目前，放疗已成为乳腺癌根治术或改良根治术后辅助治疗的重要组成部分^[1]。在乳腺癌改良根治术后调强放疗(intensity modulated radiation therapy, IMRT)中，乳腺托架扮演着很重要的角色，可以充分地暴露出原发灶以及腋下淋巴结区，为实现靶区高剂量奠定了基础。但有研究表明，乳腺托架在腹背方向和(或)头脚方向的摆位误差较大^[2-6]。

受头颈部肿瘤放疗时应用头颈肩热塑体膜固定体位摆位误差较小的启发，本研究尝试将改良的头颈肩热塑体膜应用到乳腺癌改良根治术后的放疗中。本科室创新性地对头颈肩热塑体膜进行改良，为了进一步验证临床应用效果，本研究以改良头颈肩热塑体膜与乳腺托架进行对比，探讨改良头颈肩热塑体膜在乳腺癌改良根治术后IMRT中的摆位误差和摆位时间，并分析其影响因素。

1.一般临床资料：回顾性分析天津医科大学肿瘤医院放疗科2015年8月至2018年12月接受调强放疗的68例女性乳腺癌改良根治术后患者资料, 处方剂量为95％计划靶区(planning target volume, PTV)50 Gy，25次，2.0 Gy/次, 在左右(RL)、腹背(AP)和头脚(SI)方向治疗计划PTV外放边界(M_PTV)是7、7、10 mm。左乳患者30例，右乳患者38例。按不同体位固定方式分为改良头颈肩热塑体膜组(体膜组)42例，乳腺托架组(托架组)26例。年龄52～76岁，中位数64岁。身高152～174 cm，中位数165 cm。体重48～81 kg，中位数64 kg。临床靶区(clinical target volume, CTV)为532.3～1 040.7 cm³，中位数824.5 cm³。体质量指数(body mass index, BMI)为19～27 kg/m²，中位数为22 kg/m²。卡氏评分KPS>70。按照2004年《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》^[7]中推荐的方法测量患者身高、计算BMI，以BMI＜18 kg/m²为体瘦，18～23.9 kg/m²为正常，24～28 kg/m²为超重，＞28 kg/m²为肥胖。

2.体位固定：托架组患者仰卧躺在MED-TEC乳腺托架上，调整好臂托、腕托的角度以及手棒的位置，嘱患者双上臂上举外展90°抓住手棒，眼睛目视前方，身体放松，在患侧胸壁用红线勾画的方框区域内覆盖0.5 cm厚的组织补偿膜。改良体膜组患者仰卧躺在MED-TEC头颈肩固定体架上，头垫C枕，在患侧胸壁用红线勾画的方框区域内覆盖0.5 cm厚的组织补偿膜，健侧上臂自然下垂置于体侧，患侧上臂抬起从头颈肩热塑体膜肩部圆孔处伸出，患侧上臂外展上举并将手置于额头处，患侧手放置额头的位置在制作体膜时用马克笔标记，之后每次摆位时应确保手的摆放位置同CT定位时一致。摆位时间：从上一位患者治疗结束打开铅防护门开始计时，到该乳腺癌患者摆位结束关上防护门后终止计时，此时间段即为摆位时间 (min)。

3. 摆位验证：摆位后利用Varian自带的在线影像系统(on board imaging, OBI)行锥形束CT(CBCT)扫描(美国瓦里安公司)，扫描层厚设定为2 mm，扫描矩阵选择512×512。扫描完成后自动得出横断面、冠状面和矢状面的图像，感兴趣区主要以肋骨的骨性标记结合乳腺内的金属标记物为参考，利用骨配准，自动计算得到摆位误差，之后由医师会同技师联合手动微调，最终确定配准结果。在患者的第1、6、11、16、21次治疗摆位后行CBCT扫描，每名患者共扫描5次。本研究只涉及RL、AP、SI 3个方向的平移误差，不包含旋转误差。

4. 计算公式：M_PTV=2.5Σ+0.7σ^[8]，式中，M_PTV是指考虑到呼吸运动造成的靶区位移及摆位误差等因素，PTV在CTV基础上外放边界的范围，该值与靶区位置的不确定度及靶区周围正常组织受照射范围呈正相关；Σ为系统误差，即所有平均误差的标准差；σ为随机误差，即所有标准差的均方根。保证至少90％患者获得95％的处方剂量，计算RL、AP、SI方向的M_PTV。

5.统计学处理：应用SPSS 19.0软件计算各方向的摆位误差值。计量资料经正态性检验，若服从正态分布，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用χ²检验。P<0.05为差异有统计学意义。

1. 分次间的摆位误差：RL方向，两组摆位误差近似，差异无统计学意义(P>0.05); AP和SI方向体膜组摆位误差较小，优于托架组，两组比较差异有统计学意义(t=-2.05、-2.16, P<0.05)，见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 两组乳腺癌放疗患者分次间不同方向的摆位误差值比较(mm, $\bar x$±s) Table 1 Comparison of setup errors in different directions between two groups(mm, $\bar x$±s) 组别 例数 扫描次数 左右 背腹 头脚 体膜组 42 210 2.12±2.01 3.29±2.46 3.47±2.29 托架组 26 130 2.38±1.92 3.88±2.76 4.11±3.15 t值 -1.18 -2.05 -2.16 P值 0.24 0.04 0.03

表 1 两组乳腺癌放疗患者分次间不同方向的摆位误差值比较(mm, $\bar x$±s) Table 1 Comparison of setup errors in different directions between two groups(mm, $\bar x$±s)

2. 摆位误差分布比例：当摆位误差≤ 3 mm时，RL和AP方向两组结果近似，差异无统计学意义(P>0.05)；SI方向体膜组摆位误差 ≤3 mm的比例较高，优于托架组 (χ²=4.97，P<0.05)。当摆位误差3~5 mm时，RL、AP、SI方向两组结果近似，差异无统计学意义(P>0.05)。当摆位误差>>5 mm时，RL方向两组结果近似，差异无统计学意义(P>0.05)；AP和SI方向体膜组摆位误差 >5 mm的 比例较低，优于托架组 (χ²=5.21、9.29, P<0.05)，见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 两组乳腺癌放疗患者在不同方向和区间的摆位误差值对比 Table 2 Comparison of the distribution ratio of setup errors in different directions and intervals between two groups of patients 组别 例数 扫描次数 左右 背腹 头脚 次数 比例(%) 次数 比例(%) 次数 比例(%) 体膜组 42 210 ≤ 3 mm 164 78.10 144 68.57 137 65.24 3~5 mm 34 16.19 39 18.57 38 18.10 >>5 mm 12 5.71 27 12.86 35 16.67 托架组 26 130 ≤ 3 mm 99 76.15 79 60.77 69b 53.08 3~5 mm 21 16.15 22 16.92 21 16.15 >5 mm 10 7.70 29a 22.31 40a 30.77 注：a与体膜组>5 mm比较，χ2=5.21、9.29，P<0.05; b与体膜组同方向≤3 mm比较，χ2=4.97，P<0.05

表 2 两组乳腺癌放疗患者在不同方向和区间的摆位误差值对比 Table 2 Comparison of the distribution ratio of setup errors in different directions and intervals between two groups of patients

3.计划靶区外放边界值：RL、AP、SI方向体膜组计算的计划靶区外放边界值 (M_PTV)分别为6.15、7.45、8.60 mm，托架组为6.84、8.26、9.96 mm，体膜组在3个方向 计算的M_PTV值均小于托架组。RL和SI方向体膜组和托架组计算的M_PTV值均小于治疗计划采用的M_PTV值；AP方向体膜组和托架组计算的M_PTV值均高于治疗计划实际采用的M_PTV值，见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 两组乳腺放疗癌患者计划靶区外放边界值(mm) Table 3 Margins of planning target volume in two groups(mm) 组别 例数 扫描次数 左右 背腹 头脚 Σ δ MPTV Σ δ MPTV Σ δ MPTV 体膜组 42 210 1.86 2.14 6.15 2.57 1.46 7.45 2.86 2.07 8.60 托架组 26 130 2.11 2.23 6.84 2.81 1.76 8.26 3.27 2.55 9.96 注：Σ.系统误差的标准差；δ.随机误差标准差的均方根；MPTV.计划靶区外放边界值。所有患者治疗计划在左右、腹背和头脚方向实际MPTV值为7、7和10 mm

表 3 两组乳腺放疗癌患者计划靶区外放边界值(mm) Table 3 Margins of planning target volume in two groups(mm)

4. 改良头颈肩热塑体膜摆位误差的影响因素：身高、体重、病灶位置、CTV等因素对体膜组3个方向上的摆位误差几乎没有影响(P>0.05); SI方向<60岁的患者摆位误差较小，优于高龄患者(≥ 60岁)，两组比较差异有统计学意义(t=-2.43, P<0.05); AP和SI方向BMI<24 kg/m²的患者摆位误差较小，优于BMI≥ 24 kg/m²的患者，两组比较差异有统计学意义(t=-2.21、-2.04, P<0.05);AP方向治疗时间>2周的患者摆位误差较小，优于对放疗过程相对不熟悉(治疗时间≤ 2周)的患者，两组比较差异有统计学意义(t=2.23, P<0.05)，见表 4。

表 4(Table 4)

表 4 不同因素对体膜组乳腺癌放疗患者不同方向摆位误差的影响(mm, $\bar x$±s) Table 4 The influence of various factors on the setup errors of breast cancer patients in the modified head neck shoulder thermoplastic membrane group in different directions (mm, $\bar x$±s) 因素 例数 扫描次数 左右 背腹 头脚 年龄(岁) ＜60 16 80 2.36±1.91 3.20±2.41 3.17±2.05 ≥60 26 130 2.40±1.95 3.35±2.55 3.79±2.62c 身高(cm) ＜160 13 65 2.27±1.93 3.12±2.36 3.40±2.21 ≥160 29 145 2.41±1.85 3.24±2.45 3.48±2.32 体重(kg) ＜60 10 50 2.40±1.98 3.21±2.49 3.40±2.15 ≥60 32 160 2.35±1.85 3.35±2.41 3.51±2.38 病灶位置 左乳 23 115 2.39±1.99 3.27±2.48 3.48±2.31 右乳 19 95 2.36±1.88 3.32±2.41 3.45±2.19 CTV(cm3) ＜850 18 90 2.39±1.95 3.19±2.25 3.16±2.02 ≥850 24 120 2.23±1.88 3.81±2.56 3.79±2.75 BMI(kg/m2) ＜24 27 135 2.30±1.98 3.16±2.25 3.20±2.17 24~28 15 75 2.41±1.90 3.92±2.63a 3.88±2.54 治疗时间 第1～2周 42 210 2.40±1.86 3.56±2.51 3.44±2.36 第3～5周 42 210 2.33±1.98 2.76±2.26b 3.29±2.14 注：CTV.临床靶区；BMI.体质量指数；a与<24 kg/m2比较，t=-2.21、-2.04，P<0.05；b与第1～2周比较，t=2.23，P<0.05; c与<60岁比较，t=-2.43，P<0.05

表 4 不同因素对体膜组乳腺癌放疗患者不同方向摆位误差的影响(mm, $\bar x$±s) Table 4 The influence of various factors on the setup errors of breast cancer patients in the modified head neck shoulder thermoplastic membrane group in different directions (mm, $\bar x$±s)

5. 摆位时间对比：体膜组和托架组的摆位时间分别为(3.52±1.79)、(3.98±2.08)min。体膜组的摆位时间较短，优于托架组，两组比较差异有统计学意义(t=-2.16，P<0.05)。

乳腺癌是一种全身性疾病，常用的治疗手段包括手术治疗、放射治疗、化学治疗和内分泌治疗等。不同期别的乳腺癌治疗方法也不尽相同。对于早期乳腺癌，保乳术后辅助放化疗是主要方式，既能达到与乳房全切术相似的疗效，也能实现患者美容的愿望。对于局部晚期乳腺癌，一般建议行改良根治手术，术后辅助放化疗。放射治疗作为乳腺癌局部治疗的重要手段，按照治疗目的划分，包括预防性、根治性和姑息性放疗；按照治疗方式划分，包括IGRT、IMRT、3D-CRT、电子线放疗、普通X射线放疗等。

IGRT是一种先进的肿瘤治疗手段，通过在线测量并校正摆位误差，可以提高靶区照射剂量，降低周围正常组织受量^[9]，目前临床应用广泛，对于身体多部位的肿瘤均可起到非常不错的治疗效果。乳腺癌采用图像引导下的IMRT治疗，可以进一步改善乳腺的剂量分布，使乳腺上下部分的剂量分布更加均匀，同时更大限度地保护了同侧肺、心脏和大血管，防止受到过量照射，具有优异的剂量学和生物学特性^[10-11]。然而，IMRT对治疗摆位精度有着很高的要求，如何降低放疗摆位误差是每一位放疗医务同仁必须要深入思考的问题。

房建南等^[2]研究结果显示乳腺托架在固定体位时在头脚方向摆位误差较大。徐晓等^[3]尝试在乳腺癌放疗时应用热塑体膜固定体位，结果发现和乳腺托架相比可以降低头脚方向的平移误差和旋转误差。王燕丽^[4]发现，乳腺癌保乳术后放疗时，乳腺托架和胸腹平架相比在腹背方向摆位误差较大。黄家文等^[5]认为，和乳腺托架相比，应用真空负压垫联合热塑体膜对于3个方向的摆位误差均有明显改善。梁骞甫^[6]报道了对于乳腺癌改良根治术后行调强放疗的患者，分别采用乳腺托架、热塑体膜和真空负压垫固定体位，在头脚和腹背这2个方向上热塑体膜组与真空垫组摆位误差小于乳腺托架组。葛琴等^[12]研究得出，乳腺癌改良根治术后患者放疗时，相比于翼形板联合真空负压垫，采用热塑头颈肩体膜固定技术可以减少腹背方向的摆位误差, 改善摆位的重复性, 有助于体位的固定, 提高患者治疗定摆位的精度。本研究发现，改良头颈肩热塑体膜组在腹背和头脚方向的摆位误差均低于乳腺托架组，与上述研究结果近似。

上述研究表明，使用乳腺托架固定体位时，在腹背和(或)头脚方向的摆位误差较大。分析原因可能是，在使用乳腺托架时，为了降低切线野照射时对正常肺组织的损伤，通常需要将背部平板支撑起一定角度。患者仰卧躺在倾斜的平板上，由于重力作用等因素，会使患者的身体呈现下滑的趋势；患者由刚躺下时的肌肉紧张、屏住呼吸到逐渐放松、呼吸均匀的过程同样也会引起体位的轻微改变^[13]。热塑体膜相较于乳腺托架，能根据患者体型提供个体化体位固定。使用头颈肩热塑体膜固定体位时，患者仰卧在水平的体架上，首先排除了重力等因素的影响，而且体膜可以紧紧地包裹住头部、颈部以及乳腺，将呼吸运动、身体下意识挪动等造成的位移控制在最小的范围之内，因此摆位误差相对较小。

本研究根据van Herk ^[8]推荐的公式计算了两种固定方式所需要的CTV到PTV的外放范围，可以看出，无论在哪个方向，均以体膜组为优。通过将两组计算得到的M_PTV值和治疗计划采用的M_PTV值比较，可以为今后在该类治疗计划设计时提供一些参考和思路，即左右和头脚方向适当缩小、腹背方向适当增大PTV外放范围。于舒飞等^[14]利用CBCT测量乳腺托架固定下的全乳调强放疗摆位误差，计算出左右、腹背、头脚方向外放边界值分别是6.39、8.57、10.00 mm，与本研究结果近似。马茗微等^[15]则研究发现，单纯使用乳腺托架左右、腹背、头脚方向M_PTV外放值为0.645、1.317、0.981 cm；而面罩和乳腺托架结合的方式为0.837、0.961、0.709 cm，较前者在腹背和头脚方向均有所降低，在左右方向略有增加。

本研究发现，改良头颈肩热塑体膜体位固定方式对高龄(≥ 60岁)、BMI≥ 24 kg/m²和对放疗过程相对不熟悉(治疗时间≤ 2周)的患者会造成腹背和(或)头脚方向的摆位误差偏大。有研究表明，乳腺癌患者在放疗时皮肤脂肪厚度会影响摆位误差^[16]，也有学者研究发现，乳腺癌患者放疗时，在腹背方向上，第1周的摆位误差大于后两周，且随治疗时间的延续，摆位误差逐渐降低^[14]。分析原因，高龄患者受限于听力、视力等身体机能相对较弱且行动迟缓，有时无法完全达到放疗技师的摆位医嘱要求，另外，其对呼吸幅度的主动控制也稍逊于年轻患者，因此造成摆位误差较大。体重超重的患者其胸腹部及背部脂肪堆积较厚，因脂肪弹性较好，在摆位时容易造成体表位置的摆动，进而影响摆位误差。患者初做放疗时常常伴有心情焦虑、肌肉紧张、呼吸幅度过大，在配合摆位时也经常存在没有完全领会技师摆位医嘱的情况，造成摆位误差较大。但随着治疗的逐步深入，患者慢慢适应了放疗的过程，心情一点点放松，在自主呼吸控制、放松身体等方面积累了不少经验，配合技师摆位更是日趋熟练，因此随着治疗的进行摆位误差呈下降趋势。另外，和托架组相比体膜组摆位时间更短，提升了工作效率，可以在有限的治疗时间段内为更多的患者提供治疗服务。

然而，本研究中热塑体膜固定方式仍然存在一些不足。尽管患侧手放置额头的位置在制作体膜时已用马克笔标记，可以保证手摆放位置的可重复性，但由于热塑体膜缺乏类似于乳腺托架臂托、腕托等部件的支持，致使患者悬于空中的臂、肘等肢体未能得到任何辅助支撑，当治疗时间较长时会降低患者的舒适度。另外，在治疗期间患侧肘部不自主的位移可能通过肌肉牵拉产生靶区位置和形状的不确定性。鉴于此，在摆位验证时，为了降低患侧肘部位移的影响，感兴趣区勾画应主要以肋骨的骨性标记结合乳腺内的金属标记物为参考，并采用骨配准。如何在保证摆位误差较低的前提下尽量改善患者的体位舒适度将是下一步的研究方向。

综上所述，在乳腺癌改良根治术后IMRT放疗时应用改良头颈肩热塑体膜可以降低腹背和头脚方向的摆位误差，同时缩短摆位时间。对于高龄(≥ 60岁)、BMI≥ 24 kg/m²和对放疗过程相对不熟悉(治疗时间≤ 2周)的患者，要关注腹背和头脚方向的摆位。治疗期间应关注患侧肘部的位移，以保证放疗的效果。

利益冲突  本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，未因进行该研究接受任何不正当的职务或财务利益，在此对研究的独立性和科学性予以保证

作者贡献声明  屈超负责酝酿和设计实验、实施研究、起草文章；尼加提·阿卜杜热伊木、哈尼克孜·奴尔买买提负责统计分析、文献查找；张宝忠负责分析解释数据、论文讨论修改；张继坤负责实施研究、采集数据