(zhǔn)結(jié)果與其他兩個(gè)子區(qū)域配準(zhǔn)結(jié)果之間的差異為局部擺位誤差。沿LAT/VRT/LNG方向計(jì)算系統(tǒng)誤差(Σ)和隨機(jī)誤差(σ)。

1.6 胸壁和膈肌運(yùn)動(dòng)幅度評(píng)估 對(duì)新裝置組患者進(jìn)行胸壁和膈肌運(yùn)動(dòng)幅度評(píng)估，胸壁運(yùn)動(dòng)幅度測(cè)量患側(cè)第2、6肋骨來評(píng)估，測(cè)量2根肋骨3個(gè)方向(LAT/VRT/LNG)的運(yùn)動(dòng)幅度。通過X線透視量化胸壁和膈肌的運(yùn)動(dòng)幅度。對(duì)胸壁和膈肌運(yùn)動(dòng)幅度的相關(guān)性進(jìn)行分析，記錄胸部第95百分位運(yùn)動(dòng)幅度(A)，根據(jù)Van Herk的公式[19]，如呼吸運(yùn)動(dòng)幅度超過1 cm則線性添加0.45 A來計(jì)算胸壁野PTV外擴(kuò)范圍。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。t檢驗(yàn)評(píng)估兩組間擺位誤差差異的顯著性，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Pearson相關(guān)系數(shù)分析胸部與膈肌運(yùn)動(dòng)幅度之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 整體和局部擺位誤差分析 整體和局部擺位誤差均數(shù)如表4所示。在CTVc+s的整體擺位誤差中，各方向上新裝置組均小于舊裝置組；CTVc的局部擺位誤差中，在各方向上新裝置組也小于舊裝置組；CTVs在水平方向上，新裝置組的局部擺位誤差也要小于舊裝置組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表4 兩組間整體和局部擺位誤差均數(shù)的比較 單位：mm

2.2 新裝置組和舊裝置組的系統(tǒng)誤差(Σ)和隨機(jī)誤差(σ) 新裝置組的整體擺位誤差范圍為(1.12～2.15) mm，根據(jù)Van Herk的公式[19]相應(yīng)的PTV需要外擴(kuò)范圍為(4.10～4.58) mm；舊裝置組的整體擺位誤差范圍為(2.41～3.22) mm，相應(yīng)的PTV需要外擴(kuò)范圍為(9.56～9.83) mm。新裝置組CTVc局部擺位誤差為(0.72～1.34) mm，相應(yīng)PTV外擴(kuò)范圍為(2.39～3.90) mm，舊裝置組CTVc局部擺位誤差為(0.93～1.42) mm，相應(yīng)PTV外擴(kuò)范圍為(3.17～4.30) mm。新裝置組CTVs局部擺位誤差為(0.83～1.19) mm，相應(yīng)PTV外擴(kuò)范圍為(3.24～3.56) mm，舊裝置組CTVs局部擺位誤差為(0.88～2.26) mm，相應(yīng)PTV外擴(kuò)范圍為(3.64～7.00) mm，見表5。

表5 兩組之間的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差比較 單位：mm

2.3 評(píng)估胸壁和膈肌的運(yùn)動(dòng)幅度 新裝置組胸壁在LAT方向上的運(yùn)動(dòng)為(0.66±0.37) mm，VRT方向?yàn)?0.88±0.47) mm，LNG方向?yàn)?0.91±0.46) mm，膈肌在LNG方向運(yùn)動(dòng)幅度為(15.37±3.56) mm，見表6。膈肌與胸壁在任何方向的運(yùn)動(dòng)均無相關(guān)性，見圖1。

表6 胸壁運(yùn)動(dòng)幅度和PTV外擴(kuò) 單位：mm

圖1 胸壁和膈肌運(yùn)動(dòng)幅度的Pearson相關(guān)分析

3 討論

本研究對(duì)比了新舊體位固定裝置整體和局部擺位誤差，并對(duì)胸壁與膈肌呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。新裝置組的整體擺位誤差顯著低于舊裝置組；CTVc局部擺位誤差方面，新裝置組在各方向上低于舊裝置組；在CTVs局部擺位誤差上，新裝置組在LAT方向上比舊裝置組也更小。新裝置組PTV外擴(kuò)范圍也更小。

調(diào)強(qiáng)放療應(yīng)考慮治療床校正后的殘差和分次內(nèi)誤差(如呼吸運(yùn)動(dòng))[20]。殘差包括成像系統(tǒng)和校正系統(tǒng)的機(jī)械誤差以及局部擺位誤差[21]。本研究發(fā)現(xiàn)配準(zhǔn)后局部擺位誤差是殘差的重要組成部分；同時(shí)，呼吸運(yùn)動(dòng)影響胸壁擺位誤差，需考慮分次內(nèi)誤差。LEE J等[22]在使用Alpha乳腺托架，發(fā)現(xiàn)自由呼吸下分次內(nèi)誤差范圍1.8～3.3 mm。GUERREIRO F等[23]認(rèn)為在放療分次內(nèi)誤差通?！?.2 mm。THOMSEN MS等[24]使用連續(xù)MV成像發(fā)現(xiàn)乳腺癌放療期間胸壁在自由呼吸下運(yùn)動(dòng)范圍為1.1～3.3 mm。HIRATA K等[25]研究認(rèn)為乳腺癌放療時(shí)由呼吸引起的胸壁運(yùn)動(dòng)變化范圍為0.6～1.5 mm。YUE NJ等[26]的結(jié)果顯示，胸壁呼吸運(yùn)動(dòng)僅為1 mm。以上均與本研究結(jié)果相似。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)胸壁與膈肌的運(yùn)動(dòng)無相關(guān)性。線性添加0.45A計(jì)算胸壁PTV外擴(kuò)均低于5 mm。故在CBCT在線校正前提下，使用新裝置時(shí)，PTV外擴(kuò)5 mm即可保證靶區(qū)劑量。

本研究存在一定的局限性。首先，放療前CT模擬定位、治療擺位中，擺位誤差均受人為影響；此外，由于樣本量較小，兩組病例體型差異對(duì)擺位誤差有一定影響。后續(xù)研究中擴(kuò)大樣本量，還計(jì)劃加入先進(jìn)技術(shù)，如光學(xué)表面成像(optical surface imaging，OSI)[27-28]、反向半臥位(reverse semi-decubitus，RSD)[29]和深呼吸屏氣(deep inspiration breath hold，DIBH)技術(shù)[30-31]，探索更精準(zhǔn)的乳腺癌術(shù)后放療方式。

基于本研究的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，本研究認(rèn)為新型體位固定裝置通過增加熱塑膜的固定面積加強(qiáng)了手臂、頭部及胸壁固定，顯著降低乳腺癌術(shù)后放療的擺位誤差，值得在臨床中應(yīng)用。