图像引导放射治疗中固定体位用热塑体膜变形的应对策略

图像引导放射治疗中固定体位用热塑体膜变形的应对策略 图像引导放射治疗中固定体位用热塑体膜 变形的应对策略 ? 566? 夺放射治疗 M0DERNONCOLOGY.MaL2OlO.VoLl8.NO.03 图像引导放射治疗中固定体位用热塑体膜变形的应对策略 王永刚,陈宏,曹学武,刘均,余蜀江 CopingstrategiesfordeformationofthermoplasticbodyfilminIGRT WANGYong—gang,CHENHong,CAOXue—WU,LIUJun,YUShu—jiang .DepartmentofOneologyRadiotherapy,KunmingGeneralHospitalofChengduMilitary,Kunming650032,China;DepartmenttofRadia- tionOncology,quiingHospitalofKunmingGeneralHospitalofChengduMilitary,Qujing655000,China. 【Abstract】 Objective:Toexplorethesolutionofdeformationofthermoplasticbodyfilmatdifferentstageofprocess ofIGRT.Methods:Throughanamendmenttothedeformationofthermoplasticbodyfilm,usingCone—beamCTe- quippedwithElektaSynergyTMLINAC,imageinformationofpatientsfixedwithamendedthermoplasticbodyfilmWas acquiredusingXVItechniqueandmatchwiththereferenceimageinformationinthetreatmentplanningsystem,then set— upelTOrwasacquiredandcorrectedonline,treatmentisocenterwasrelocated.Results:sevenpatientswereen- rolled,includingfivepatientswhosethermoplasticbodyfilmsweretightenedandtwopatient swhosethermoplastic bodyfilmwereloosened.Becauseoftightenedthermoplasticbodyfilms,threepatientscouldberepeatedlyfixed,but theycouldnotbeartheburden.Twopatientscouldnotberepeatedlyfixedduetotightenedthermoplasticbodyfilms. Afteramendmentandcorrectionofdeformedthermoplasticbodyfilms,treatmentisocenterWasrelocated,sevenpa— tientsperformedverywellinIGRT.Theset— uperrorsweresuccessfullylimitedwithin2mm.Conclusion:Throughan amendmenttothedeformationofthermoplasticbodyfilmusedinIGRTandcorrectedusingXVItechniqueonline, solvedtheproblemsofrepeatedlypositioningduetodeformationofthermoplasticbodyfilmandincreasingset—uper- rorduetothelooseningofthermoplasticbodyfilm. 【Keywords】IGRT;XVI;thermoplasticbodyfilm;deformation ModemOneology2010,18(03):0566—0568 【摘要】目的:探求图像引导放射治疗过程中不同阶段热塑体膜变形的解决方法. 方法:通过对变形的热 塑体膜进行修正,利用ElektaSynergyTM~J1]速器上配备的Cone,beamCT,对用修 正后的热素体膜固定行图像 引导放射治疗的患者进行cT扫描采集图像信息,利用x线容积影像系统与治疗计 划系统给出的CT扫描定 位时的参考图像进行匹配,根据得到的摆位误差,进行在线调整,重新确定治疗等 中心.结果:5例热塑面膜 变紧和2例变松的患者,其中3例因热塑体膜变紧,可重复摆位但患者感觉无法承 受,2例第一次治疗重复摆 位时由于膜收缩导致无法固定.通过对热塑体膜的修正和在线校正,重新确定治疗 等中心,使7例患者顺利 进行图像引导放射治疗,并使其摆位误差控制在2mm以内.结论:通过对图像引导 放射治疗过程中变形的 热塑体膜的修正,利用X线容积影像系统(XVI)进行在线校正,解决了因热塑体膜 变形导致的患者无法重复 定位或用热塑体膜固定后患者感到过紧无法承受和因热塑体膜相对变松导致的 摆位误差增大的问题,节约 了医疗成本. 【关键词】IGRT;XVI;热塑体膜;变形 【中图分类号】R730.55【文献标识码】A【文章编号】1672—4992一(2010)03 —0566—03 图像引导放射治疗(ImageGuidedRadiotherapy,IGRT)是 将立体定向技术和适形,调强技术融为一体的放射治疗技 术.IGRT通过精确的固定,定位和三维计算及显示的方法, 【收稿日期】2009—04—28 【作者单位】成都军区昆明总医院放射肿瘤科,云南昆明 650032 成都军区昆明总医院曲靖医院放射科,云南曲靖 65500o 【作者简介】王永刚(1969一),男,河北磁县人,副主任技师,主要 从事肿瘤的精确放射治疗工作.Email:xy8418@126. C0m 利用常规或非常规的剂量分割方法,使得高剂量区的剂量分 布形状靶区的形状一致,并使靶区内的剂量能够按照进 行调整,实现了在降低或不增加周围正常器官或组织受量的 前提下,显着提高了靶区受量,从而提高了肿瘤的局部控制 率和患者的生活质量.IGRT利用加速器上配备的Cone— beamCT获取的图像与治疗中的参考图像进行匹配,可 获取治疗摆位导致的三维方向的平移及旋转误差信息,通过 对床的适时调整,保证了治疗摆位误差在可允许的范围内, 大大减低了摆位误差,提高了治疗精度,并为医生确定CTV (Clinicaltargetvolume,CTV)与Pl'V(Planningtargetvolume, P1rV)之间的margin大小提供了可靠依据. 精确定位是IGRT的基础.体位固定技术是利用一些体 现代肿瘤医学2010年03月第l8卷第03期 位固定及辅助装置和材料对患者体位进行固定,保证了'高度 适形的放射剂量能够安全准确地传输到靶区.目前临床上 IGRT一般采用真空袋成型技术和热塑体膜成型技术较多. 笔者对在IGRT中遇到的因热塑体膜变形导致的摆位误差增 大或无法进行重复摆位的7例患者进行了分析,探求如何解 决在IGRT中热塑体膜的变形问题. 1资料与方法 1.1设备情况 IGRT为ElektaSynergy放射治疗系统;XVI(X—rayv0】一 umeimage,XVI)为Elekta直线加速器容积成像系统;热塑体 膜为放疗用"u"型面膜,颈肩膜及胸腹膜和相应的碳纤维固 定底座. 1.2病例资料 7例患者男性2例,女性5例,均采用热塑体膜固定后定 位,计划,其中1例为"U"型面膜,1例为颈肩膜,5例为 胸腹膜.肺癌3例,肺癌脑转移瘤1例,鼻咽癌1例,纵隔神 经母细胞瘤1例,胰腺癌1例.5例热塑体膜变紧,其中3例 可重复摆位但患者感觉无法承受,2例第一次治疗重复摆位 时由于膜收缩导致无法固定;2例变松,均为治疗中,后期发 生,至少一个方向的摆位误差大于0.5cm. 1.3热塑体膜定位方法 胸腹部或盆腔肿瘤患者采用仰卧双手抱头姿势,颅内或 头颈部肿瘤患者采用仰卧双手自然摆放身体两侧姿势,选择 合适的头枕和相应的热塑体膜和固定底座,尽量保证需要照 射的部位能够被热塑体膜覆盖,热塑体膜放人7O度左右恒 温水箱中软化后,紧贴患者皮肤并固定在底座上,尽可能保 证相对固定或特征性部位的体膜紧贴皮肤,头颈部肿瘤注意 颧骨,下颌骨及鼻部处紧贴皮肤;胸部肿瘤应注意肋弓处并 在肚脐按一小窝以便重复摆位时参考;腹部和盆腔部位肿瘤 还应注意髂前上棘部位紧贴皮肤.确定热塑体膜完全冷却 塑形后用记号笔标注体膜的上下缘(胸腹部和盆腔肿瘤),用 布胶布记录患者的姓名,使用的头枕型号,热塑体膜边条在 固定座上的位置后黏贴在体膜上醒目的位置,然后在模拟定 位机或加速器床上利用定位激光在病灶层面的0度,90度和 270度的体表激光"十"处黏贴金属定位标记,建立坐标系 统,进行CT定位和治疗计划设计.第一次治疗时根据金属 标记进行重复摆位后,根据治疗计划给出的坐标通过床的三 维方向上的移动把床调整至实际等中心位置,利用xVI系统 进行ConebeamCT扫描成像,获取的图像与计划系统的参考 图像信息进行匹配,根据得出的误差情况,决定是否需要在 线调整床的位置,若x,Y,Z方向上的误差都在允许的范围 内(我院控制在2mm以内),不需要床位的调整;若在三个方 向上出现超出误差范围的情况,根据图像匹配后给出的误差 和方向,在线进行床位的调整,然后利用加速器上配备的 ConebeamCT重新获取图像并与参考图像匹配,最终使得 x,Y,Z方向上的误差均在允许范围内后,实际等中心复位结 束.利用胶布和细记号笔热塑体膜表面根据定位激光标注 实际等中心的位置后,每次治疗时都依据实际等中心在热塑 体膜表面的标记进行摆位. 1.4XVI系统图像匹配方法 IGRT治疗摆位均经过不同的技术员随机摆位,摆位完 毕后,利用Cone—beamCT扫描获取每次治疗时病人的摆位 信息,利用XVI系统与治疗计划的参考图象进行匹配,图像 ? 567? 匹配头颈部和盆腔肿瘤多采用骨模式,胸腹部肿瘤多采用灰 度模式,通过手工和自动相结合的方式,获取三维方向上的 平移或旋转误差信息并记录. 1.5热塑体膜变形处理办法 1.5.1热塑体膜收缩热塑体膜收缩分为患者感觉紧可以 承受,患者无法承受,面膜收缩后无法固定等几种情况.若 发生在CT定位前,病人不能承受或无法固定体膜,重新制 模,制作体膜时要使热塑体膜在患者身体上紧贴皮肤保持15 分钟以上,或体膜制作完毕变自后,放入水池中让其充分冷 却,以免热塑体膜没有完全冷却收缩完毕,导致离体之后继 续收缩.若发生在CT定位后,第一次重复摆位时患者感到 过紧无法承受,由于已经CT定位,从患者经济和心理考虑, 尽量避免重新制作体膜,采取修复的办法,尽可能避开黏贴 定位标记或有特征性的部位用开水软化体膜后,确定体膜完 全冷却后,根据治疗计划给出的坐标,先进行复位,然后利用 Cone—beamCT进行在线校正.若发生在治疗过程中,原因 可能是体膜没有完全收缩,或室内温度过高或因患者病情本 身进展,也可能是用药如激素等原因导致的体膜相对变紧, 重新制作体膜意味着过去的定位,靶区的勾画,计划设计要 重新来做,浪费紧缺的医疗资源,也可能延误患者的治疗,采 用在线校正是比较可行的办法. 1.5.2热塑体膜变松一般是相对性的,主要是体部肿瘤 患者,多发生于放射治疗期问或后期,定位前体型偏胖制作 体膜时骨性标志部位没有办法紧贴皮肤,由于疾病本身进展 等原因患者身体不断消瘦,导致体膜相对变松.可通过对热 塑体膜修复使体膜在人体特征性部位贴紧皮肤后利用XVI 技术在线校准,可使摆位误差控制在2mm以内.若连续几 次图像匹配结果提示误差较大,且都在相同的方向,通过在 线校正,重新确定实际靶中性的坐标.若连续几次图像匹配 结果提示误差较大,且不在同一方向上,则应考虑重新制作 体膜进行治疗计划修改,保证剂量能够准确地靶区. 1.6在线校正方法 对修复过的体膜,经重复摆位后,采用Cone—beamCT 进行扫描,获取重复定位的图像信息,利用XVI系统,治疗计 划系统的参考图像进行匹配.根据匹配后的误差结果(主要 是三维方向上的平移误差),通过调整床位修正摆位误差后 (2mm以内),再次采用Cone—beamCT进行扫描并进行图 像匹配,一般都可以使摆位误差控制在2mm以内.然后利 用定位激光在体膜表面重新标定等中心定位"十"线,后期的 治疗摆位都据此进行. 2结果 7例体膜变形的患者,通过对膜的修复,利用XVI系统 在线校准后,摆位误差都可控制在允许的范围内(<2mm). 原先由于体膜的收缩不能重复定位和不能承受的5例患者, 通过以上方法准确实施了重复定位和治疗.2例体热塑膜变 松的患者通过体膜的修复,减少了摆位的误差. 3讨论 精确定位是实施精确治疗的基础.体位固定技术保证 了患者正确的体位和治疗摆位的重复稳定性,是治疗计划设 计和治疗过程中极其重要的环节.许多研究表明,肿瘤局部 复发与高剂量区对靶区的覆盖不足有很大关系,对靶区确定 能力和将靶区位置的误差减到最小,显然在提高肿瘤局部控 制率中起着关键的作用,如何使具有陡峭剂量梯度的剂量安 ? 568? 全传输到靶区,使得靶区的位置确定与体位固定技术愈显重 要J.热塑体膜固定是目前较常用的体位固定技术,由于其 操作方便,在治疗过程中可提高工作效率,特别是IGRT中, 由于治疗时间相对较长,热塑体膜固定技术应用较多.笔者 对热塑体膜在治疗过程中的变形问题进行了分析,对热塑体 膜进行修正后,利用XVI系统对变形热塑体膜进行了在线校 正的方法,解决了因热塑体膜变形导致的患者无法重复定位 或用热塑体膜固定后患者感到过紧无法承受和因热塑体膜 相对变松导致的摆位误差增大的问题.通过对热塑体膜的 在线校正,避免了重新制作体膜,定位,计划设计导致患者延 误治疗的问题,节约了医疗成本和资源.对热塑体膜变形原 因分析,笔者认为技术员较高的制模技术和高度的责任心是 避免热塑体膜变形的重要因素之一.特别是制膜技术员的 制膜技术和方法,对热塑体膜变形的影响较大,如体位的选 择,患者感到最舒适的体位往往是最容易重复和最容易摆位 M0DERN0NC0L0GY.Mar.20l0.V0Ll8.N0.03 的体位,用热塑体膜固定后也是最不容易变形的体位J.因 不同品牌的热塑体膜的特性存在差异,这就要求制膜技术员 对所使用的热塑膜的特性做到心中有数.对于机房内存放 离体热塑面膜的环境温度,不适合太高,一方面既要满足机 器设备正常运行需要和使患者感到温度合适,另一方面要考 虑到热塑体膜可能因长时间处于温度较高的环境中导致的 变形.IGRT作为一种精确放射治疗,对其实施过程中的每 个环节的质量保证,是保证IGRT精确实施的基础,特别是定 位中热塑体膜变形的问题不容忽视. 【参考文献】 [1]于金明,殷蔚伯,李宝生.肿瘤精确放射治疗学[M].山东:山东 科学技术出版社,2004:13—14. [2]殷蔚伯,谷铣之.肿瘤放射治疗学[M].北京:中国协和医科大 学出版社,2002:116—119. (鳊校:田媛) 基于XVI技术对IGRT中立体定向体架和热塑体膜固定重复摆位的 精度分析 王永刚,陈宏,刘均,刘跃,林旭,李英华 Accuracyanalysisofrepeatedpositioningusingstereotacticframeandthermoplasticbody filmbasedonXVItechniqueinIGRT WANGYong—gang,CHENHong,LIUJun,LiuYue,LinXu,LiYing—hua DepartmentofOncologyRadiotherapy,,KunmingGeneralHospitalofChengduMilitary,Kunming65~32,China. 【Abstract】 Objective:Tostudytheaccuracyofrepeatedpositioningusingstereotactieframeandthermoplastic bodyfilminIGRT(imageguidedradiotherapy)anddeterminethemarginbetweenCTV(clinicaltargetvolume)and P,rV(planningtargetvolume).Methods:Repeatedpositioningusingstereotactieframe(GroupA)andthermoplas- ticbodyfilm(GroupB)inIGRT,imageinformationwasacquiredusingXVItechniqueandmatchedwiththerefer- enceimageinformationinthetreatmentplanningsystem.Atotalof11patientswereenrolledandevaluablewithde? tailedpositioningdata.DeviationsofX—axis(1eft—rightdirection),Y—axis(forward— backdirection)andZ,ax- is(ascending—descendingdirection)wereanalyzed.Results:DeviationsofgroupAinX— axis,Y—axisandZ—axis wereQ19?0.23cm,0.4-4-0.37cmand0.27?0.26cm;DeviationsofgroupBinX—axis,Y —axisandZ—axiswere 0.22?0.18cm.0.46?0.42cmand0.2?0.19cm.ThedeviationsofgroupAinX— directionandY—directionwere lessthanthoseofgroupB,butthiswasnotstatisticallysignificant(P>n岱).ThedeviationsofgroupAinZ—direction WassignificantlygreaterthanthatofgroupB(P<0.05).Conclusion:Deviationsofrepeatedpositioningusingster- eotacticframeandthermoplasticbodyfilmpositioningbasedonXVItechniqueinIGRTcanb eaccuratelydetermined; theaccuracyofthermoplasticbodyfilmpositioningisbetterthanthatofstereotacticframepos itioning. 【Keywords】XVI;IGRT;stereotactieframe;thermoplasticbodyfilm;set—upelTOr ModemOncology2010,18(03):0568一o570 【摘要】目的:研究IGRT(imageguidedradiotherapy,IGRT)时两种不同定位方法的重复摆位误差,分析两种 定位方法的摆位精度.方法:选择经立体定位体架(A组,11例)和热塑体膜(B组,l0例)方法定位,进行图 【收稿日期】2009—06—03 【作者单位】成都军区昆明总医院肿瘤科,云南昆明650032 【作者简介】王永刚(1969一),男,河北磁县人,副主任技师,主要从事肿瘤的精确放射治疗工作.Email:xy8418@126.COIII