热塑定位膜的伸缩特性测试及对放疗精度影响探讨

来自国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科的研究人员在《中国医疗设备》发布的肿瘤放疗热塑膜伸缩特性的测试结果表明：热塑膜的收缩在定型后的20分钟内变化最大，提示为患者制作放疗热塑膜时，冷却时间应不少于20分钟；热塑膜的收缩幅度与膜片的拉伸程度有相关性，提示热拉伸时应均匀拉伸，避免拉伸比率过大或过小。

01 引言

放疗热塑膜的使用有效提高了肿瘤放射治疗的准确度，是现代肿瘤放射治疗必不可少的工具之一。由于热塑膜自身的物理特性，在制作人体模具的过程中，会发生热收缩变形，这种特性可能会对放疗的准确度带来不确定影响。

02 研究方法

（1）拉伸比率的测量。测量热塑膜在临床上常用的拉伸范围。热塑膜在制作的过程中要进行加热拉伸塑型，人体不同部位膜片的受拉伸程度不同，不同的拉伸比率可能会对收缩幅度有影响。用软尺测量拉伸定型后的膜片长度，除以同一位置未拉伸时的膜片的长度，即为拉伸比率。

放疗膜拉伸比率的测量

（2）热塑膜拉伸试验，测量热塑膜在拉伸后的收缩幅度。将测试的热塑膜片两端固定在游标卡尺的两个测量脚 上，在恒温水箱中加热至 65℃，取出热塑膜拉伸至一定长度，待其定型后松开膜片，在室温（25℃）下水平放置。将膜片按不同的拉伸比率（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0）在一维方向（长度方向）上分别拉伸，在拉伸成型后的 10 min、 20 min、30 min、1 h、24 h 和若干周后，用游标卡尺测量热塑膜片的长度，计算出收缩幅度（膜片成型时的长度减去某一时刻的膜片长度），分析不同的拉伸比率与收缩幅度的关系。

03 结果

（1）拉伸比率的计算公式为 ：拉伸比率 =（拉伸定型后的热塑膜长度-拉伸前的热塑膜长度）/ 拉伸前的热塑膜长度。经过测量计算，临床放疗中使用的热塑膜拉伸比率处于 1.5~3.0 区间的占比97.8%。各个部位测量计算出的拉伸比率数值分布范围，见表1。由于人体结构的原因，颈部和额头部的拉伸比率相对较小（1.5~2.5 之间），肩胛部和胸部的拉伸比率较大（2.0~3.0 之间）。

试验中使用的膜片，经测量在临床上常用的拉伸比率（1.5~3.0）下，收缩稳定后（30 min 后）膜片的收缩幅度为（1.5±0.1）mm。收缩稳定后，在拉伸比率为 1.5、2.0、2.5、3.0 四组之间，收缩幅度最大差别是 0.12 mm。

（2）热塑膜收缩幅度与时间关系测量 热塑膜片在不同的拉伸率下，在拉伸后不同时间内的 收缩幅度，见图 3。热塑膜片在成型后的前 20 min 内，收 缩幅度随时间近似线性增加最大，20 min 以后，收缩幅度 增加量逐渐减小，至30 min后基本不变，在之后的若干周内，不再有明显变化。

04 结论

（1）在放疗热塑膜制作的过程中，热塑膜定型后的冷却时间从 15~25 min不尽相同。如果热塑膜冷却时间过短，可能会因为收缩变形而影响放疗定位精度。特别是在头颈部肿瘤的放疗中，由于头颈部肿瘤距离周围的正常组织很近，这种收缩变形可能会对放疗精度带来不利影响。通过对临床使用的热塑膜进行测试，发现热塑膜片在成型后的前20分钟内，收缩幅度最大。30分钟后基本不变，达到稳定状态。

（2）热塑膜的拉伸程度不能过大或过小，在临床放疗中制作热塑膜时，应保证均匀拉伸，避免部分区域拉伸程度大小不一，导致收缩幅度不同，进而影响肿瘤的定位精度。考虑到不同厂家不同型号的热塑膜在物理性能上可能会存在些许差异，因此建议在使用一批热塑膜前对其热伸缩性能做些基本性能测试，以便指导日后的使用。

另外，江西省人民医院放射治疗科发布的研究文章《温度和时间对头颈部热塑面罩成型膜体收缩性的探讨》也显示热塑膜体成型时，室内温度越低，膜体收缩率越大，当温度逐渐升高时，膜体收缩逐渐减小，收缩率越小。头膜在低于 （25±3）℃和20分钟前时膜体收缩最大。对于头膜成型制作，室内设置温度（25±3）℃环境，待20分钟以上取下，头膜的收缩率较小，临床可以接受，患者佩戴头膜较舒适。