精确放疗包含放疗全流程的精确性，包括精确定位、精确计划、精确治疗，任一环节的疏忽都将影响治疗精确度。定位中固定方式的合理性直接影响定位“三精”的实现^[1]。摆位的重复性和治疗精度达不到要求，不仅可能造成靶区的漏照，而且可能使高剂量区移到危及器官的区域内，造成严重并发症或后遗症^[2]。平板固定方式不对患者体表进行固定易产生左右(z)方向的误差^[3]，但因为患者背部直接接触平板可使矢状面轴向旋转角度较小；传统真空垫可对患者身体起到限制作用，但由于漏气现象易产生前后(x)及左右(z)方向的误差^[4]，且患者会随真空垫产生旋转。因此，针对盆腔肿瘤患者放疗中体位固定较难、易受呼吸作用、皮肤松弛等影响，对现有技术进行总结改进，分析其误差及误差所带来的潜在剂量误差有一定的临床意义及推广性。本研究选用本院专利定制产品新型多模块镂空真空垫，探讨3种不同固定方式在盆腔肿瘤放疗摆位中的实践与应用，分析潜在剂量误差，寻求较适应临床的盆腔肿瘤固定方式，期望以此提高盆腔肿瘤摆位精度。

1.临床资料：回顾性分析2014年3月至2016年12月复旦大学附属华东医院放射治疗科收治并经病理学或组织学确诊的盆腔肿瘤患者66例，包括直肠癌患者28例，宫颈癌患者17例，前列腺癌患者11例，膀胱癌10例，其中男性36例，女性30例，中位年龄63岁(25~90岁)，体重指数(BMI)范围(18.5~30) kg/m²。将所有患者按照随机数表法分为3组，每组患者各22名，分别采用平板(N)、传统真空垫(V)和本院专利定制新型多模块镂空真空垫(New-V)进行固定，经检验，3组患者性别、年龄、病种、BMI比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

2.专利定制新型多模块镂空真空垫：对传统真空垫定位的缺陷进行改良设计，研制出新型专利定制真空垫(图 1)^[5]，该真空垫尺寸选用120 cm × 60 cm，以符合多数亚洲人体型要求；该真空垫表面进行多膜层设计支持重复使用；内部空腔进行模块化设计，内部多个独立模块分别填充高聚合物颗粒，通过连接真空泵抽气形成独立的真空模块，防止个别模块漏气影响整个真空垫，减小由于真空垫漏气带来的影响；真空垫中部镂空，使患者背部脊柱直接接触床平面，改善人体随真空垫漏气发生旋转产生误差，使塑形持久性好，改善传统真空垫在临床实践中的不足。定制真空垫结合了真空塑形和中部镂空防止旋转的特点，故其较平板，常规真空垫更能体现定制款的设计理念和优越性。

图 1 专利定制真空垫示意图 A.可重复性多膜层设计；B.内部独立空腔设计；C.中部镂空设计 Figure 1 Customized vacuum cushion schematic diagram A. Reusable multi-layer covering design; B.Independent multi-cavity design; C. Hollowed-out cushion design

3.定位：N组采用平板使患者平躺于其上，不外加固定；V组采用传统真空垫固定方式；New-V组采用专利多膜包含空腔内多模块设计及中部镂空设计新型真空垫固定(图 1)^[5]，使患者身体背部直接贴于下方平板处而非真空垫上以防止患者随真空垫发生旋转，具体固定制作方法与传统真空垫相同。

4. 3种固定方式下治疗摆位误差评估与重复性评估：CT模拟定位设备采用德国Siemens公司SOMATON Definition AS^®，放射治疗机为Trilogy^®(美国Varian公司)，治疗计划系统(TPS)采用Eclipse^® V13.5计划系统(美国Varian公司)。每位患者整个治疗过程采集锥形束CT(CBCT)图像3次，每次间隔1周，分别记录四维前后(x)、头脚(y)、左右(z)及以矢状位中心轴的轴向旋转(r)方向的摆位误差，其中x、y、z 3个方向采用在线误差匹配数据，r采用自动配准软件加人工微调计算得到误差(实际不纠正)，统计其平均值(Avg)作为平均摆位误差。为研究不同摆位方式下分次间移动误差的波动性，以第1次CBCT纠正数据为基准，第2、3次CBCT纠正数据分别与其比较得到差异，统计其平均值(Int-fra)作为平均分次间摆位误差。

5.剂量误差评估：根据x、y、z方向的摆位误差分布得出在摆位误差影响下患者计划中心偏移值，在TPS计划系统中改变计划中心位置，保证各射野跳数(MU)不变，重新计算得到新的剂量分布，与原计划比较得到剂量误差。

6.统计学处理：数据以x±s表示。采用SPSS 19.0软件进行统计分析，方差齐性检验后，用单因素ANOVA方法评价不同固定方式下摆位引起各参数误差大小，从而确定因素对试验结果有无显著性影响，P＜0.05为差异有统计学意义。

1.摆位误差分析：3组摆位误差分析结果列于表 1。r方向上各组摆位误差比较，差异有统计学意义(F=7.859，P＜0.05)，New-V组在4个方向均能将平均摆位误差控制在最小。分次间移动误差波动性研究结果显示，在z和r方向上各组比较，差异有统计学意义(F=4.397、3.166，P＜0.05)。定制真空垫在三维方向的误差稳定且重复性较优，背部镂空设计在轴向旋转角度上降低了误差波动性。

表 1(Table 1)

表 1 不同固定方式下x、y、z、r方向平均摆位误差与平均分次间摆位误差(x±s) Table 1 Average set-up errors and average inter-fractional set-up errors at the directions x, y, z, r with different immobilization techniques(x±s) 组别 例数 x(cm) y(cm) z(cm) r(°) Avg Int-fra Avg Int-fra Avg Int-fra Avg Int-fra N组 22 0.44±0.43 0.71±0.59 0.44±0.43 0.60±0.98 0.45±0.60 0.80±0.87 1.25±1.00 0.63±0.59 V组 22 0.38±0.36 0.58±0.54 0.38±0.36 0.42±0.36 0.32±0.29 0.59±0.45 1.09±0.77 0.93±0.63 New-V组 22 0.35±0.37 0.56±0.52 0.35±0.37 0.38±0.34 0.29±0.28 0.41±0.40 0.70±0.65 0.67±0.59 F值 0.801 0.913 0.801 1.444 2.948 4.397 7.859 3.166 P值 0.450 0.404 0.450 0.240 0.055 0.014 0.001 0.045   注：N组.平板固定；V组.传统真空垫；New-V组.定制真空垫; Avg.平均摆位误差；Int-fra.平均分次间摆位误差

表 1 不同固定方式下x、y、z、r方向平均摆位误差与平均分次间摆位误差(x±s) Table 1 Average set-up errors and average inter-fractional set-up errors at the directions x, y, z, r with different immobilization techniques(x±s)

2.潜在PTV剂量差异研究：摆位误差引起N组在x方向上计划中心偏移值较大，而V组在z方向上偏移较大(表 2)；计划中心偏移后的剂量误差结果显示：最小剂量值误差New-V组优于其余两组；最大剂量值误差3组结果均在1%左右，差异不大；平均剂量误差New-V组优于其余两组。其中最小剂量误差的各组差异有统计学意义(F=8.018, P＜0.05)。

表 2(Table 2)

表 2 不同摆位方式下计划中心偏差值及偏移后产生的剂量相对误差值 Table 2 Iso-center shift with different immobilization techniques and dose differences 组别 例数 计划中心偏差 剂量相对误差(%) x(cm) y(cm) z(cm) 最小a 最大 平均 N组 22 0.3 0.1 0.1 9.02±5.64 -0.20±0.90 0.37±0.23 V组 22 0.1 0.1 -0.3 14.00±7.97 0.00±0.45 0.70±1.35 New-V组 22 0.1 0.1 0.1 7.09±3.06 -0.26±0.66 0.15±0.12   注：N组.平板固定；V组.传统真空垫；New-V组.定制真空垫; a 3组剂量相对误差最小值比较，F=8.018, P＜0.05

表 2 不同摆位方式下计划中心偏差值及偏移后产生的剂量相对误差值 Table 2 Iso-center shift with different immobilization techniques and dose differences

随着适形放疗及调强放疗的普及，精确放疗对勾画靶区上的剂量分布有了更精准的要求，体位的可重复性和一致性是放射治疗过程中首先需要进行质量控制的部分^[6]，而在患者定位及整个治疗疗程中，尤其是靶区外放尺寸较小情况下，患者体位固定及重复性所带来的细微误差都会影响精确放疗的实施，从而带来剂量误差，对常规固定方式进行改进使患者的体位固定更精准，且在较长时间内保持稳定具有必要性及临床实用性。

盆腔肿瘤放疗中，摆位误差易受呼吸运动及器官充盈度影响^[7]，较为常用的体位固定方式有平板和真空垫等^[6]。平板固定不外加任何固定，使患者平躺，其成本低且操作简单，但三维方向的误差会略大于真空垫固定，比较发现平板固定患者背部直接接触平板不易引起轴相旋转，r旋转角度波动性也显示平板固定可改善由于真空垫漏气造成的旋转波动性大的缺点。传统真空垫固定患者舒适性较好，定位过程简单，易被大多数患者接受，且塑形效果及重复性好^[8]。而其存在漏气问题造成真空垫两侧面的形变(主要是外扩)，使患者体位随真空垫形变产生轴向旋转，尤其对于盆腔肿瘤患者，患者体位旋转引起臀部肌肉变化牵拉皮肤，增大x和y方向误差^[9]。

针对传统真空垫定位的缺陷，本研究进行了改良设计，研制出新型专利定制真空垫并投产^[5]，通过对专利真空垫固定与其他两种传统固定方式的应用研究，摆位误差的统计结果显示3种固定方式均能起到一定固定效果，本研究对66位患者共198次CBCT摆位数据进行统计，各固定方式平均摆位误差在三维方向上均在5 mm以内，与其他研究结果报道一致^[10]。多项研究显示，传统真空垫放疗摆位误差在x方向误差较大^{[4, 8, 11]}，而y方向误差较小^[9]，本研究结果与文献结果相符。本研究结果显示y和z方向V组与New-V组对控制摆位误差均有较好效果；而在r方向New-V组明显改善了传统真空垫轴向旋转误差较大的弊端。对传统真空垫，体重是影响摆位误差的重要因素^[12]，而对于体重较重患者，长期治疗更会加剧传统真空垫漏气形变，New-V组的结构改进使摆位误差范围更小，更有临床适用性。

一个疗程中分次间治疗的可重复性会极大影响治疗效果^[13]。本研究结果显示，New-V组的分次间相对偏差波动较小，稳定性较好，在整个治疗过程中的体位固定可重复性与稳定性优于传统摆位方式。

摆位误差的产生会导致剂量误差，计划中心的移动会明显改变靶区最小剂量值，而对靶区最大剂量值和平均剂量值影响不大，对最小剂量值的明显改变会极大降低放疗计划的有效性，使靶区内得不到足够剂量。

与常规放疗相比，体位固定对精确放疗的影响更大^[14]，New-V组在缩小摆位误差及误差波动性方面有着较好的临床优越性，内部模块化设计及中部镂空结构改善了塑形稳定性，改善了传统真空垫漏气失真空、易变形、患者旋转摆位误差大等缺陷，在一个疗程中能够更好地重复患者体位，治疗精确度更高。体位固定、器官运动等因素带来的误差会降低放疗体位的可重复性，直接影响计划靶区PTV剂量射入的准确性，将摆位误差大小和波动性控制在更小的范围，可改善靶区剂量射入的准确性与稳定性，提高治疗计划效率。

本研究属于回顾性分析，除了体位固定因素，患者器官运动、设备因素、放射生物学及质量控制不确定性也可能会对患者定位偏差产生影响^[7]。随机选择了患者的数据，重点考虑体位固定因素影响，其结果仍需结合前瞻性的临床研究加以验证。

新型定制真空垫能够降低平均摆位误差和分次间摆位误差波动性减少剂量误差，在临床应用中具有实用性，更加符合精确放疗要求。针对传统真空垫易漏气、人体轴向旋转上摆位误差大的现象，将其与平板摆位结合进行结构改进可优化摆位精度，改善治疗效果。