随着放疗技术的广泛应用，调强放疗(intensity modulated radiotherapy，IMRT)或容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy，VMAT)已成为头颈部肿瘤放疗的常规技术^[1-2]。由于头颈部肿瘤周围的重要器官数量较多且结构复杂，IMRT以及VMAT放疗的高剂量范围紧密包绕着肿瘤靶区，且剂量梯度陡峭，所以对于头颈部肿瘤的调强放射治疗患者摆位误差的精度要求更高^[3-5]。头颈部肿瘤由于头骨和颈部的灵活性，导致颈部相对于头部摆位误差变化较大^[6]，说明对于头颈部的体位固定仍需不断提高。目前对头颈部肿瘤固定效果较好的是头颈肩热塑膜联合发泡胶固定技术^[7-10]。然而，其在实际操作中颈部仍有较大的摆位误差^[11-12]。Wang和Long^[13]提出针灸和推拿对纠正颈椎病曲度变直有确切的临床效果，并也展示了相关的推拿步骤及手法。Ding等^[14]提出推拿治疗椎动脉型颈椎病取得满意疗效。Zou等^[15]和Zhuang等^[16]也分别提出各自的颈部运动方式为颈椎病安全、有效的干预措施，这些干预措施都简单、方便，且费用低廉。因此，本研究采用多学科讨论的意见，设计了颈部肌群锻炼来改善头颈部肿瘤放疗患者摆位误差的前瞻性随机对照试验，主要分析头颈部肿瘤术后放疗患者的摆位误差和靶区外放距离。现有研究大多是针对鼻咽癌和头颈部肿瘤未手术患者研究摆位精度和靶区外放的，尚未见针对头颈部肿瘤术后放疗患者的摆位误差和靶区外放，此研究将为头颈部肿瘤术后放疗患者提供个体化的临床指导。

1.病例选择：前瞻性选取2021年2月至2022年10月在空军军医大学第一附属医院拟接受放疗的头颈部肿瘤患者126例，其中4例患者中途放弃治疗，最终入组122例。将入组患者按随机数表法分为试验组和对照组，均为61例。试验组行颈部肌群训练，对照组为常规治疗。本前瞻性研究经空军军医大学第一附属医院医学伦理委员会批准(审批号：KY20202071-F-1)，并告知患者本研究的全部内容，签署知情同意书。

入组标准：头颈部肿瘤术后放疗患者；年龄18~65岁；KPS评分≥70。排除标准：既往接受过颈椎手术颈部肌肉活动受限者；其他颈部疾病影响肌肉活动者；沟通障碍、不能配合者；无法有效重复颈部肌群训练者。

2.颈部肌群训练：试验组放疗开始前1周开始训练，一直持续到治疗结束。训练分颈椎操和推拿两部分。颈椎操3次/d，推拿^[13]1次/d。颈椎操分别做低头、抬头、左转、右转、前伸、后缩；顺、逆时针环绕的运动，每次坚持5 min，3次/d。推拿：①拇指着力揉拨颈部后侧中线[两侧关节突线(中线左右各旁开1.5 cm处)、侧方横突线(1~2 min)]。②双手揉拨双侧颈肌，然后拿揉颈部两侧斜方肌(1~2 min)。③坐位后缩伸展运动：首先下颌内收至最大范围，然后缓慢向后伸展至最大停留3~5 s，再缓慢回到起始位，每组10个，连续做3组。④颈部对抗运动：患者腹部收紧、背部挺直，双手十指交叉放于颈后枕骨下方，鼻吸气同时颈部后伸，双手向前施加压力，保持3~5 s，然后口呼气并缓慢回来，每组10个，3组/次。推拿首次由康复治疗师完成。对照组常规治疗，无特殊颈部肌肉训练干预。

3.放疗固定与摆位：所有患者均采用头颈肩热塑模加发泡胶行体位固定。使用16排大孔径螺旋CT(荷兰飞利浦公司)进行模拟定位。扫描上界为颅顶，下界至锁骨下3 cm，层厚为3 mm，层距3 mm。采用静脉注射造影剂增强扫描。并在热塑膜上用红色标记线标记参考点。

患者均使用美国瓦里安Clinac ix直线加速器进行调强放疗，首次治疗前根据治疗计划参数将治疗床移动到准确的治疗位置，并且在面膜上标记为黑色十字线为治疗线。利用直线加速器机载的锥形束CT(CBCT)进行每周1次的摆位验证。

4.影像学分析：选择斜坡、C2~C4和C6~T1(或C5~C7)为3个不同的感兴趣区域(region of interest，ROI)(图 1A)用于计划CT和CBCT的图像自动配准。以确定斜坡、C4和C7椎体水平的摆位误差^[6](如果CBCT没有采集到C7将以C6替代)。每次摆位验证，CBCT优先考虑匹配靶区原发区域。

注：1.斜坡；2. C2~C4；3. C5~C7或C6-T1；θ.颈椎曲度值(通过测量C2下缘与C7下缘连线之间的夹角来表示) 图 1 头颈部肿瘤患者锥型束CT不同配准框(感兴趣区)的选取(A)和颈椎曲度测量(B) Figure 1 Selection of different registration boxes (regions of interest) for CBCT scanning (A) and measurement of cervical spine curvature (B) in patients with head and neck cancer

记录每例患者治疗期间所有CBCT的每个解剖节段(斜坡、C4和C7)4个维度[左右(x)、头脚(y)、前后(z)和床角(RTN)]的摆位误差并进行分析。所有患者误差平均值为总体平均值(M)，作为系统误差。系统摆位误差(Σ)计算为单个平均值的SD。随机摆位误差(σ)计算为所有患者SD的均方根。使用Van Herk公式得出计划靶体积(planning target volume，PTV)边界，表示为[2.5Σ+0.7σ]，确保95%等剂量线覆盖90%患者的临床靶体积(clinical target volume，CTV)^[17]。

5.观察项目及时间节点评估：每周CBCT验证，评估斜坡、C4、C7水平的摆位误差；分别于治疗前、治疗第3周和治疗结束拍颈部X射线侧位片，观察测量颈椎曲度(图 1B)；使用常见不良事件评价标准(common terminology criteria for adverse events，CTCAE)V3.0和数字分级评分法(numerical rating scale，NRS)每周进行皮肤不良反应及疼痛评估。

6.统计学处理：通过PASS 15.0软件进行样本量估计：α取0.05(双侧)，检验效能(1-β)取0.8，两组病例数相同。采用消耗函数取O′Brien-Fleming法，样本量计算结果为60×2例，估计试验脱落率为5%，故需要总病例数为126例。采用SPSS 25.0软件对数据进行统计学分析。计数资料用n(%)表示，组间差异比较采用χ²检验。计量资料经正态性检验为正态分布，数据用x±s表示，组间比较采用独立样本t检验。采用Spearman相关系数分析各方向误差的相关性。P < 0.05为差异有统计学意义。

1. 一般情况：采集了122例入组患者的724个CBCT图像，其中试验组61人361次CBCT，对照组61人363次CBCT。试验组2人首次治疗重复拍CBCT，有19次CBCT重复扫描，占5.26%(19/361)，对照组5人首次治疗重拍，有22次CBCT重复扫描，占6.06%(22/363)。试验组颈椎曲度平均变化1.51°，对照组平均变化2.97°，差异无统计学意义(P>0.05)。此外，两组的年龄、性别、体质量指数、病种、口含器、颈部是否手术、治疗前营养及文化程度两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.误差范围：试验组及对照组斜坡水平>3 mm的摆位误差在x、y、z 3个方向见表 1，对照组在z方向摆位误差>3 mm的比例大于试验组。试验组RTN>2°的比例在斜坡，C4、C7水平依次为2.49%、1.11%、0；对照组为1.65%、0.27%、0.27%。

表 1(Table 1)

表 1 两组患者在x、y、z方向摆位误差分布(%) Table 1 Distributions of setup errors along the x, y, and z directions for the experimental and control groups (%) 组别 CBCT次数 斜坡水平 C4水平 C7水平 x y z x y z x y z 试验组 361 1.93 1.93 1.93 4.98 3.60 3.60 10.24 3.87 6.64 对照组 363 1.37 1.37 6.33 5.51 2.20 5.23 8.81 2.75 8.54 注：CBCT.锥形束CT；x.左右方向；y.头脚方向；z.前后方向

表 1 两组患者在x、y、z方向摆位误差分布(%) Table 1 Distributions of setup errors along the x, y, and z directions for the experimental and control groups (%)

3.摆位误差：122例患者在两组的摆位误差见表 2。两组摆位误差比较试验组在斜坡水平的x和z方向，C4、C7水平的z方向均小于对照组，差异均有统计学意义(t=2.30、5.29、4.07、2.40，P < 0.05)。

表 2(Table 2)

表 2 122例手术患者中试验组和对照组在x、y、z方向的摆位误差比较(mm，x±s) Table 2 Comparison of setup errors along the x, y, z directions between the experimental and control groups among the 122 surgical patients (mm, x±s) 组别 CBCT次数 斜坡 C4 C7 x y z x y z x y z 试验组 361 0.98±0.90 1.12±0.99 1.13±1.04 1.29±1.15 1.33±1.07 1.17±1.03 1.66±1.38 1.45±1.06 1.38±1.25 对照组 363 1.14±0.94 1.13±0.90 1.56±1.16 1.36±1.13 1.37±1.02 1.49±1.13 1.69±1.37 1.43±1.07 1.61±1.32 t值 2.30 0.07 5.29 0.76 0.51 4.07 0.21 0.27 2.40 P值 0.022 0.945 < 0.001 0.447 0.612 < 0.001 0.837 0.784 0.017 注：CBCT. 锥形束CT；x. 左右方向；y. 头脚方向；z. 前后方向

表 2 122例手术患者中试验组和对照组在x、y、z方向的摆位误差比较(mm，x±s) Table 2 Comparison of setup errors along the x, y, z directions between the experimental and control groups among the 122 surgical patients (mm, x±s)

4.差值比较：试验组与对照组在斜坡与C4、斜坡与C7和C4与C7的差值>3 mm的比例，在x方向分别为1.38% vs. 0.27%、6.65% vs. 6.61%和1.38% vs. 1.10%；在z方向的比例为6.09% vs. 9.37%、9.97% vs. 16.53%和0.55% vs. 0；y方向差值几乎都在3 mm以内。两组在x方向C4与C7比较差异有统计学意义(Z=2.00，P < 0.05)，且对照组优于试验组；两组在y方向和RTN的斜坡与C4比较差异均有统计学意义(Z=2.16、2.92，P < 0.05)，且试验组优于对照组；其余比较差异无统计学意义(P>0.05)。

5.所需的PTV边界：两组患者在斜坡、C4、C7 3个解剖水平上每个轴的系统误差和随机误差以及所需的PTV边界显示，按解剖水平比较，试验组和对照组系统误差和PTV边界都沿x、y、z方向逐渐增大，随机误差沿x、y方向增大。对照组在x和z方向误差较大，在C7最为明显，斜坡最小；而在斜坡水平，最大PTV外放在左右方向。试验组在左右方向误差较大，在C7最大，斜坡最小；在斜坡水平，最大外放在头脚方向(表 3)。

表 3(Table 3)

表 3 两组头颈部肿瘤患者各解剖部位不同方向的系统摆位误差和随机摆位误差及PTV外放距离(mm) Table 3 Systematic and random setup errors planning target volume (PTV) margins in different directions for different anatomical regions in patients with head and neck cancer (mm) 组别 例数 区域 x y z 系统误差 随机误差 PTV边界 系统误差 随机误差 PTV边界 系统误差 随机误差 PTV边界 试验组 61 斜坡 1.04 0.33 2.83 1.11 0.37 3.03 0.87 0.20 2.38 C4 1.35 0.43 3.68 1.32 0.42 3.59 1.20 0.46 3.32 C7 1.58 0.60 4.37 1.40 0.44 3.81 1.47 0.44 3.98 对照组 61 斜坡 1.15 0.40 3.15 1.02 0.41 2.84 0.99 0.47 2.80 C4 1.36 0.43 3.70 1.33 0.46 3.65 1.22 0.58 3.46 C7 1.67 0.57 4.57 1.36 0.48 3.74 1.45 0.58 4.03 注：PTV.计划靶体积；C4.C2~C4为感兴趣区域；C7.C6~T1(或C5~C7)为感兴趣区域；x.左右方向；y.头脚方向；z.前后方向

表 3 两组头颈部肿瘤患者各解剖部位不同方向的系统摆位误差和随机摆位误差及PTV外放距离(mm) Table 3 Systematic and random setup errors planning target volume (PTV) margins in different directions for different anatomical regions in patients with head and neck cancer (mm)

6.各方向摆位误差的相关性：两组患者不同方向之间摆位误差的Spearman相关性。试验组的斜坡和C4水平，x方向与RTN呈强负相关(r=-0.541、-0.470，P < 0.001)；C4和C7水平y方向与z方向呈中等负相关(r=-0.208、-0.294，P < 0.001)；其余相关性均呈弱相关(r=0.105~0.190，P < 0.05)。对照组在斜坡和C4水平，x方向与RTN呈强负相关(r=-0.553、-0.435，P < 0.001)；斜坡、C4和C7水平y方向与z方向成呈相关(r=0.171、-0.139、-0.174，P < 0.05)；在斜坡水平y方向与RTN呈弱相关(r=0.192，P < 0.001)。

7.两组不良反应：两组治疗期间均没有发生Ⅲ级以上的皮肤不良反应。试验组治疗期间发生Ⅰ级皮肤不良反应的比例为36.1%(22/61)，Ⅱ级为60.7%(37/61)，Ⅲ级为3.3%(2/61)；对照组发生0级皮肤不良反应的比例为1.6%(1/61)，Ⅰ级为29.5%(18/61)，Ⅱ级为68.9%(42/61)。两组比较差异均无统计学意义(P=0.181)。两组在治疗期间的疼痛、恶心、呕吐、口腔溃疡等差异也均无统计学意义(P>0.05)。

8.单因素分析：在对基线信息的单因素线性回归分析中，发现只有口含器是前后方向的有利因素(B=0.22，t=2.12，P=0.036)。颈部手术是C7区域前后方向的有利因素(B=0.25，t=2.57，P=0.011)。

本研究采用颈部肌群训练干预的前瞻性随机对照试验来改善头颈部肿瘤术后放疗颈部的摆位误差。本研究结果表明，颈部肌群训练能改善头颈部肿瘤术后放疗的颈部摆位误差，两组从斜坡至颈部水平在z方向都具有统计学意义。试验组在z方向靶区外放自斜坡至C7需要2.4、3.3、4.0 mm；对照组需要2.8、3.5、4.0 mm。相关性分析显示，在斜坡和C4水平，x方向与RTN呈强负相关；C4和C7水平y方向与z方向呈中等负相关。两组治疗期间的不良反应差异均无统计学意义。

本研究显示，所有患者斜坡到C7摆位误差呈逐渐增大趋势，误差范围也逐渐增大；>3 mm的比率也逐渐增多，尤其是在左右和前后方向。试验组摆位误差在前后方向>3 mm的比例明显小于对照组，其差值>3 mm的比例也是如此，说明试验组在前后方向摆位重复性更高。本研究结果显示，在斜坡水平z方向误差偏正值，到C4和C7水平逐渐减小偏负值(部分患者是逐渐增大偏正值)。说明颈部发生了变形误差。这与Zhong等^[18]的研究一致，其发现鼻咽癌放疗患者从C1~C7前后方向平均误差从0.5 mm变为-0.3 mm。Ove等^[19]研究发现，下颈部颈椎点向前移动了平均(3.08±0.17)mm，没有系统的横向或头脚位移。此外，颈部的曲度以一种不可预测的方式变化着，但在某种程度上与头骨的俯仰和偏航有关。目前对颈部存在的较大变形误差，应在临床中引起重视并通过加强体位固定和提高摆位质量来进行控制。

在本研究中，对斜坡、C4和C7位置的摆位误差进行量化，进而分析干预后摆位误差的差异。结果发现，在x和z方向从斜坡到C7摆位误差在逐渐增大，在RTN则C7最小。试验组在斜坡至C7的z方向摆位误差明显小于对照组；在斜坡水平x方向也小于对照组。Lin等^[10]和Xu等^[11]也发现斜坡至颈部摆位误差逐渐增大。Xu等^[11]研究发现鼻咽癌患者在头部到下颈部在z方向的摆位误差分别为(1.18±1.08)、(1.48±1.31)和(2.41±2.15)mm，与本研究的对照组在斜坡和C4相似，而明显大于本研究C7的误差；在x方向与本研究相似，y方向在C4和C7明显大于本研究。可能原因是病种不同，由于鼻咽癌患者与头颈部癌术后患者相比，其颈部活动度较大，所以其颈部误差明显增大。研究还显示两组患者RTN从上而下逐渐减小，是由于头部相对颈部的灵活性导致的，这符合临床实践。

从CTV到PTV之间应留有一定的外扩边界，以确保靶体积的覆盖。本研究中计算出的外扩边界自上而下最大为3.2~4.6 mm，与Xu等^[11]和李志聪等^[20]的研究结果一致，PTV外放小于Lin等^[10]、Cheo等^[6]和Zhong等^[18]的结果。可能原因是固定装置的不同，病种不同以及样本量的不同。统一的3 mm PTV外放可能不足以覆盖颈部目标区域。颈部区域的外放应大于头部区域。研究显示区域淋巴结的高复发率可能与颈部区域的摆位误差有关^[11]。在临床实践中，对头部区域和颈部区域采取不同的外放是更好的选择。此外，还应改进颈部的固定技术，以减少颈部的摆位误差。此研究中两组患者在颈部的外放距离相似，干预似乎没有明显的减小靶区外放距离，但是从摆位误差的比较可以肯定颈部肌群锻炼干预是有效的。可能是由于干预方法的选择，患者的依从性，靶区外放计算公式的可行性以及样本量等原因导致的。

本研究对各方向的摆位误差进行了Spearman相关性分析，这在以往的报道中是少见的。相关性分析在于证明一个方向的误差变化会不会导致另一个方向误差的变化。此研究发现所有患者数据在C4和C7水平y方向摆位误差与z方向呈负相关性; 在斜坡和C4水平，x方向与RTN呈强负相关；两组患者各自的数据分析显示亦是如此。这也符合临床实践，当y方向误差向头侧增大时，侧会使颈部向前凸；向脚侧增大时，会使颈部向后沉。试验组y与z方向的相关系数大于对照组，说明试验组在受到y方向误差影响的前提下其z方向误差还比对照组小，进一步说明了干预措施的有效性。在斜坡和C4水平当x方向误差增大时床角旋转增大。Li等^[21]研究在颅内肿瘤也证明了这点，林晓生等^[12]在鼻咽癌中也有相似的报道。所以，头颈部肿瘤术后放疗患者要选取固定效果好和重复性高的装置，治疗师摆位也要认真仔细按照摆位流程摆位，尽量减少摆位造成的任何一个方向的误差。

头颈部肿瘤术后放疗患者在放射治疗过程中会出现颈部肌肉紧张、颈椎曲度减小甚至变直以及术后患者因瘢痕组织的牵拉及解剖结构的改变，导致颈部摆位重复性不佳^[22]。头颈部肿瘤放疗时颈部肌肉的放松与颈椎曲度的重复一致性是临床工作中不断探索的方向。因此，本研究从患者角度出发探索减小颈部变形误差的方法，同时也是采用多学科协作来寻找解决临床问题的。研究采用已得到国内学者肯定的运动疗法和传统按摩手法相结合来防治颈椎曲度改变，进而达到减小颈部的变形误差^[13]。此方法简单易学，在康复治疗师的指导下，患者家属基本都能掌握，并且更容易长期坚持。有报道称，放疗后有效地进行按摩及系统的颈部运动，能预防头颈部的功能障碍，改善局部组织血供及清除炎症产物，延缓颈部纤维化进一步进展^[23]。也有机构在放疗过程中让患者做张口和颈部锻炼以预防张口受限和颈部纤维化。本研究中患者在皮炎的影响下基本都能按时按量完成锻炼，此法长期坚持下去能否改善远期不良反应还有待进一步随访研究。

本研究也有一定的局限性。首先，本研究是一项单中心随机对照试验，推广性可能受限；其次，颈部肌群训练只有首次是康复理疗师操作，之后是由患者家属操作的，所以患者的依从性可能会降低，导致低估干预的效果。本研究采取的是所有患者和家属在模拟定位前接受康复治疗师专业的训练指导，患者家属需要考核合格后才能给予训练的任务。在开始治疗的前期安排专人对患者及家属进行电话提醒，询问训练的情况，后期也会不定期地让患者及家属来到康复治疗室接受康复治疗师的专业指导和监督。此外，本研究没有调查颈部肌群锻炼和颈部摆位误差对靶区和危及器官剂量的影响，以及颈部肌群锻炼的长期效果，这些将在未来进一步研究。

本研究显示，颈部肌群训练可以降低头颈部肿瘤术后放疗患者前后方向的摆位误差和靶区外放距离。所有患者在三维方向的误差自上而下都呈逐渐增大的趋势。头部3 mm外放足够，颈部需要4 mm的外放距离。在临床摆位中应注意头脚与前后，左右与床角的相关性。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明  李捷撰写、修改文章，参与收集和分析数据；姚晓伟参与研究设计和构思；李博、许林林协助收集数据；许招娣指导患者锻炼；张丽华、白飞负责研究设计和构思，指导撰写和修改文章