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真空袋固定技术结合锥形束CT在小儿头颈部肿瘤中的应用

收录时间:2015-10-26 作者单位:武汉大学人民医院 作者:马广栋吴冰阮长利李承军 CLICKS:
摘要  目的:分析小儿头颈部肿瘤在精确的放射治疗中,负压真空袋固定技术配合锥形束CT(cone beam CT)的临床应用价值。方法:从我科抽取12例小儿头颈部肿瘤患者,采用负压真空袋固定技术配合锥形束CT在线验证,并与计划CT配准,分析在X(左右),Y(头脚)和 Z(前后)方向的摆位误差。结果:在负压真空袋固定下,行CBCT扫描后,患儿的摆位平均误差小于3mm, 在X(左右),Y(头脚)和 Z(前后)方向的摆位误差范围分别为(0.35—3.6)mm,( 0.2—3.3)mm,( 0.46—4.3)mm.,误差范围小于3mm的发生率分别为77 % ,81%,69%。结论:负压真空袋固定技术可以减少摆位误差,配合CBCT技术,对小儿头颈部肿瘤放射治疗的高质量准确实施有着重要的作用。
关键词:负压真空袋 ;锥形束CT;小儿头颈部肿瘤;摆位误差.
The application of vacuum bag cooperated with cone?beam?CT in the pediatric head and neck cancer
          Ma-Guangdong   Wu Bing   Ruan-Changli   Li-Chengjun
 (Tumor Diagnosis And Therapy Center, Ren Min Hospital Of Wuhan University ,Wuhan Hubei 430060,China)
Abstract:Objective :To analyze the value of fixing with the vacuum bag and using the clinical application of cone beam CT in the precise radiation therapy of the pediatric head and neck cancer .Methods: Taken 12 cases of pediatric head and neck cancer patients from my Section, and use negative pressure vacuum bag to fix the patients. The cone beam CT was acquired to co -registered with the planning CT. Then analyze the error of positions on x, y, z axes.  Results: The error of positions on x, y, z axes were obtained and analyzed. They were (0.35—3.6)mm,( 0.2—3.3) mm,( 0.46—4.3) mm ,the error range was less than 3 mm , respectively, the incidence was 77%, 81%, 69%. Conclusion: The fixation of negative-pressure vacuum bag can reduce positioning error, with the cone beam CT technology, this method play an important role in acquiring high-quality and accurate radiation therapy in pediatric head and neck cancer. 
Key words: negative pressure vacuum bag; cone beam CT; pediatric head and neck cancer; positioning error.
放射治疗是恶性肿瘤的主要治疗手段之一[1],随着3D-CRT,IMRT,IGRT等精确放疗技术的开展,放射治疗已经进入了 精确定位,精确计划,精确治疗的新时代。尤其是对小儿头颈部肿瘤的体位固定和治疗的重复摆位精度提出了更高的要求[2]由于小儿的特殊性,常规的头或头颈热塑体膜已不起作用,而采用负压真空袋固定装置,可以提高摆位的精度[3-4]且固定方便,对小儿不会产生“束缚感”和塑形膜的“灼热感”。我科对小儿头颈部肿瘤患者采用负压真空袋固定,并对固定方法做了改进,配合CBCT技术的应用使治疗更加精确,取得了满意的结果。
1临床资料
1.1一般资料  
头颈部小儿肿瘤患者12例,男患儿7例,女患儿5例,最小患儿1岁,最大患儿3岁,中位年龄2.08岁。其中室管膜瘤2例,脑膜瘤3例,视网膜母细胞瘤1例,淋巴瘤3例,嗜酸性肉芽肿3例。
1.2定位材料
负压真空袋装置,瑞迪RD/DB碳纤维定位体架及配套的A,B,C,D,E,F五种头枕。Varian 模拟定位机,Varian23IX 图像引导直线加速器,三维激光定位灯,GE公司HighSpeed螺旋CT。
2方法
   2.1 患者固定:将负压真空袋置于碳纤维定位体架内,选择合适头枕置于真空袋内,患
儿仰卧于体架内,使体架内4个椭圆凸起完全被真空袋包裹,并在袋上形成相应凹槽。以次确定体架和负压真空袋的位置关系。调整袋内泡沫分布,使其于患儿头部适形。摆正体位,矢状激光线和患者鼻尖及眉间中点的连线重合,听眦线垂直于床面。两侧激光线交点与双外耳孔重叠,在小儿头部划上三个“十”交叉线,并在真空袋上贴好胶布,用皮肤墨水标记之,以辅助头部定位。
   2.2 模拟图像的采集: 在患儿头部十字线上贴上三个CT扫描标记点,采用GE公司HighSpeed螺旋CT进行计划CT扫描。扫描层厚为3 mm,螺旋扫描,CT图象经网络传输到Varian Eclipse 6.5 放射治疗计划系统进行计划设计,放疗计划均采用三维适形放疗。
   2.3实时影像的采集与比较:采用Varian23IX 图像引导直线加速器行CBCT扫描。将获取的CBCT图象和定位CT三维重建图像的容积图像进行人工配准和比对。机器自动显示出患儿实际的等中心位置于治疗计划等中心位置在左右,前后和头脚方向的偏差数值,然后遥控移动治疗床,使其自动移动到正确位置。并记录好体架的三维坐标。随后开始治疗。以后按新的坐标摆位治疗。患儿一般前3次行CBCT扫描,以后每周一次。并记录好每次要移动的误差值。
3 结果:
在负压真空袋固定下,行CBCT扫描后患儿的摆位平均误差小于3mm,完全能够满足精确放射治疗的精度要求,并且取得了良好的效果。
                       表1  计划CT和CBCT的摆位误差
误差范围(mm)  平均误差(mm) 误差范围〈 3 mm  误差范围 〉3mm
X(左右)  0.35—3.6         2.15             77 %               23 % Y(头脚)  0.2—3.3          1.56             81%                19% Z(前后)  0.46—4.3          2.53             69%                31%
4讨论:
   小儿肿瘤尽管仅占所有肿瘤发病的0.6%~0.8%,但其发病率却以每5年5%的增长速度呈上升趋势[5]。由于小儿头颈部的一些重要器官,如:眼睛,垂体,大脑,脑干,腮腺等正在发育之中,如何采取好周密的放疗措施减少摆位误差,减少患儿危及器官的受照剂量,提高病灶部位受照剂量是值得研究的。
   常规头颈部肿瘤的固定均采用头或头颈部热塑形膜,由于在固定时对小儿有“束缚感”和皮肤接触时的 “灼热感”,不能配合放疗固定及摆位的实施。我们采用负压真空袋加上合适的头枕固定会使患儿很舒适,利于整个放射治疗过程的进行。结果显示左右方向(X),头脚方向(Y),前后方向(Z)三方向的平均误差〈 3 mm,优于叶森林等[6]用热塑膜获得的数值。负压真空袋改良固定技术具有较高的固定精度,减少了摆位误差对治疗效果的影响。头颈部前后方向(Z)的平均误差较高是由于治疗时,患儿会随意的移动下颌部,造成前后移动较大,可以采用碳纤维定位体架配套的附带固定头颈部防止前后方向的移动。头脚方向(Y)平均误差较小说明了负压真空袋上的皮肤墨水标记的重要作用。  
  头颈部肿瘤常规采用配准数字重建图像(DRR)和电子射野影像装置(EPID)拍摄的正、侧位片来验证[7]。通过比较DRR和验证片的骨性标记确认摆位误差。而二维的影像图片是各种器官的重叠影像,凭靠医生肉眼的观察,无法得到精确的结果。本文采用Varian 23IX图像引导直线加速器通过CBCT三维容积成像可以和计划CT三维重建图像进行在线自动和手动的配准,及时纠正摆位误差,确保了精确放疗的实施。
放射治疗过程中摆位1-2min,CBCT扫描2 min,图像配准2-3 min,治疗3-5 min,整个治疗需要8-15 min。在患儿配合下可以完成治疗。
   精确放射治疗的质量保证(QA)和质量控制(QC)尤其重要,特别是对小儿肿瘤的精确放疗更加重要。在放疗过程中如对于漏气变软的真空袋需重新CT定位[8],负压真空袋也应定期进行修正,以保证摆位的质量[9-10],。其次图像引导直线加速器的KV级的球管,图像探测板及机器的安全性能等都要每月进行QA检测。这样才能提高图像引导系统分析器官移动和摆位带来的误差精确度,进而提高了小儿头颈部肿瘤实施放射治疗的准确性。
参考文献 
﹝1﹞胡逸民,杨定宇,主编。肿瘤治疗技术[M].北京,北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社,1999,1-8。
﹝2﹞吴国华,陆冬青,吴旭东。精确放射治疗技术在儿童实体瘤的应用 中国肿瘤2001年第10卷10期,572-573。
﹝3﹞ 苏建新,吴裕起, 黄峻等。 真空袋体位固定技术临床应用价值的研究 ,中华放射肿瘤学杂志2005年3月第4卷2期,125-126。
﹝4﹞王薇, 负压真空气垫对精确放疗体位固定的影响,医疗卫生装备,2008年第29卷第5期,91-92。
﹝5﹞高解春 ,王耀平主编。现代小儿肿瘤学, 复旦大学出版社,2003年版,1-9。
﹝6﹞叶森林,黄桃 ,宋延波。基于CBCT扫描分析头颈部肿瘤放疗摆位误差 ,中国医疗设备2009年6期,18-20。
﹝7﹞ Hong TS, Tome WA, Chappell RJ, et al. The impact of daily setup variation on head-and-neck intensity modulated radiation therapy [J]. Int J radiat Oncol Bool Phys, 2005, 61(3):779. 
﹝8﹞赵品婷,邵秋菊,齐宇红等。 应用放射治疗模拟机对二次复形真空袋体位固定精度的验证研究。西南国防医药2007年第17卷第2期,182-183。 
﹝9﹞束流调强的适形立体放射治疗[J],中国癌症杂志,1997,7(2):142-145。
﹝10﹞李兆斌,徐利明,王晓红,李承军。真空定位袋的质量保证与质量控制,中国医学物理学杂志,2006年9月第23卷第5期,317-319。
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