电脑应用论文大学生使用电脑论文舌板在口腔颌面部肿瘤放射治疗中的应用

电脑应用论文大学生使用电脑论文：舌板在口腔颌面部肿瘤放射治疗中的应用【摘要】目的通过电脑模拟,研究舌板在三维适形放疗过程中对正常组织的保护作用。方法利用三维适形放疗设计系统,模拟我院15例使用三维适形放疗技术治疗口腔颌面部肿瘤的患者,通过测量佩戴舌板前后,正常组织所受到的剂量值,评价舌板在放疗中起到的作用。结果实验表明佩戴舌板后,正常组织所受剂量值明显减少,并且厚度越厚所受剂量越小。结论佩戴舌板能够达到保护正常组织,减少重要组织器官损伤的目的。【关键词】舌板放射治疗头颈部肿瘤三维适形放疗(3dimensionalconformalradiationtherapy,3DCRT)与传统的放疗相比,它能提高肿瘤靶区剂量,减少旁邻正常组织所受剂量,降低射线引起的急性和远期并发症。但由于舌体、颌骨具有一定的活动性,且在自然状态下紧密相连,靶器官在放疗过程中仍可能受到较大的放射损伤。本文的研究目的是通过舌板的制作和佩戴加大靶器官和正常组织的间隙,并对舌体、颌骨等起到一定的固定作用,从而进一步减少正常组织的损伤。资料和方法1.病例选择:2004年7月~2009年3月期间,我院利用三维适形放疗技术治疗口腔颌面部肿瘤的患者16例。其中舌癌9例,牙龈癌3例,口底癌3例。男性10例,女性6例。年龄34~79岁,平均年龄66.2岁。其中舌癌患者主要选择病变范围在舌前2/3区,所有颈淋巴转移的放疗计划不在本实验研究范围之内。2.基本设备:定位仪,Varion23EX加速器(配备计算机及放疗设计软件系统),东芝Aquilion16层螺旋CT,立体定位框架,固定体位的定位体袋及体膜等。3.治疗方案:①模拟定位:定位前先阅读CT片,明确肿瘤与临近的移位性小,易辨认的骨性标志的空间位置关系。用体膜固定患者的体位,找出模拟等中心后,在体表及定位装置上同时标记出模拟靶等中心激光摆位线,并记录机架角在0°,90°,270°的源皮距。继而在相同的体位条件下,分别向头,脚方向平移床,标出靶区外上下两组激光摆位线,同时标出定位时人体与定位装置的吻合线。②螺旋CT扫描:模拟定位后携带患者及定位装置到CT室,先用不影响CT成像的板(碳素纤维板)将CT的凹面床垫平,用水平仪确认后让患者在体膜上复位,让患者佩戴舌板,保持正确的咬合关系。使CT机的固有激光线与定位线分别在X,Y轴上吻合。扫描时将扫描中心层定位线对准模拟靶心水平,并记录下CT标记数据,复核其模拟等中心至体表0°,90°,270°时的距离。根据病灶大小取2mm层厚,重建图像摄片。让患者摘下舌板,同上再次做定位扫描以作对比。③制定治疗计划:据TPS计划找出佩戴舌板时的实际靶心坐标,根据常规勾画肿瘤区、临床靶区、内靶区、计划靶区、治疗区、照射区。肿瘤区以95%的设计剂量覆盖100%计划靶区为标准。由于肿物位置、大小不同,同时考虑到肿物有一定的动度,肿瘤区勾画时常规外延0mm~8mm。制定放疗总量和单次放疗剂量,完成靶区勾画和放疗计划。④放疗前复位及治疗:先在加速器治疗床上复核模拟位,患者在体膜上复位,重新确定标记点以确保放射的准确性。根据放疗计划进行放射治疗。2.0~3.0Gy/次,5次/周,总剂量40~60Gy。4.舌板的制作:制作时首先选定肿瘤位置及放疗的靶区位置,同时确定所要保护的目标器官位置。嘱患者在材料完全硬化前调整并保证咬合位置唯一。口内修整矫形器的厚度及范围。待材料完全硬化后将矫形器取出,进行打磨修整。为方便就位可去除牙冠方向的倒凹,修整锐利边缘,患者反复试戴,待咬合稳定且就位顺利后,进行抛光打磨。5.试验设计:分组一:舌癌、口底癌患者以下颌骨为目标保护器官;分组二:牙龈癌患者以舌为目标保护器官。利用三维适形放疗设计系统,评价指标以二维平面上定点的累积剂量值为指标,在同一CT平面的目标器官上定点,定点原则以距靶区最近的目标器官的中点为标准,分别模拟患者不佩戴舌板、舌板厚度5mm、舌板厚度10mm、舌板厚度15mm,四种情况下,定点所受到得累积剂量值。6.统计分析:利用SPSS13.0统计软件对数据进行ANOVA和Students't检验。结果两组实验数据进行ANOVA均表明未佩戴舌板组与佩戴舌板组之间存在差异(P0.05),说明佩戴舌板后正常组织所受到的剂量值明显减少。同时进行Students't检验,表明5mm组、10mm组、15mm组组间存在差异(P0.05),说明舌板厚度越厚,组织所受到的剂量值越小。讨论口腔粘膜放射性损伤表现由轻到重可分为:①轻度粘膜疹;②明显粘膜疹;③斑点状粘膜疹;④融合性粘膜疹[1,2],其细胞形态、数量和增殖速率随放疗日程不断变化[3]。皮肤的损伤由轻到重可分为毛囊性丘疹与脱毛,红斑反映、水泡及坏死溃疡四级。剂量与临床表现:γ射线分割照射,每次2Gy,累计剂量20Gy,口腔粘膜出现融合性粘膜炎,放射后7~9天出现临床症状,完全恢复约12天。但以20Gy为疗程,间隔2周则无明显副作用。张雪[4]等人研究表明,放射线照射可以导致牙釉质的直接损伤,抗酸溶解能力下降,釉质龋易感性增强[5]。FranzelW等人最新研究表明:不同剂量的射线会对牙齿造成不同类型的损伤。高强度的射线会对牙体的机械强度和弹性造成影响[6]。放射性骨坏死是由于射线引起的复杂的代谢障碍和自身平衡机制紊乱造成的[7,8]:射线引起照射野内骨细胞和微血管减少及组织低氧的“三低”状态[9],并可影响到未照射组织,正常代谢和组织修复所需细胞、胶原及其他营养成分减少,组织修复功能减弱[10],一旦受到外源性创伤即可发生骨坏死。放射性骨坏死发生率在放疗结束后6个月最低,其后逐渐升高,7年左右达高峰[11]。通常认为50Gy以下发生放射性骨髓炎的几率较低。照射剂量为40Gy~50Gy,下颌骨骨髓炎的发生率为6%左右,60Gy~70Gy则高达20%,剂量达75Gy时,放射性颌骨骨髓炎发生率为22%[12]。三维适形放疗技术是通过三个或多个方向的照射,使在三维空间方向照射野的形状与靶区形状相一致。从而使肿瘤受到最大,最有效的治疗剂量。同时减少对周围正常组织的损伤。但由于存在误差等因素的影响,所以并不能达到肿瘤体积最大有效剂量达到100%,而周围正常组织所受剂量为0。同时,由于射线具有散射的性质,因此,实际的剂量分布与多元微分函数的分布相似。在三维空间里由靶区中心向周围射线能量逐渐减少。形成一个个剂量梯度,距靶区越近的组织和器官所受到的照射剂量越大。笔者利用舌板通过物理方法将肿瘤组织与正常组织相分离,从而在勾画靶区时能明显降低区分瘤体与正常组织的难度,提高画靶的精度。WHO建议头部肿瘤的定位精度应在5mm以内为最佳[13],因此有效的分离肿瘤与正常组织可以扩大靶区范围以保证肿瘤靶区的有效剂量。另外,由于舌板厚度的增厚正常组织与靶区的距离增加,剂量分布逐级减少[14],使得相同的照射剂量条件下,佩戴舌板后的组织所受剂量明显小于不佩戴舌板时所受到的剂量。同时实验表明,舌板厚度越厚正常组织所受剂量越小,但由于口内空间有限,不可能将舌板厚度不断扩大。因此试验设计最大厚度为15mm。但临床上以患者能接受的最大厚度为最好。部分患者由于肿物疼痛等因素的影响,可随着放疗的进行逐渐增加舌板厚度。此外,由于高龄患者多存在牙列缺损或牙列缺失的情况,舌体及软组织动度较大,使用舌板也起到了固定的作用,提高了重复摆位的精度。本实验所使用制作矫形器的材料为聚甲基丙烯酸甲酯,为口腔义齿修复的常用材料。由于人体中特别是软组织的主要成分都是水,使得水对X(γ)射线、电子束的散射和吸收与软组织和肌肉相似。因此,常用水作为替代材料。通常情况下所使用的替代物的组成应与人体组织组成成分相同,如果等厚度的替代组织和被替代组织对电子束的吸收与散射相同的话,则它的总线性(或总质量)阻止本领和总线性(或质量)角散射本领一定完全相同。根据康普顿效应可计算替代材料对水的等效厚度T水为:T水=T模体*ρ模体*(Z/A)模体/(Z/A)水(1)式中T水为T模体的等效厚度(cm);ρ模体为模体材料的物理密度(g·cm-3);Z为材料的原子序数;A为材料的原子量。因此,可计算聚甲基丙烯酸甲酯对水的等效厚度,它的分子式为[C5H8O2]n,水的分子式为H2O,用6C,8O,1H三种元素的原子序数和质量数代入(1)式可算得(Z/A)聚甲基丙烯酸甲酯=0.540;(Z/A)水=0.550。设聚甲基丙烯酸甲酯的密度为1.18g·cm-3,则1cm厚的聚甲基丙烯酸甲酯相当于1,18*(0.540/0.550)=1.148cm[15],所用材料与软组织对射线的影响相接近,对射线的穿透性不会造成明显的影响。因此,本实验中由于材料对射线的影响忽略不计。参考文献1LeftJT,AirmanKL.Advancesinradiatiationbiology.Relativeradiationsensitivitiesoforgansystems.Florida:Academicpress,1987,129-1442SchuerenEV,BogaertVVV,VanvystelL,eta.lRadiotherapybymultiplefractionperdayinheadandneckcaner:Acutereactionsofskinandmucosa.IntRadiatOncolBiolPhys,1990,4(19):301.3DonW,HamiltonCS,BoydT,eta.lRadiation-inducedchangesincellulantyandproliferationinhumanoralmucosa.IntJRadiatOncolBiolPhys,2002,52(4):911-917.4张雪,李玉晶,王松灵,等.放射线对牙体硬组织及其抗酸溶解性影响的研究.中华口腔医学杂志,2004,11(39):463-466.5EnerothCM,HenriksonCO,JakobssonPA.Theeffectofirradiationinhighdosesonparotidglands.ActaOtolaryngo,l1971,71(4):349-356.6FranzelW,GerlachR.TheirradiationonhumandentaltissuebyX-raysandelectrons-ananoindentenstudy.ZMedPhys,2009,19(1):5-10.7LimAA,KaraklaDW,WatkinsDV.Osteoradionecrosisofthecervicalvertebraeandoccipitalbone:acasereportandbriefreviewoftheliterature.AmJOtolaryngo,l1999,20(6):408-411.8VanderpuyeV,GoldsonA.Osteoradionecrosisofthemandible.NatlMedAssoc,2000,92(12):579-584.9MarxRE.Osteoradionecrosis:anewconceptofitspathophysiology.OralMaxillofacSurg,1983,41(5):283-288.10YaoM,TerrisDJ.Surgicalmanagementofradiation-injuredtissuesoftheheadandneck.FrontRadiatTherOnco,l1999,32:49-62.11孙勇刚,王光和,邹兆菊,等.颌骨放射性骨坏死的病因和病理.中华口腔医学杂志,1988,23(1):54-56.12EpsteinJB.Osteoradionecrosis:clinicalexperienceandaproposalforclassification.OralMaxillofacSurg,1987,45(2):104-110.13王洪武.现代肿瘤靶向治疗技术.北京:中国医药科技出版社,2004