基于不同呼吸方式对左侧乳腺癌放疗摆位误差分析_李乾永.pdf

1.China Medical Device Information|中国医疗器械信息论著 Article放射治疗是乳腺癌主要的治疗方法之一，临床上常在外科手术后配合放射治疗以防止肿瘤复发及转移。有研究显示，改良根治术后放疗能明显降低60%70%乳腺癌患者的局部复发率，目前已成为临床治疗乳腺癌的标准方案1。而乳腺癌保乳术后放疗同样作为早期乳腺癌的主要治疗方法之一，其110年生存率与乳腺癌根治术相当，局部复发率也无明显差异2。对于左侧乳腺癌来说，术后放疗常容易引发肺及心脏的不良反应，影响正常心肺功能。据统计显示，心血管疾病已成为乳腺癌放疗患者第二大死因3,4，其有心血管病史患者死亡率（16.9%）甚至超过肿瘤相关死亡率（14.6%）5,6。乳腺癌患者心脏因放疗毒性引起的长期并发症是一个严重问题，引起了临床的高度重视。左侧乳腺癌基于不同呼吸方式对左侧乳腺癌放疗摆位误差分析李乾永 陆维*杨昭志 杨彦举 鲁晓腾 崔健淳 复旦大学附属肿瘤医院放疗中心，复旦大学上海医学院肿瘤学系 （上海 200032）收稿日期：2022-03-22作者简介：第一作者，李乾永，技师，研究方向：肿瘤放射治疗技术；陆维，通信作者，主管技师，研究方向：肿瘤放射治疗技术。文章编号：1006-6586(2023)01-0001-04 中图分类号：R730.5 文献标识码：A内容提要：目的：比较分析光学体表监测系统（OSMS）引导下的深度吸气屏气（DIBH）技术与常规自由呼吸（FB）技术在左侧乳腺癌放疗中的摆位误差。方法：选择2019年8月2021年8月在复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心治疗的40例左侧乳腺癌患者并分为两组：对照组采用FB技术；观察组采用结合光学体表图像引导放疗（SGRT）的DIBH技术，采集并统计各病例前五次锥形束CT（CBCT）扫描图像配准误差。结果：对40例患者200套CBCT图像分析，对照组患者在左右方向（LAT）、头脚方向（LNG）与腹背方向（VRT）的平均误差分布为7mm：5%、5%和5%；57mm：15%、20%和10%；5mm:80%、75%和85%；观察组患者各方向的平均误差分布均5mm。首次验证时，观察组LAT误差小于对照组（P0.05）；第二次验证时，观察组LAT与LNG误差均小于对照组（P0.05）；观察组后三次影像验证时，各方向误差均小于对照组（P0.05）；平均误差比较时，观察组各方向误差均小于对照组（P0.05），其中观察组误差波动更小。结论：左侧乳腺癌患者在放射治疗中使用深吸气屏气呼吸时误差小，重复性优于自由呼吸，且随着疗程进展仍然持续保持稳定。关 键 词：左侧乳腺癌 光学体表图像引导放疗 光学体表监测系统 自由呼吸 深吸气屏气呼吸 摆位误差Displacement Error Analysis of Left Breast Cancer Radiotherapy Based on Different Breathing ModesLI Qian-yong LU Wei*YANG Zhao-zhi YANG Yan-ju LU Xiao-teng CUI Jian-chun Department of Radiation Oncology,Fudan University Shanghai Cancer Center;Department of Oncology,Shanghai Medical College,Fudan University (Shanghai 200032)Abstract:Objective:To compare and analyze the positional errors between the optical body surface monitoring systems(OSMS)-guided implementation of the Deep Inspiratory Breath-hold(DIBH)technique and the conventional free-breathing(FB)technique during radio therapy for left-sided breast cancer.Methods:40 patients with left-sided breast cancer treated at the Radiation Therapy Center of the Cancer Hospital of Fudan University from August 2019 to August 2021 were selected and divided into two groups:control group used the FB technique;experimental group used the DIBH technique combined with optical body surface image-guided radiotherapy(SGRT),and the first five cone-beam CT(CBCT)scan image alignment errors were collected and counted for each case.Results:For the analysis of 200 sets of CBCT images in 40 patients,the mean error distributions in the left-right direction(LAT),head-foot direction(LNG)and ventral-dorsal direction(VRT)in group control group patients were 7mm:5%,5%and 5%;5-7mm:15%,20%and 10%;5mm:80%,75%and 85%;The mean error distributions in all directions in experimental group patients were 5mm.At the first validation,the LAT errors in experimental group were smaller than that in control group(P0.05);At the second validation,the LAT and LNG errors in group B were smaller than those in control group(P0.05);At the last three image validations in experimental group the errors in all directions were smaller than those in control group(P0.05);When the mean errors were compared,the errors in each direction were smaller than that in control group(P0.05).Conclusion:The error of using Deep Inspiratory Breath-hold in radiation therapy for patients with left-sided breast cancer is smaller and more repeatable than free breathing,and it remains stable as the course of treatment progresses.Key words:left breast cancer,surface guided radiation therapy,optical surface monitoring system,free breathing,deep inspiratory breath-holding breathing,positioning errorDOI:10.15971/ki.cmdi.2023.02.013.2中国医疗器械信息|China Medical Device Information论著Article放疗患者在深吸气后屏气时，能够使胸壁和心脏之间的距离在治疗实施期间保持一定距离7，胸腔扩张，心脏下移，远离胸壁同时维持躯干的稳定性，可以在保证靶区剂量正常分布的同时，有效地减少心血管的放射剂量，降低心肺系统的放射不良反应概率，使得靶区在适形性、重复性、均匀性方面得到提高。基于此，本研究将主要分析左侧乳腺癌放射治疗中采用光学体表图像引导放疗（Surface Guided Radiation Therapy，SGRT）结合深吸气屏气（Deep inspiration breath hold，DIBH）技术与常规自由呼吸（Free breath，FB）技术的摆位误差差异，探讨DIBH技术在放射治疗中的临床应用意义。1.资料与方法1.1临床资料本研究收集本院放射治疗中心2019年8月2021年8月共40例左侧乳腺癌患者，年龄2172岁，平均（4511）岁，改良根治术后患者19例，保乳术后患者21例。将其分为A、B两组，对照组纳入20例（9例根治术后，11例保乳术后）接受常规FB技术下放射治疗的患者；观察组纳入其余20例（10例根治术后，10例保乳术后）采用DIBH呼吸控制技术放射治疗的患者。入组要求：治疗次数25，ECOG评分30S，并可重复多次。1.2方法1.2.1设备应用设备采用荷兰飞利浦医疗（Philips Healthcare）生产的85cm孔径16排螺旋CT模拟机、Pinnacle8.0和Monaco 5.2 TPS以及瑞典医科达医疗（Elekta）生产的Versa HD、Synergy医用电子直线加速器与其配备的XVI CBCT系统；瑞典C-RAD公司生产的Catalyst HD系统；体位固定装置使用Klarity多功能体板、其配套手臂托架、B、C型头枕及脚垫，见图1、图2、图3。1.2.2定位与呼吸控制训练两组患者均使用多功能体板，双上臂外展上举置于手臂托架，选择合适的头枕、脚垫等定位辅助模具。利用三维激光灯在体表标记定位辅助线，记录其多功能体板及手托架的参数值。扫描范围上至环状软骨上2cm，下至肋膈隐窝下缘下12cm，扫描层厚5mm。对照组患者定位时仅行一次常规自由呼吸扫描获得FB-CT，且不采用体表监测。观察组患者定位前需告知DIBH为其带来的益处建立心理信心，并自行练习一周，定位当天引导患者进行呼吸训练，讲解视频反馈系统显示屏上呼吸振幅和门控范围信息，根据患者呼吸状态设定门控阈值范围，确保患者屏气状态可重复后进行CT扫描获得DIBH-CT，随后立即扫描患者自由呼吸状态下FB-CT。在扫描DIBH-CT时，使用光学体表监测系统（Optical Surface Monitoring System，OSMS）进行体表信息采集与监测，监测范围为上半身（肚脐至鼻尖），保乳术后患者门控监测点位于剑突下缘，根治术后患者监测点在右肋下缘，并要求患者在呼吸门控监测点振幅达到15mm，门控窗范围为3mm。1.2.3放疗计划临床实施与误差数值记录不同呼吸模式下扫描的CT影像由医生进行靶区、危及器官的勾画，物理师制定放射治疗计划并验证剂量准确性。患者首次治疗摆位需采用KV级CBCT扫描验证，每周至少一次直至疗程结束，观察组患者首次治疗时，需将CBCT扫描误差移床校正，以采集OSMS在加速器治疗床上的金标准，并将其应用至后期治疗中，每次摆位完毕后都需将治疗床移动至OSMS所记录的床值位置。采集40例患者分别于前五次影像验证所获得的CBCT图像共200套，将其分别与DIBH-CT图像、FB