目的：研制個體化頭盔式放射治療劑量補(bǔ)償器，探討其在頭頸部皮膚惡性腫瘤放射治療中的應(yīng)用。方法：采用熱塑網(wǎng)罩作為骨架結(jié)合石蠟制作頭盔式放射治療劑量補(bǔ)償器，配合個體化頭枕和熱塑網(wǎng)罩進(jìn)行頭頸部體位固定，行X射線計算機(jī)斷層掃描(CT)影像采集后進(jìn)行放射治療計劃設(shè)計，得到治療參數(shù)和靶區(qū)的劑量分布，模擬計算不加補(bǔ)償器時皮膚表面下不同深度的劑量。在直線加速器上行靶區(qū)位置驗(yàn)證，其位置校正后進(jìn)行治療。

　　[關(guān)鍵詞]放射治療;頭盔式劑量補(bǔ)償器;個體化;臨床應(yīng)用

　　皮膚及附件惡性腫瘤占惡性腫瘤的3%～5%，其發(fā)病與免疫功能、基因突變、年齡及人體膚色等自身因素相關(guān)，并與病毒感染、致癌物質(zhì)、過度日光照射等外界因素緊密相關(guān)，好發(fā)于身體的各個部位，其治療通常采用手術(shù)、放化療及免疫治療等綜合治療，其放射治療是皮膚惡性腫瘤的常用治療方法之一[1-4]。目前，放射治療的主流設(shè)備是直線加速器，是利用其產(chǎn)生的高能X射線和電子束來實(shí)施治療[5]。由于高能射線的建成效應(yīng)造成距離皮膚表面劑量相對于深部欠劑量，實(shí)踐中通過添加劑量補(bǔ)償物來提高病變區(qū)域皮膚劑量，從而達(dá)到治療惡性腫瘤的目的[6]。頭皮合并耳后及頸部大范圍的皮膚惡性腫瘤的放射治療，因其曲型表面特點(diǎn)，在加普通劑量補(bǔ)償物時與仰臥位的體位固定產(chǎn)生矛盾，導(dǎo)致普通的劑量補(bǔ)償物難以實(shí)現(xiàn)劑量補(bǔ)償。為此，本研究研制個體化頭盔式放射治療劑量補(bǔ)償器，并探討其臨床應(yīng)用價值。

　　1材料與方法

　　1.1臨床資料選取1例女性患者，24歲，因頭頂部皮膚鱗狀細(xì)胞癌綜合治療半年后，枕部和耳后及頸部復(fù)發(fā)，經(jīng)病理證實(shí)為轉(zhuǎn)移瘤。1.2設(shè)備與材料(1)儀器設(shè)備。采用X射線計算機(jī)斷層掃描(X-raycomputedtomography，CT)SOMATOMDefinitionAS模擬定位機(jī)(德國西門子公司);Pinnacle放射治療計劃系統(tǒng)(美國飛利浦公司);Synergy直線加速器及機(jī)載錐形束CT(conebeamCT，CBCT)(瑞典醫(yī)科達(dá)公司)和X射線容積影像(X-rayvolumeimaging，XVI)處理系統(tǒng)(瑞典醫(yī)科達(dá)公司)。(2)材料。使用塑形熱塑網(wǎng)膜、石蠟、恒溫熔爐、恒溫水箱、個體化發(fā)泡膠頭頸肩枕、放射治療體位固定底板以及個體化頭頸肩體位固定面膜。1.3檢查方法(1)檢查前準(zhǔn)備。向患者說明整個檢查過程，囑咐其不要緊張，以取得患者的密切配合。檢查患者的頭部，剪為短發(fā)，取仰臥位，在放射治療體位固定底板上，利用發(fā)泡膠A、B膠，制作發(fā)泡膠個體化頭頸肩枕。(2)頭盔式補(bǔ)償器及固定網(wǎng)罩的制作。將塑型熱塑膜加溫至70℃，包裹于患者的頭頂枕部和頸部，露出面部，患者仰臥于之前準(zhǔn)備好的發(fā)泡膠個體化頭頸肩枕，冷卻20min成型[7]。取下成型的熱塑網(wǎng)罩，在其內(nèi)外兩面均勻敷以石蠟，控制在8mm以內(nèi)，再在其外貼上醫(yī)用膠布包裹，見圖1。圖1個體化頭盔式補(bǔ)償器和熱塑網(wǎng)罩卻成型[7]。(4)合適度檢查。讓患者反復(fù)取下和戴上個體化頭盔式補(bǔ)償器及個體化頭頸肩枕和面膜，根據(jù)情況進(jìn)行補(bǔ)償材料的調(diào)整，直至合適為止。(5)體位固定與影像采集。準(zhǔn)備前述部件，讓患者仰臥在CT床面已固定好的放射治療體位固定底板上，安裝頭盔補(bǔ)償器和熱塑網(wǎng)罩，啟動掃描程序采集治療部位影像，在CT影像中觀察補(bǔ)償器與皮膚之間的間隙(≤1mm)，如有超過即重新調(diào)整填充材料，直至滿足要求。掃描完畢重建后傳到治療計劃系統(tǒng)進(jìn)行治療計劃設(shè)計，在熱塑網(wǎng)罩表面做好位置標(biāo)記。1.4治療計劃設(shè)計在Pinnacle放射治療計劃系統(tǒng)進(jìn)行靶區(qū)勾畫和劑量計算，分別計算加補(bǔ)償器和模擬不加補(bǔ)償器時，距離皮膚表面下1mm、2mm、3mm和5mm處的劑量。1.5體位固定與位置驗(yàn)證在Synergy直線加速器治療床面上，重復(fù)患者的補(bǔ)償器佩戴，按照熱塑網(wǎng)罩表面上的標(biāo)記和治療計劃的位置數(shù)值固定患者的位置，啟動加速器機(jī)載CBCT的程序，進(jìn)行掃描獲取治療部位三維影像，進(jìn)行影像重建，選擇適當(dāng)?shù)呐錅?zhǔn)框，與計劃用CT影像進(jìn)行比對，獲得三維坐標(biāo)誤差值，代表影像在三維方向上的空間位置差值，記錄坐標(biāo)數(shù)值。每次治療結(jié)束后進(jìn)行舒適度調(diào)查，以了解患者體位固定的感覺，包括固定太緊、不能堅持和固定尚可。1.6治療實(shí)施在直線加速器上行患者體位固定和機(jī)載CBCT掃描后，在XVI影像系統(tǒng)中進(jìn)行與計劃用CT參考影像比對，測量補(bǔ)償器與皮膚之間的間隙，再采用不同觀察方式觀察兩影像之間的差別;間隙≤1mm，坐標(biāo)誤差值<2mm，角度<2°，不做校正，其余均做校正，確認(rèn)后進(jìn)行自動校準(zhǔn)即移動加速器床面，以消除兩影像之間的空間位置誤差，然后啟動SYNERGY直線加速器治療系統(tǒng)進(jìn)行治療[8]。1.7統(tǒng)計學(xué)方法數(shù)據(jù)采用Excel表記錄，采用SPSS15.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示。

　　2結(jié)果

　　2.1治療舒適度制作過程順利，患者配合良好。采用頭盔放射治療(3)放射治療頭頸肩面膜制作。將準(zhǔn)備好的發(fā)泡膠個體化頭頸肩枕和頭盔式補(bǔ)償器安裝到患者頭部，按照放射治療的要求置患者仰臥位于放射治療體位固定底板上，將放射治療頭頸肩體位固定面膜加熱至70℃，固定于患者的頭頸肩部，20min后冷補(bǔ)償器治療31次，患者的體位固定均反應(yīng)松緊尚可，可以配合并堅持到治療結(jié)束，無固定太緊。2.2劑量分布處方劑量5880cGy/31次。距離皮膚表面下1mm、2mm、3mm和5mm處的處方劑量體積分?jǐn)?shù)，加補(bǔ)償器與模擬不加補(bǔ)償器的處方劑量體積分?jǐn)?shù)均有提高，平均劑量也有提高，見表1。V95%改善明顯，皮膚表面下1mm從無補(bǔ)償物的1.49%提高到82.94%;皮膚表面下2mm，加補(bǔ)償器后V95%從11.27%提高到87.94%;V50%的變化相對不大。2.3影像引導(dǎo)驗(yàn)證體位固定后，啟動加速器機(jī)載CBCT的程序進(jìn)行掃描獲取治療部位三維影像，與計劃用CT影像進(jìn)行比對，機(jī)載CBCT行位置驗(yàn)證10次，見圖2。X軸方向，即患者的左右方向上線性誤差最大值為0.21cm，均值為(0.09±0.06)cm;旋轉(zhuǎn)角度最大為0.8°，平均旋轉(zhuǎn)角度(0.44±0.24)°。Y軸方向，即患者的頭腳方向上線性誤差最大值為0.22cm，均值為(0.11±0.06)cm;旋轉(zhuǎn)角度為2°，平均旋轉(zhuǎn)角度(1.02±0.58)°。Z軸方向，即患者的前后方向上線性誤差最大值為0.16cm，均值為(0.08±0.06)cm，旋轉(zhuǎn)角度為1°，平均旋轉(zhuǎn)角度(0.58±0.35)°，見表2。

　　3討論

　　皮膚及附件的惡性腫瘤通常采用綜合治療，其中放射治療是綜合治療的一種方法，也是皮膚及附件惡性腫瘤常用的治療方法之一[9-10]。皮膚及淺表腫瘤的放射治療需要采用劑量補(bǔ)償方法以提高近皮膚表面靶區(qū)的治療劑量。目前，放射治療的主流設(shè)備是加速器，利用其產(chǎn)生高能射線來實(shí)施治療，由于高能射線的建成效應(yīng)造成距離皮膚表面劑量相對于深部欠劑量，實(shí)踐中通過添加劑量補(bǔ)償物來提高病變區(qū)域近皮膚表面的治療劑量，從而達(dá)到治療惡性腫瘤的目的[11]。放射治療進(jìn)入到精確治療時代，多采用多種體位固定結(jié)合方式進(jìn)行體位固定，可提高體位固定精度。目前，熱塑網(wǎng)罩體位固定技術(shù)已廣泛使用，且個體化頭枕已成為趨勢[12-14]。仰臥位體位固定方式相對俯臥位容易操作且重復(fù)性和精度更高，常用的補(bǔ)償技術(shù)與仰臥位的體位固定技術(shù)常采用的個體化頭枕與熱塑網(wǎng)罩結(jié)合的體位固定模式之間存在矛盾，不易操作。本研究的案例涉及頭皮合并耳后頸部大范圍的皮膚表面形狀呈多變形狀，極不規(guī)則，這種表面特點(diǎn)導(dǎo)致普通的劑量補(bǔ)償物難以實(shí)現(xiàn)與皮膚之間無間隙;故設(shè)計個體化頭盔式劑量補(bǔ)償器。由于高能射線的建成效應(yīng)導(dǎo)致距離皮膚表面相對于深部劑量較低，通常需要采用在皮膚表面增加補(bǔ)償物來提高劑量差別，而補(bǔ)償物一般采用組織等密度的材料(如石蠟)，或?qū)Ｓ梅派渲委熃M織補(bǔ)償物。專用放射治療補(bǔ)償物是方形塊狀，厚度根據(jù)需要有多種規(guī)格，如5mm、10mm和15mm等，石蠟制作補(bǔ)償物時加溫后可塑型成多種形狀，如弧形、表面不規(guī)則等滿足治療需要。本研究案例放射治療靶區(qū)包含枕部皮膚、耳后及頸部皮膚，特點(diǎn)是范圍大、皮膚表面形狀極為不規(guī)則，且需要采用仰臥位保證位置的準(zhǔn)確性，專用補(bǔ)償物不適合表面規(guī)則的劑量補(bǔ)償，石蠟易成型，仰臥位易受到壓力破碎變形，故采用熱塑網(wǎng)罩作為補(bǔ)償物的架構(gòu)基礎(chǔ)，在其表面均勻輔以石蠟材料使其表面形狀與靶區(qū)的皮膚形狀一致，且增加抗力強(qiáng)度不宜破碎，以便放射治療重復(fù)使用。本研究設(shè)計的個體化頭盔式劑量補(bǔ)償器再配合熱塑網(wǎng)罩與個體化發(fā)泡膠頭枕相結(jié)合的體位固定技術(shù)進(jìn)行體位固定，CT定位影像及CBCT驗(yàn)證的結(jié)果顯示，可滿足臨床治療的位置精度要求。個體化頭盔式劑量補(bǔ)償器治療患者31次，佩戴方便，使用中無不適反應(yīng)，與皮膚之間的間隙經(jīng)CT和CBCT影像顯示均<1mm，劑量氣腔效應(yīng)可忽略[6]。王昊等[15]報道，放射治療時基于人性化治療原則給予覆蓋物，對腫瘤患者體內(nèi)劑量影響隨深度而變化，對腫瘤造成靶區(qū)劑量偏差。本研究的個體化頭盔式補(bǔ)償器對劑量分布的影響，模擬不加補(bǔ)償器計算靶區(qū)劑量分布，與加補(bǔ)償器的劑量分布進(jìn)行比對，明顯改善了皮膚的劑量分布，提示以V95%改善明顯，皮膚表面下1mm從無補(bǔ)償物的1.49%提高到82.94%;皮膚表面下2mm處，加補(bǔ)償器后，V95%從11.27%提高到87.94%;V50的變化不明顯;平均劑量提高明顯。

　　4結(jié)語

　　個體化頭盔式劑量補(bǔ)償器設(shè)計合理，可重復(fù)使用，且患者佩戴方便，無不適反應(yīng)，與皮膚貼合緊密無劑量氣腔效應(yīng)，皮膚靶區(qū)劑量改善明顯，位置精度滿足臨床要求。

　　作者：鄭祖安 張雷 肖志平 萬正輝 劉飛 鐘偉偉