電腦應(yīng)用論文大學(xué)生使用電腦論文舌板在口腔頜面部腫瘤放射治療中

1、 電腦應(yīng)用論文大學(xué)生使用電腦論文：舌板在口腔頜面部腫瘤放射治療中的應(yīng)用【摘要】目的通過(guò)電腦模擬,研究舌板在三維適形放療過(guò)程中對(duì)正常組織的保護(hù)作用。方法利用三維適形放療設(shè)計(jì)系統(tǒng),模擬我院15例使用三維適形放療技術(shù)治療口腔頜面部腫瘤的患者,通過(guò)測(cè)量佩戴舌板前后,正常組織所受到的劑量值,評(píng)價(jià)舌板在放療中起到的作用。結(jié)果實(shí)驗(yàn)表明佩戴舌板后,正常組織所受劑量值明顯減少,并且厚度越厚所受劑量越小。結(jié)論佩戴舌板能夠達(dá)到保護(hù)正常組織,減少重要組織器官損傷的目的?！娟P(guān)鍵詞】舌板放射治療頭頸部腫瘤三維適形放療(3 dimensional conformal radiationtherapy, 3DCRT)與傳統(tǒng)的

2、放療相比,它能提高腫瘤靶區(qū)劑量,減少旁鄰正常組織所受劑量,降低射線引起的急性和遠(yuǎn)期并發(fā)癥。但由于舌體、頜骨具有一定的活動(dòng)性,且在自然狀態(tài)下緊密相連,靶器官在放療過(guò)程中仍可能受到較大的放射損傷。本文的研究目的是通過(guò)舌板的制作和佩戴加大靶器官和正常組織的間隙,并對(duì)舌體、頜骨等起到一定的固定作用,從而進(jìn)一步減少正常組織的損傷。資料和方法1.病例選擇: 2004年7月2009年3月期間,我院利用三維適形放療技術(shù)治療口腔頜面部腫瘤的患者16例。其中舌癌9例,牙齦癌3例,口底癌3例。男性10例,女性6例。年齡3479歲,平均年齡66. 2歲。其中舌癌患者主要選擇病變范圍在舌前2/3區(qū),所有頸淋巴轉(zhuǎn)移的放療

3、計(jì)劃不在本實(shí)驗(yàn)研究范圍之內(nèi)。2.基本設(shè)備:定位儀,Varion 23EX加速器(配備計(jì)算機(jī)及放療設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)),東芝Aquilion 16層螺旋CT,立體定位框架,固定體位的定位體袋及體膜等。3.治療方案:模擬定位:定位前先閱讀CT片,明確腫瘤與臨近的移位性小,易辨認(rèn)的骨性標(biāo)志的空間位置關(guān)系。用體膜固定患者的體位,找出模擬等中心后,在體表及定位裝置上同時(shí)標(biāo)記出模擬靶等中心激光擺位線,并記錄機(jī)架角在0°, 90°, 270°的源皮距。繼而在相同的體位條件下,分別向頭,腳方向平移床,標(biāo)出靶區(qū)外上下兩組激光擺位線,同時(shí)標(biāo)出定位時(shí)人體與定位裝置的吻合線。螺旋CT掃描:模擬

4、定位后攜帶患者及定位裝置到CT室,先用不影響CT成像的板(碳素纖維板)將CT的凹面床墊平,用水平儀確認(rèn)后讓患者在體膜上復(fù)位,讓患者佩戴舌板,保持正確的咬合關(guān)系。使CT機(jī)的固有激光線與定位線分別在X,Y軸上吻合。掃描時(shí)將掃描中心層定位線對(duì)準(zhǔn)模擬靶心水平,并記錄下CT標(biāo)記數(shù)據(jù),復(fù)核其模擬等中心至體表0°, 90°,270°時(shí)的距離。根據(jù)病灶大小取2mm層厚,重建圖像攝片。讓患者摘下舌板,同上再次做定位掃描以作對(duì)比。制定治療計(jì)劃:據(jù)TPS計(jì)劃找出佩戴舌板時(shí)的實(shí)際靶心坐標(biāo),根據(jù)常規(guī)勾畫腫瘤區(qū)、臨床靶區(qū)、內(nèi)靶區(qū)、計(jì)劃靶區(qū)、治療區(qū)、照射區(qū)。腫瘤區(qū)以95%的設(shè)計(jì)劑量覆蓋100%

5、計(jì)劃靶區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)。由于腫物位置、大小不同,同時(shí)考慮到腫物有一定的動(dòng)度,腫瘤區(qū)勾畫時(shí)常規(guī)外延0mm8mm。制定放療總量和單次放療劑量,完成靶區(qū)勾畫和放療計(jì)劃。放療前復(fù)位及治療:先在加速器治療床上復(fù)核模擬位,患者在體膜上復(fù)位,重新確定標(biāo)記點(diǎn)以確保放射的準(zhǔn)確性。根據(jù)放療計(jì)劃進(jìn)行放射治療。2. 03. 0Gy/次,5次/周,總劑量4060Gy。4.舌板的制作:制作時(shí)首先選定腫瘤位置及放療的靶區(qū)位置,同時(shí)確定所要保護(hù)的目標(biāo)器官位置。囑患者在材料完全硬化前調(diào)整并保證咬合位置唯一?？趦?nèi)修整矯形器的厚度及范圍。待材料完全硬化后將矯形器取出,進(jìn)行打磨修整。為方便就位可去除牙冠方向的倒凹,修整銳利邊緣,患者反復(fù)試戴

6、,待咬合穩(wěn)定且就位順利后,進(jìn)行拋光打磨。5.試驗(yàn)設(shè)計(jì):分組一:舌癌、口底癌患者以下頜骨為目標(biāo)保護(hù)器官;分組二:牙齦癌患者以舌為目標(biāo)保護(hù)器官。利用三維適形放療設(shè)計(jì)系統(tǒng),評(píng)價(jià)指標(biāo)以二維平面上定點(diǎn)的累積劑量值為指標(biāo),在同一CT平面的目標(biāo)器官上定點(diǎn),定點(diǎn)原則以距靶區(qū)最近的目標(biāo)器官的中點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn),分別模擬患者不佩戴舌板、舌板厚度5mm、舌板厚度10mm、舌板厚度15mm,四種情況下,定點(diǎn)所受到得累積劑量值。6.統(tǒng)計(jì)分析:利用SPSS 13. 0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA和Students' t檢驗(yàn)。結(jié)果兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA均表明未佩戴舌板組與佩戴舌板組之間存在差異(P<0. 05),

7、說(shuō)明佩戴舌板后正常組織所受到的劑量值明顯減少。同時(shí)進(jìn)行Students' t檢驗(yàn),表明5mm組、10mm組、15mm組組間存在差異(P<0. 05),說(shuō)明舌板厚度越厚,組織所受到的劑量值越小。討論口腔粘膜放射性損傷表現(xiàn)由輕到重可分為:輕度粘膜疹;明顯粘膜疹;斑點(diǎn)狀粘膜疹;融合性粘膜疹1, 2,其細(xì)胞形態(tài)、數(shù)量和增殖速率隨放療日程不斷變化3。皮膚的損傷由輕到重可分為毛囊性丘疹與脫毛,紅斑反映、水泡及壞死潰瘍四級(jí)。劑量與臨床表現(xiàn):射線分割照射,每次2Gy,累計(jì)劑量20Gy,口腔粘膜出現(xiàn)融合性粘膜炎,放射后79天出現(xiàn)臨床癥狀,完全恢復(fù)約12天。但以20Gy為療程,間隔2周則無(wú)明顯副作用

8、。張雪4等人研究表明,放射線照射可以導(dǎo)致牙釉質(zhì)的直接損傷,抗酸溶解能力下降,釉質(zhì)齲易感性增強(qiáng)5。FranzelW等人最新研究表明:不同劑量的射線會(huì)對(duì)牙齒造成不同類型的損傷。高強(qiáng)度的射線會(huì)對(duì)牙體的機(jī)械強(qiáng)度和彈性造成影響6。放射性骨壞死是由于射線引起的復(fù)雜的代謝障礙和自身平衡機(jī)制紊亂造成的7, 8:射線引起照射野內(nèi)骨細(xì)胞和微血管減少及組織低氧的“三低”狀態(tài)9,并可影響到未照射組織,正常代謝和組織修復(fù)所需細(xì)胞、膠原及其他營(yíng)養(yǎng)成分減少,組織修復(fù)功能減弱10,一旦受到外源性創(chuàng)傷即可發(fā)生骨壞死。放射性骨壞死發(fā)生率在放療結(jié)束后6個(gè)月最低,其后逐漸升高, 7年左右達(dá)高峰11。通常認(rèn)為50Gy以下發(fā)生放射性骨髓

9、炎的幾率較低。照射劑量為40Gy50Gy,下頜骨骨髓炎的發(fā)生率為6%左右,60Gy70Gy則高達(dá)20%,劑量達(dá)75Gy時(shí),放射性頜骨骨髓炎發(fā)生率為22%12。三維適形放療技術(shù)是通過(guò)三個(gè)或多個(gè)方向的照射,使在三維空間方向照射野的形狀與靶區(qū)形狀相一致。從而使腫瘤受到最大,最有效的治療劑量。同時(shí)減少對(duì)周圍正常組織的損傷。但由于存在誤差等因素的影響,所以并不能達(dá)到腫瘤體積最大有效劑量達(dá)到100%,而周圍正常組織所受劑量為0。同時(shí),由于射線具有散射的性質(zhì),因此,實(shí)際的劑量分布與多元微分函數(shù)的分布相似。在三維空間里由靶區(qū)中心向周圍射線能量逐漸減少。形成一個(gè)個(gè)劑量梯度,距靶區(qū)越近的組織和器官所受到的照射劑量

10、越大。筆者利用舌板通過(guò)物理方法將腫瘤組織與正常組織相分離,從而在勾畫靶區(qū)時(shí)能明顯降低區(qū)分瘤體與正常組織的難度,提高畫靶的精度。WHO建議頭部腫瘤的定位精度應(yīng)在5mm以內(nèi)為最佳13,因此有效的分離腫瘤與正常組織可以擴(kuò)大靶區(qū)范圍以保證腫瘤靶區(qū)的有效劑量。另外,由于舌板厚度的增厚正常組織與靶區(qū)的距離增加,劑量分布逐級(jí)減少14,使得相同的照射劑量條件下,佩戴舌板后的組織所受劑量明顯小于不佩戴舌板時(shí)所受到的劑量。同時(shí)實(shí)驗(yàn)表明,舌板厚度越厚正常組織所受劑量越小,但由于口內(nèi)空間有限,不可能將舌板厚度不斷擴(kuò)大。因此試驗(yàn)設(shè)計(jì)最大厚度為15mm。但臨床上以患者能接受的最大厚度為最好。部分患者由于腫物疼痛等因素的影

11、響,可隨著放療的進(jìn)行逐漸增加舌板厚度。此外,由于高齡患者多存在牙列缺損或牙列缺失的情況,舌體及軟組織動(dòng)度較大,使用舌板也起到了固定的作用,提高了重復(fù)擺位的精度。本實(shí)驗(yàn)所使用制作矯形器的材料為聚甲基丙烯酸甲酯,為口腔義齒修復(fù)的常用材料。由于人體中特別是軟組織的主要成分都是水,使得水對(duì)X()射線、電子束的散射和吸收與軟組織和肌肉相似。因此,常用水作為替代材料。通常情況下所使用的替代物的組成應(yīng)與人體組織組成成分相同,如果等厚度的替代組織和被替代組織對(duì)電子束的吸收與散射相同的話,則它的總線性(或總質(zhì)量)阻止本領(lǐng)和總線性(或質(zhì)量)角散射本領(lǐng)一定完全相同。根據(jù)康普頓效應(yīng)可計(jì)算替代材料對(duì)水的等效厚度T水為:

12、T水=T模體*模體* (Z/A)模體/(Z/A)水(1)式中T水為T模體的等效厚度(cm);模體為模體材料的物理密度(g·cm-3); Z為材料的原子序數(shù);A為材料的原子量。因此,可計(jì)算聚甲基丙烯酸甲酯對(duì)水的等效厚度,它的分子式為C5H8O2n,水的分子式為H2O,用6C,8O,1H三種元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)代入(1)式可算得(Z/A)聚甲基丙烯酸甲酯=0. 540; (Z/A)水=0. 550。設(shè)聚甲基丙烯酸甲酯的密度為1. 18g·cm-3,則1cm厚的聚甲基丙烯酸甲酯相當(dāng)于1, 18* (0. 540/0. 550)=1. 148cm15,所用材料與軟組織對(duì)射線的影響

13、相接近,對(duì)射線的穿透性不會(huì)造成明顯的影響。因此,本實(shí)驗(yàn)中由于材料對(duì)射線的影響忽略不計(jì)。參考文獻(xiàn)1Left JT, Airman KL. Advances in radiatiation biology. Relativeradiation sensitivities of organ systems. Florida: Academic press,1987, 129-1442Schueren EV, BogaertVVV, Vanvystel L, et a.l Radiotherapy bymultiple fraction perday in head and neck caner: A

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