主动呼吸控制系统在肺癌放疗中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇主动呼吸控制系统在肺癌放疗中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

[摘要] 目的：探讨主动呼吸控制(active breathing coordination，ABC)技术在肺癌精确放疗中的应用。方法：选取2006~2007年间来我科的12例肺癌患者，使用ABC技术联合三维适形放疗技术治疗，CT定位扫描时分别采集ABC和自由呼吸(free breath，FB)两套图像，计算比较两者胸壁动度、膈肌动度、大体靶区（gross tumor volume，GTV）、临床靶区（clinnical target volume，CTV）、计划靶区(planning target volume，PTV)及双肺V20、Dmean。结果：ABC状态下胸壁动度、膈肌动度、GTV、CTV、PTV及双肺V20、Dmean比FB状态下均要小，且差异有统计学意义（P

[关键词] 肺癌；呼吸控制ABC；精确放疗

[中图分类号]R734.2 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2007）10（b）-020-02

The use of active breathing control in radiotherapy of lung cancer

ZHOU Gui-e，YANG Chao-feng，LI Li-ping，LI Shan-bai，YANG Hai-ming

(Department of Radiotherapy, Cancer Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530021, China)

[Abstract] Objective：To discuss the application in accurate radio therapy of lung cancer using the active breathing control (ABC).Methods：Choose 12 cases of lung cancer patients between 2006 and 2007，using of active breathing control in radiotherapy as a treatment technology.Each patient received computed tomography(CT) scans under two respiration：free breath(FB)and active parisons differences in the chest wall and diaphragm mobility，GTV， CTV，PTV，V20 and Dmean between ABC and FB plansy. Results：Differences in the chest wall and diaphragm mobility，GTV，CTV，PTV，V20 and Dmean between ABC and FB plans were significant（P

[Key words] Lung Cancer；Active Breathing Control；Precision Radiotherapy

近几年来，放疗技术由传统的二维常规放疗发展到精确放疗，它的应用减少了对邻近靶区正常组织器官的放射损伤，从而提高了肿瘤区照射剂量、局部控制率和患者的生活质量。精确放疗在肺部肿瘤的治疗中发挥着重要的作用[1]，并取得了较好的效果，但是肺部肿瘤易受到呼吸运动的影响而发生位移。因此控制呼吸运动，增加肺部肿瘤放疗剂量，成为国内外研究的热点[2]。本文通过对12例非小细胞肺癌患者使用主动呼吸控制系统 (active breathing control，ABC)做精确放疗，并与FB状态下做比较，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2006年7月～2007年7月来我院经病理或细胞学确诊的周围型非小细胞肺癌的初治患者12例，其中男7例，女5例。年龄32～69 岁，平均年龄51岁。病理检查鳞癌8例，腺癌4例。位于肺下叶肿瘤 9 例，中上叶肿瘤3例。所有患者肺功能良好，能屏气10 s 以上；KPS评分≥70；理解能力好，认知能力正常，患者本人和家属均同意使用主动呼吸控制系统，并签订知情同意书，患者能较好地使用这套设备，并配合治疗。

1.2 ABC控制系统

ELEKTA公司主动呼吸控制系统包括气流计、口含器、鼻夹、控制手柄以及处理数据和显示呼吸曲线的笔记本电脑。患者首先接受30~45 min使用ABC训练，指导患者口含呼吸接嘴，鼻夹夹鼻，其带有活瓣的呼吸导管可以控制患者呼吸。患者的呼吸气流使口含器内的小涡轮转动，通过内置的转换器将患者的呼吸信号转换成为数字信号，患者可以通过显示屏幕看到自己的呼吸信息。设定治疗时肺的体积为最大吸气量的75%，患者可以通过手中的支配活瓣开关的按钮控制屏气开始和持续时间。反复多次练习观察其稳定性，并根据患者的耐受情况，确定患者的耐受范围。

1.3 CT定位

将患者仰卧固定在有定位框架的真空垫上，让患者双手抱拢置于头顶上，下肢伸直并拢处于较自然的，固定长度自头部至大腿上段，连接好主动呼吸控制系统，将口含器置于病人口中，让病人手握手控开关，并自由呼吸，待呼吸平稳后令患者深吸一口气，启动 ABC系统。进行CT扫描时，分别采集ABC状态和FB状态下的图像，首先标记定位 CT中心的大置，然后通过CT定位，严格标准患者及X、Y、Z坐标参数。用螺旋 CT扫描机，以层厚5 mm，连续扫描病变区域，确定定位部位，然后将CT图像传输在三维计划系统上，勾画出放射治疗靶区，靶区确定后，然后将图像信息传入治疗计划系统进行放疗计划设计。

1.4 放射治疗

在CT 图象的肺窗上勾划肺部原发肿瘤的轮廓作为大体靶区(gross tumor volume，GTV)，GTV 统一外放5 mm作为临床靶区(clinical target volume，CTV)，CTV外放10 mm作为计划靶区(planning target volume，PTV)，照射方法为：6MV-X线，1次/d，5 d/周，2~2.5 Gy/次；计划的肿瘤照射剂量为36～71 Gy/18～20次。每个野的放疗通过1～2次屏气完成。放射治疗期间使用ABC对患者进行呼吸控制，治疗过程中应用电子射野影像装置(electronic portal imaging device，EPID)进行实时验证。

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

1.5 观察指标

计算和比较两种呼吸状态下胸壁动度、膈肌动度、GTV、CTV、PTV及正常肺组织接受超过20 Gy照射的平均体积（双肺V20) 和双肺平均受量Dmean。

1.6 统计学方法

使用SPSS 13.0 统计软件进行统计分析，采用t检验进行组间比较，α=0.05。

2 结果

2.1 FB和ABC时膈肌及胸壁的动度比较

ABC状态下膈肌及胸壁的位移小于FB状态，经t检验其差异均有统计学意义（t'=12.22，P

2.2 FB和ABC时GTV、CTV、PTV 体积比较

ABC状态下，肿瘤运动幅度减小，造成GTV、CTV、PTV比FB时要小，经t检验其差异均有统计学意义（t=2.07，P=0.048；t=2.21，P=0.038；t=2.43，P=0.024）,见表2。

2.3 FB和ABC时双肺V20(%) 、双肺平均受量Dmean (cGy)

肺体积的增加和肿瘤运动幅度的减小共同使受较高剂量照射的正常肺组织体积减小，使用ABC后放射性肺损伤指标双肺V20、平均受量Dmean比FB时要小，经t检验其差异均有统计学意义（t=2.74，P=0.012；t=2.54，P=0.019）。见表3。

2.4 不良反应

ABC呼吸控制时间在14～35 s。12名患者均顺利完成放疗，未诉明显的不适，在放疗过程中，急性反应都很轻微。在随访期内，没有急性放射性肺炎发生，只观察到轻微的放射性食管炎，以及血液学毒性和恶心、呕吐等副反应。

3 讨论

呼吸运动是制约肺部肿瘤放疗剂量提高的主要因素之一，由于受呼吸运动的影响，增加了靶体积的不确定性，限制了肿瘤的照射剂量和精度。使用ABC之后，肿瘤的运动幅度明显缩小，可以缩小照射野，提高肿瘤内的放疗剂量。

精确放疗是基于高清晰度CT或MRI图像的精确定位、三维数字重建、三维治疗计划等为一体化的三维治疗技术，它要求照射野小以提高肿瘤内剂量，从而减少邻近靶区正常组织器官的放射损伤。而在肺部肿瘤的治疗中，肿瘤会随着呼吸上下、左右、前后移动，Erridge等[3]研究了自由呼吸状态下肺部肿瘤运动情况，发现在头脚方向上，位于下叶和中叶的肿瘤运动幅度明显大于上叶肿瘤。Seppenwoolde等[4]研究发现，肺下叶肿瘤平均运动幅度要大于肺部其他位置的肿瘤，其中又以头脚方向的位移最为显著，这样会导致疗效下降，增加正常组织的损伤。因此控制呼吸运动，可以提高放疗的精确性。

呼吸运动是一种半自主运动，目前，呼吸运动控制方法包括被动加压技术、深吸气后屏气技术、主动呼吸控制技术、呼吸门控技术、实时跟踪放射技术[5]。ABC是使用仪器在最大呼吸的75%时使患者强制屏气，将呼吸临时暂停在呼吸周期的某一阶段来控制呼吸，通过监测患者的功能残气量来间接评价肿瘤运动。在进行定位和放射治疗时，患者胸壁前移、膈肌下移，肺体积增加，肿瘤前移，不仅固定肿瘤减低呼吸运动对肿瘤位置的影响，而且减少照射范围内的肺体积，提高放射剂量；同时患者在最大吸气值的75%时感觉较舒适、重复性较好。ABC目前是应用于胸腹部恶性肿瘤放射治疗的一项新技术。我们的研究显示12例患者在ABC呼吸控制之后，膈肌的动度、胸壁的侧方位移，GTV、CTV、PTV，双肺V20、平均受量Dmean比FB状态下均要小，且差异有统计学意义（P

ABC配合精确放疗能减少因呼吸运动造成的肿瘤位移，提高了放疗的精度，减轻正常组织的放射损伤，且重复性好。但是 ABC系统复杂，患者的个体差异等不确定因素，会导致治疗时间延长。相信随着放疗的进一步发展 ，ABC会更加完善，并将越来越多地应用于肿瘤放射治疗。

[参考文献]

[1]Tyldesley S，Boyd C，Schulze K，et al.Estimating the need forradiotherapy for lung cancer：an evidence-based，epidemiologicapproach[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys，2001，49(4)：973-985.

[2]于甬华，罗立民，于金明，等.呼吸运动对胸腹部肿瘤精确放射治疗的影响[J].中华放射肿瘤学杂志，2001，10 (4) ：283-285.

[3]Erridge SC，Seppenwoolde Y，Muller SH，et al.Portal imaging to assess set-up errors，tumor motion and tumor shrinkage during con-formal radiot herapy of non-small cell lung cancer[J].Radiot her Oncol，2003，66 (1)：75-85.

[4]Seppenwoolde Y，Shirato H ，Kitamura K，et al.Precise and real-time measurement of 3D tumor motion in lung due to breat hing and heartbeat，measured during radiot herapy[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2002，53(4)：822-834.

[5] 黄伟，李宝生.精确放疗中呼吸运动对肺部肿瘤靶区的影响与控制[J]. 国外医学肿瘤学分册，2005，1（32）：53-56.

（收稿日期：2007-08-15）

“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文