基于锥形束CT探讨体重变化对食管癌放疗摆位误差的影响

袁士坤，牛振洋，马金柯

（中国人民解放军联勤保障部队第901医院放疗科 安徽 合肥 230001）

食管癌放疗失败的主要原因是肿瘤局部未控和复发,所以在食管癌放疗中减小摆位误差，提高放疗精度，对提高肿瘤靶区剂量和治疗准确性尤为重要[1]。图像引导放射治疗技术（image guided radiotherapy, IGRT）的应用能够达到这一目的，尤其基于千伏级锥形束CT（kVCone-beam CT, kV-CBCT）的IGRT技术已成主流技术，相较传统摄片验证，CBCT扫描图像更清晰，组织分辨率更高，同时减少了人工配准带来主观偏差[2]。食管癌放疗周期较长，期间体重变化非常常见，本文旨在利用锥形束CT研究食管癌放疗患者体重变化对摆位误差的影响，并试图通过体重变化程度评估是否需要重新规划放疗定位和体膜制作。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年8月—2020年10月在我科接受IGRT放疗的患者64例，患者意识清晰，能够配合摆位，其中男性41例，女性23例，年龄48～81岁，中位年龄62岁；方案：5次/周，总疗程25～30次，放疗计划全部完成。

1.2 体位固定和CT扫描

向患者交代注意事项并称量体重。患者取仰卧位，取浸泡变软的热塑体膜扣在患者胸腹部并用卡扣固定，根据胸腹部轮廓轻按体膜使其与体表充分接触，在肚脐、肋弓下缘、两侧髂前上棘等部位按压出形状，冷却成型后在患者体表和体膜上画好标记线进行CT扫描，获取CT定位图像传送至计划系统，进行靶区勾画和计划制定。

1.3 CBCT图像获取、配准与体重称量

分别在首次、各周同日及末次放疗前行锥形束CT扫描，扫描图像与定位CT图像配准，获取X（左右）、Y（头脚）和Z（腹背）轴方向误差数据。每次扫描前称量体重（要求勿过饮过食）。

1.4 数据采集与处理

每名患者CBCT扫描6～7次，第1～7周分别用1W～7W表示。定位时体重为初始体重，体重变化值为CBCT扫描时所称体重与初始体重差值，将体重变化值划分以下区间：[0，1]，(1，2]，(2，3]，(3，4]，(4，5]，(5，6]kg。统计各区间对应的摆位误差。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示。计量资料多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD方法；组间比较采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 共获取422份体重变化数据。其中体重不变11人次；体重增加18人次，最大值为1.8 kg；体重减轻393人次，最大值为6.0 kg。见表1。

表1 64例食管癌患者放疗第1～7周体重变化情况[n（%）]

2.2 体重变化在(3，4]kg时，X、Z轴方向摆位误差大于3 mm，Y轴方向误差大于4 mm；体重变化超过4 kg，摆位误差大于5 mm。对各区间的摆位误差行单因素方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 体重变化各区间对应的摆位误差比较（±s，mm）

表2 体重变化各区间对应的摆位误差比较（±s，mm）

注：两两比较，除(4，5]与(5，6]kg两区间在X、Y 轴比较无差异；其余各组比较，均P＜0.05。

区间 X轴 Y轴 Z轴[0,1] 1.25±0.40 1.50±0.47 0.99±0.45(1,2] 1.63±0.41 2.37±0.53 1.46±0.59(2,3] 2.58±0.47 3.31±0.59 2.50±0.53(3,4] 3.70±0.63 4.45±1.01 3.31±0.72(4,5] 5.11±0.83 5.64±1.10 4.46±0.75(5,6] 5.53±0.84 6.20±1.33 5.28±0.74

2.3 样本中有18组为体重增加者，为讨探体重增加与减轻对摆位误差的影响差别，从样本中随机选取18组体重减轻≤1.8 kg摆位误差数据，两者比较差异无统计学意义（P＞0.05），表明相同变化值的体重增加或减轻对摆位误差的影响无显著差异。

3 讨论

64例患者体重监测结果显示超过95%患者有不同程度体重变化，变化大于3 kg者约15%。放疗前两周体重变化较小，约第3周开始变化幅度增大并持续至第4、5周，后两周趋于平稳。放疗实践中发现患者体重变化小，体膜贴合度高，摆位重复性好；随着体重变化增大，热塑体膜变松，患者体表轮廓与体膜间贴合度变差，空隙明显，甚至出现肉眼观察下的倾斜、移位。对部分体重变化大于3kg且体膜固定效果较差患者治疗前后分别行CBCT扫描发现位置误差仍很大，这表明患者治疗过程中出现了位置移动，体膜已失去体位固定作用。

摆位误差是指实际治疗位置与定位CT显示的参考位置之间的差异，分为系统误差和随机误差。随机误差发生在治疗实施阶段，体现为治疗分次间的差异[3]。本实验表明摆位误差随体重变化增大而增大，且Y轴方向较为显著。其产生原因笔者分析有以下几点：①体重变化表现为胸廓孔径的改变，食管被邻近骨骼、肌肉组织牵拉移位；②患者体表与体膜间出现空隙，体位固定效果变差，出现随意运动；③体重减轻后，肩背部突显不平、僵直，体位固定时发生倾斜、旋转；④胸腹部皮下脂肪层厚减少或增多导致体表皮肤松弛或紧张，皮肤与体膜标记线相对位置发生移动，照射中心出现偏差；⑤体重增加者体位固定时有压迫感及呼吸不畅，导致体位强迫性移动。摆位误差的存在，使得制定好的放疗计划射束穿过的组织发生改变，不同的组织具有不同的电子密度，剂量沉积必定发生改变，导致靶区剂量不足和周围正常组织剂量偏高，影响疗效；疗程中靶区的形状、位置发生变化，CBCT扫描也会产生误差[4]。所以对患者的定位和治疗计划做出及时有效调整能极大地提高放疗的准确性和安全性[5]。

胸腹部肿瘤放疗的摆位误差不应超过5 mm[6]。各单位放疗设备、技术经验及人员素质等差异，摆位误差限值也会不同。我科规定食管癌患者放疗摆位误差达到4 mm就要重点监控，此时体重变化对应为(3，4]kg。摆位时要仔细观察患者体位固定情况，固定效果好，CBCT扫描任一方向的摆位误差均不超过4 mm，可以继续治疗；若误差大于4 mm，通过在线移床纠正误差，治疗结束后再行CBCT扫描，确定靶区位置匹配良好，仍可继续治疗并在后期适当增加CBCT扫描频次。若体位固定效果较差或体重变化超过4 kg必须重新定位。另外，可为患者制定合理的营养支持计划[7]，降低体重变化带来的影响，保证放射治疗的连续性。