随着放射治疗技术的提高，以三维适形放疗(three dimensional conformal radiation therapy, 3D-CRT)和调强适形放疗(intensity modulated radiation therapy，IMRT)为代表的精确放疗广泛应用于临床。但是三维适形及调强放疗技术产生高度适形靶区形状的剂量分布，是在静态CT作为基础图像的基础上所做出的剂量分布。然而患者即使在治疗时严格遵守放疗摆位操作规程，并采用了不同体位固定技术，但由于放疗过程中患者体位出现不自主的移动^[1]和分次间或分次内放疗时肿瘤本身出现运动或变形等，以及每次放疗患者的摆位误差等，都将导致靶区和周围危及器官受照体积和剂量的不确定性，引起肿瘤区欠量或高剂量区移到危险器官内，造成治疗失败或严重并发症。因此，摆位误差成为影响放疗效果的关键因素。本研究通过比较热塑膜、发泡胶+热塑膜两种固定技术，了解肺癌放疗时的摆位误差，减少摆位误差对肺癌精确放疗时靶区剂量的影响，并为计划靶区外放边界提供参考数据。

1.一般资料：回顾性分析2016年10月至2018年3月在华北理工大学人民医院放化二科接受过胸部放射治疗的90例患者资料，按不同固定方式将患者分成联合体位组(热塑膜+发泡胶固定)50例，年龄32~76岁，其中 < 60岁者为16例，>60岁者为34例；鳞癌10例，腺癌12例，小细胞癌20例，其他8例；男性36例，女性14例；中央型肺癌38例，周围型肺癌12例。热塑膜组40例，年龄46~71岁，< 60岁者为20例，>60岁者为20例；鳞癌7例，腺癌12例，小细胞癌18例，其他3例；男性24例，女性16例；中央型肺癌25例，周围型肺癌15例。两组患者一般情况差异均无统计学意义(P>0.05)，见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 90例肺癌患者一般临床资料 Table 1 Comparison of general clinical data of 90 patients with lung cancer 项目 联合体位组 热塑膜组 K/S值 P值 数 构成比(%) 数 构成比(%) 肿瘤部位 50 40 0.448 0.988   左肺上叶 14 28 12 30   左肺中下叶 5 10 6 15   右肺上叶 11 22 7 17.5   右肺中下叶 17 34 13 32.5   肺门 3 6 2 5 解剖部位 0.636 0.813   中央型 38 76 25 62.5   周围型 12 24 15 37.5 病理分型 0.401 0.997   鳞癌 10 20 7 17.5   腺癌 12 24 12 30   小细胞癌 20 40 18 45   其他类型癌 8 16 3 7.5 T分期 0.566 0.906   T1 11 22 4 10   T2 17 34 18 45   T3 10 20 9 22.5   T4 12 24 9 22.5 N分期 0.700 0.712   N0 6 12 6 15   N1 15 30 5 12.5   N2 17 34 21 52.5   N3 9 18 8 20 临床分期 0.484 0.973   Ⅰ 5 10 2 5   Ⅱ 4 8 1 2.5   Ⅲ 26 52 19 47.5   Ⅳ 15 30 18 45

表 1 90例肺癌患者一般临床资料 Table 1 Comparison of general clinical data of 90 patients with lung cancer

2.纳入标准：经组织学或细胞学检查证实为肺癌患者；患者拒绝手术或不具备手术根治的条件；卡氏功能状态评分(KPS)≥80分；意识清醒，配合意愿良好，可自然保持体位15 min以上；临床诊断治疗符合放疗适应症要求；患者及家属知情同意并签署知情同意书。

3.仪器设备：① CT模拟定位系统：Philips Big Bone螺旋CT(荷兰飞利浦公司)，LAP移动激光定位系统(移动定位激光灯、数字控制软件和激光灯驱动系统，德国)。②定位系统：MEDTECH体位固定系统。③图像引导系统：Varian Trilogy直线加速器机载On-Board Imager(OBI)影像系统(美国瓦里安公司)。④治疗计划系统：pinnacle 9.10计划系统(美国瓦里安公司)。

4.制膜与定位过程：联合体位组患者应用A、B两种物质充分混合后的发泡胶+热塑膜定位。患者仰卧位平躺于发泡胶上，双手抱头，头垫枕，舒适体位，平静呼吸，待发泡胶根据患者体型充分塑形后，使用恒温水箱(60℃左右)软化热塑膜，迅速将回缩的热塑膜置于患者所需定位部位，牵拉与固定；在固定热塑膜时，应适度轻压热塑膜与患者皮肤充分接触，并使得热塑膜与患者体部轮廓相互塑形，待其成功塑形后，打开激光定位灯，调整定位床位置，于热塑膜表面按激光灯所示“十”字线，标记摆位“十”字中心并贴置铅点；在Philips Big Bone螺旋CT扫描机下行胸部CT增强扫描，层间距5 mm，扫描范围根据病变区段的不同选取从环甲膜至胸十二椎体下缘的相应范围，扫描图像传至Pinnacle 9.10治疗计划系统。热塑膜组患者应用单纯热塑膜定位(图 1，2)。

图 1 联合体位固定(加发泡胶) Figure 1 Combined body position fixation(Add polystyrene foam)

图 2 热塑膜固定 Figure 2 Thermoplastic film fixation

5.勾画靶区、图像配准：将得到的定位图像传输至物理室pinnacle 9.10治疗计划系统，医师在此图像上进行靶区勾画，其中肿瘤靶区(GTV)即影像学可见肿物组织；GTV_nd为影像可见的肿大淋巴结。GTV根据强化CT的肿瘤边界确定，CT图像显示不清时，将CT与MRI图像融合确定肿瘤边界。正常器官限量在正常范围内，根据患者病变部位及病理类型对CTV进行合适外扩，CTV遇解剖结构适当修回。由于呼吸及器官的运动引起临床靶区位置的变化、疗程中肿物的缩小以及摆位过程中体位的变化决定胸部肿物CTV外扩0.5 cm生成计划靶体积(PTV)。95% PTV处方剂量为60~66 Gy。

6.摆位误差测量方法：参考激光灯、患者体表的“十”字标记线以及发泡胶上的“十”字延长线，放疗时每周进行1次锥形CT(CBCT)扫描。所有患者的图像配准均采用OBI系统自动配准，匹配框设定范围在横断面、矢状面及冠状面都包括肿瘤靶区及其邻近器官。观察CBCT图像与计划图像结构的重合程度，配准完成后分别记录左右(x)、头脚(y)、腹背(z)3个方向上靶区中心位移的绝对误差(为各个方向上的绝对值)，并计算出平均值及标准差。分别记录两组患者每次的摆位误差(图 3)。

图 3 不同固定方法计划CT与定位CT配准 注：A.联合体位固定；B.热塑膜固定 Figure 3 Combination fixation, Thermoplastic film fixation: planned CT and positioning CT registration

7.误差定义：摆位误差以系统误差±随机误差的方式来表示，其中系统误差为所有患者所有分次摆位误差的平均值，随机误差为所有患者所有分次摆位误差的标准差。根据van Herk^[2]提出的方案，即确保90%患者CTV至少接受95%处方剂量，通过M_PTV=2.5∑+0.7δ计算CTV至PTV的外扩边界。

8.肺组织受量：将联合体位组定义为A组，设置虚拟实验组(在确保90%患者CTV至少接受95%处方剂量的前提下, 将A组患者的PTV外扩边界x、z为3 mm；y轴为4 mm)定义为B组，根据剂量体积直方图(DVH)及TPS系统分析并分别计算双肺5、20和30 Gy受照体积，即V₅、V₂₀、V₃₀，并进行对比分析。

9.统计学处理：所有数据均应用Office 2003 Excel软件录入并作图分析，使用SPSS 17.0统计软件进行分析后符合正态分布的数据以x±s表示。应用非参数检验(两个独立样本Kolmogorov-Smirnov检验)对一般临床资料进行分析，采用独立样本t检验对两组患者的摆位误差、联合体位组患者不同肺叶进行分析，应用配对样本t检验分别对A、B两组PTV外扩后V₅、V₂₀、V₃₀进行分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

1.体位固定技术摆位误差比较：90例患者共行CBCT 540次，平均每位患者行锥形CT 6次，其中联合体位组300次，单纯热塑膜组240次。在做CBCT过程中，若出现较大等中心摆位偏差(超过3 mm)及时校正。两组固定装置3个方向摆位误差结果显示，在x、y和z轴方向的位移联合体位组均明显小于热塑膜组，其中x、z轴x±s接近，y轴x±s偏大，但也小于热塑膜组，差异均有统计学意义(t=-20.740、-35.596、-25.015，P < 0.05)，见表 2。联合体位组中央型、周围型肺癌患者及左、右肺癌患者在x、y和z轴方向的摆位误差均无统计学意义(P＞0.05)。

表 2(Table 2)

表 2 两组肺癌患者使用不同固定装置不同方向的摆位误差(mm，x±s) Table 2 Comparison of set-up errors between two groups of lung cancer patients with different fixation devices in different directions(mm, x±s) 组别 例数 x轴 y轴 z轴 联合体位组 50 1.00±0.58 1.42±0.28 1.06±0.44 热塑膜组 40 3.28±0.43 4.03±0.41 3.18±0.34 t值 -20.740 -35.596 -25.015 P值 0.026 0.001 0.022 注：为避免相反方向的误差相加后相互消除，误差均取绝对值后分析

表 2 两组肺癌患者使用不同固定装置不同方向的摆位误差(mm，x±s) Table 2 Comparison of set-up errors between two groups of lung cancer patients with different fixation devices in different directions(mm, x±s)

2.联合体位组患者PTV外扩边界计算：应用表 2中系统误差及随机误差结果，根据公式计算联合体位固定装置下x、y、z轴3个方向的PTV外扩边界分别为2.906、3.746和2.958 mm。公式为：

3.摆位误差对靶区剂量分布的影响：根据公式(1)的结果，应用配对样本t检验分别对A、B两组PTV外扩后，B组相对于A组V₅、V₂₀、V₃₀均值分别减小1.5%、3.1%、4.8%(t=12.182、10.480, 10.325, P < 0.05)，见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 两组PTV分别外扩后双肺组织受量的比较(%，x±s) Table 3 Comparison of double lung tissue dose in group A and group B after PTV external expansion(%, x±s) 组别 例数 V5 V20 V30 A组 50 50.80±14.56 22.90±7.10 15.50±4.98 B组 50 50.05±14.52 22.18±7.04 14.75±4.93 t值 12.182 10.480 10.325 P值 0.000 0.000 0.000 注：A组为联合体位组；B组为虚拟实验组

表 3 两组PTV分别外扩后双肺组织受量的比较(%，x±s) Table 3 Comparison of double lung tissue dose in group A and group B after PTV external expansion(%, x±s)

千伏级CBCT的图像配准是以CBCT图像和定位CT图像重合度为依据，定量计算得到摆位误差^[3]。Ahamad等^[4]的研究结果表明，即使增加相当微小治疗边界也可能导致正常组织受照体积增加。肿瘤及周围正常组织的相对空间位置变化及误差可能导致肿瘤脱靶或者正常组织受量增加，最终导致肿瘤治疗失败^[5]。临床发现，3%~5%的剂量误差就会造成肿瘤放射治疗的有效率下降，并且高剂量区可能偏移至危及器官区域，造成正常组织器官严重并发症^[6-7]。因此，分析不同固定模型在三维治疗应用中的差异是十分有必要的^[8]。

由于个体差异，单纯低温热塑膜的固定作用弱，定位精度低。翟小娟和马全海^[9]的研究中，热塑膜+真空垫技术使用在体型偏瘦的患者上能得到更好的固定效果。王震岳等^[10]的研究中，真空垫+热塑膜固定技术在提高胸腹部肿瘤放射治疗摆位精度方面都比单纯地用真空垫或者热塑膜具有明显的优势。

发泡胶技术是近来国外发展起来的新技术，国外前瞻性的研究发现^[11-13]，发泡胶能对人体结构进行主动塑型，摆位误差小，放疗更精确。有报道统计，个体化制作的发泡胶根据患者头颈形状、大小专门制作，固定性更好，减少了体位误差，体位舒适性明显调高^[14]。一旦成形后较负压真空袋的硬度高，在放疗过程中不存在变形漏气的特点。

本研究应用联合体位固定与热塑膜固定两种技术，采集CBCT图像，得到两组患者在x、y、z轴3个方向的摆位误差有明显统计学意义，联合体位组摆位误差明显低于热塑膜组，且联合体位组在x、z轴方向PTV外扩边界≤3 mm，y轴PTV外扩边界≤4 mm，表明联合体位固定更能限制患者的不自主运动，实现个体精准化放射治疗^[15]。极少数联合体位固定组数值偏大，可能与发泡胶成形过程中，患者未保持固定不动姿势，活动度大，导致塑形失败。进一步分析发现联合体位固定技术对于不同部位肺癌的摆位误差无明显差异。美国放射肿瘤学协作组(RTOG)在一个前瞻性研究发现，V₂₀大小不仅与放射性肺炎的发生率有关，还与放射性肺炎的严重程度有关^[16]。本研究结果显示，联合体位组患者 V₅、V₂₀、V₃₀的均值分别比热塑膜组减小1.50%、3.1%、4.8%，DVH图显示双肺V₅、V₂₀、V₃₀曲线联合体位组均不高于热塑膜组，双肺V₅、V₂₀、V₃₀均减小，这可能对降低放射性肺炎的发生率具有重要意义。

综上所述，联合体位固定技术在胸部肿瘤放疗体位固定中吻合度高，为胸部肿瘤的放疗提供了一种新的行之有效的体位固定方式。使用联合体位固定技术治疗肺癌患者时，可缩小CTV至PTV外扩边界。但本研究纳入病例数较少，PTV外扩个体化研究还需要大样本数据，今后还有待进一步研究。同时也可对A、B两组患者外扩5 mm与3 mm进行放射性肺炎例数分析，为肺癌放疗靶区剂量进一步提高、减少放疗不良反应尤其是放射性肺炎的发生提供依据，从而提高患者的治愈率和生活质量。