乳腺癌是女性常见恶性肿瘤之一，根据GOLOBCAN 2022年统计，女性乳腺癌发病率和死亡率分别居全球恶性肿瘤的第二位和第四位，2022年新发病例230.89万，死亡病例66.57万[1]。乳腺癌患者有较好的长期生存时间，但相关报道提示，乳腺癌术后放疗的心脏毒性是影响生存的因素之一[2-3]。如何减少放疗毒性，减少正常组织照射，保护重要危及器官一直是乳腺癌放疗的重要研究方向。呼吸门控技术在乳腺癌放疗中的应用，能够减少肺、心脏的受照剂量已经得到证实[4-7]。本文探讨深吸气屏气(deep inspiration breath-hold, DIBH)技术在现实实践中对乳腺癌术后放疗患者摆位误差、靶区剂量及危及器官剂量的影响，现报告如下。

1、资料与方法

1.1 一般资料

本研究于2021年01月01日至2023年07月01日入组了60例在我院放疗科接受术后放疗的乳腺癌患者，纳入患者均经病理确诊，病理分期为0-ⅢC期，全组患者均为女性，有术后放疗适应证，无放疗禁忌证，无严重心肺等脏器功能不全，排除乳腺癌复发、转移患者，排除第二肿瘤患者，该研究取得我院伦理委员会讨论并 同意开展(编号：2023-XJ-015-01),所有患者均签署同意书。将患者随机分为深吸气屏气组和对照组(自由呼吸组),深吸气屏气组30例，对照组30例，其中深吸气屏气组左乳腺癌术后患者19例，对照组左乳腺癌术后患者9例。60例患者中有保乳术后患者41例，根治术后患者19例。患者年龄为29～71岁，平均年龄为(53.53±8.90)岁。分期标准依据UICC/AJCC第八版乳腺癌TNM分期，其中0期2例，ⅠA期20例，ⅡA期12例，ⅡB期10例，ⅢA期10例，ⅢC期6例。

1.2 治疗情况

1.2.1 放疗定位及计划设计

放疗定位前让患者平卧位，口含带有活瓣的吸气导管进行屏气训练。定位时患者仰卧位，用带乳腺托架长板加真空垫固定，其中改良根治术患者定位时，患侧胸壁表面放置1 cm补偿膜，固定好后患者口含带有活瓣的吸气导管，深吸气后，以患者能够耐受20～30秒的屏气时间确定最大吸气量，患者吸气量阈值范围为1～1.2升，以此设置好吸气后的活瓣闭锁阈值。患者准备好后，用棉球塞住鼻孔，防止漏气，眼戴棱镜看控制电脑屏幕，手中握住开始按钮并按住，深吸气达到吸气量阈值后活瓣自动闭锁，患者屏气，定位医生在体部标记出坐标点并贴上铅标记，然后患者自由呼吸，准备好后，患者再次进行深吸气屏气， 同时进行CT定位 扫描，扫描时间为20～25秒，扫描范 围为下颌角至肝下缘，层厚 3～5 mm(图1)。扫描完成后将定位CT图像上传至Monaco放射治疗系统，放疗医师进行靶区勾画，物理师进行计划制作，采用容积调强放射治疗(volumetric modulated arc therapy, VMAT)技术进行计划设计。 保乳术后患者乳腺靶 区照射50 Gy/25 f, 高危者予电子线针对手术区加量照射10 Gy/5 f, 需要照射锁骨区患者，锁骨区照射50 Gy/25 f, 改良根治术后患者，胸壁及锁骨区照射50 Gy/25 f。

图1治疗情况

1.2.2 放射治疗实施

放疗前进行剂量验证，剂量验证通过后择期实施放疗。患者采取与放疗定位同样体位及定位装置固定，两组患者在自由呼吸和深吸气屏气状态下行放疗前CBCT扫描，进行在线位置验证，验证通过后进行放疗。放疗中深吸气屏气组每次照射均行CBCT体位验证，对照组每周进行一次CBCT体位验证，并记录每次的摆位误差。

1.3 评价指标

1.3.1 摆位误差比较

针对深吸气屏气组及对照组X、Y、Z轴三个方向的分次间摆位误差进行比较。

1.3.2 靶区体积及剂量参数比较

进行临床靶区(clinical target volume, CTV)、计划靶区(planning target volume, PTV)的体积，靶区最小剂量Dmin、最大剂量Dmax和平均剂量 Dmean的比较。D95为95%PTV体积所接受的剂量，D50为50%PTV体积所接受的剂量，D5为5%PTV体积所接受的剂量。靶区剂量均匀性指数(homogeneity index, HI)=D5/D95,HI值越接近1,表明靶区内剂量分布越均匀。靶区适形度指数(conformal index, CI)=VDT_PTV/VDT,其中VDT_PTV为接受处方剂量的PTV体积，VDT为接受处方剂量的总体积[8],CI值越接近于1,说明靶区的适形性越好。

1.3.3 危及器官剂量参数比较

双肺V20、V5和平均剂量(Dmean),患侧肺V20、V5和平均剂量(Dmean),心脏V20、V30、V40和平均剂量(Dmean),脊髓最大剂量(Dmax)和平均剂量(Dmean)。

1.4 统计学分析

用SPSS 18.0进行统计学分析，计量资料以均数±标准差

表示，两两比较用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 摆位误差

对深吸气屏气组和对照组患者的摆位误差进行分析，结果提示，在X轴、Y轴和Z轴上两组的误差分别为：(0.20±0.08)cm、(0.31±0.18)cm、 (0.30±0.20)cm和 (0.20±0.09)cm、(0.25±0.14)cm、(0.28±0.18)cm。两组X轴、Y轴和Z轴上的误差，均无统计学差异(P>0.05,见表1)。

表1两组乳腺癌术后患者摆位误差分析(cm,

2.2 靶区体积及剂量参数

对深吸气屏气组和对照组的保乳术后患者靶区体积进行分析，结果显示，保乳术后患者中，深吸气屏气组和对照组的CTV、PTV分别为(578.61±245.38)cm3、(808.65±284.93)cm3和(597.96±255.41)cm3、(840.43±301.20)cm3,两组CTV、PTV体积在统计学上无显著性差异(P>0.05)。保乳术后患者中，深吸气屏气组和对照组的靶区剂量D5、D95、Dmin、Dmean在统计学上有显著性差异(P<0.05),而D50、 Dmax在两组之间无统计学差异(P>0.05)。保乳术后患者中，深吸气屏气组和对照组的CI分别 为0.97±0.01和0.97±0.02,靶区剂量HI分别为1.06±0.02和1.05±0.01,两组的CI、HI在统计学上均无显著性差异(P>0.05,见表2)。

根治术后患者中，深吸气屏气组和对照组的CTV、PTV分别为(316.12±125.84)cm3、(669.13±192.83)cm3和(415.71±147.19)cm3、(777.61±194.63)cm3,两组CTV、PTV体积在统计学上无显著性差异(P>0.05)。根治术后患者中，深吸 气屏气组和对 照组的靶区剂量D5、D95、D50、Dmax、Dmin、Dmean在统计学上均无统计学差异(P>0.05)。根治术后患者中，深吸气 屏气组和对照组 的靶区CI分别为0.97±0.01和0.97±0.00,靶区剂量HI分别为1.06±0.01和1.05±0.02,两 组的CI、HI在统计学 上均无显著性差异(P>0.05,见表3)。

表2保乳术后患者靶区体积及剂量参数分析

表3根治术后患者靶区体积及剂量参数分析

2.3 危及器官剂量参数

保乳术后患者中，深吸气屏气组的双肺V5、V20体积、患侧肺V5、V20的体积与对照组比较有缩小，且统计学上有显著性差异(P<0.05)。保乳术后患者中，深吸气屏气组患侧肺Dmean较对照组低，有统计学差异(P<0.05),双肺Dmean两组之间无统计学差异(P>0.05)。脊髓Dmax、Dmean、健侧乳腺Dmean与对照组比较有下降，但均无统计学差异(P>0.05,见表4)。

根治术后患者中，深吸气屏气组的双肺V5、V20体积、患侧肺V5、V20的体积与对照组比较有缩小，且统计学上有显著性差异(P<0.05)。根治术后患者中，深吸气屏气组患侧肺Dmean较对照组低，有统计学差异(P<0.05),双肺Dmean、脊髓Dmax、Dmean、健侧乳腺Dmean与对照组比较无统计学差异(P>0.05,见表5)。

左侧乳腺癌术后患者28例，其中深吸气屏气组19例和对照组9例，将两组患者的心脏V20、V30、V40进行比较，结果提示深吸气屏气组的心脏V20、V30、V40较对照组小，两组间有统计学差异(P<0.05)。深吸气屏气组的心脏Dmean较对照组低，且有统计学差异(P<0.05,见表6)。

表4乳腺癌保乳术后患者危及器官剂量参数分析

表5乳腺癌根治术后患者危及器官剂量参数分析

表6左侧乳腺癌术后患者心脏剂量参数分析

深吸气屏气组中，深吸气屏气前自由呼吸时的左肺和右肺体积分别为(961.92±254.20)cm3和(1 210.80±211.97)cm3,深吸气屏气后左肺和右肺体积分 别为(1 162.48±403.58)cm3和(1 558.85±382.62)cm3,左肺和右肺的体积变化有统计学差异(P<0.05,见表7)。

表7深吸气屏气组屏气前后肺体积变化分析

3、讨论

控制呼吸运动的方法有多种，较早使用腹部加压技术来控制呼吸运动，该方法在减少头脚方向的运动效果较好，但采用腹部压迫技术时会造成患者腹部充盈和腰围改变，影响多次照射的重复性[9]。呼吸门控技术可分为前门控、吸气屏气门控及后门控三种类型，其中吸气屏气门控又分为正常吸气屏气门控(normal inhalation breath-hold gating, NIBHG)和深吸气屏气门控(deep inhalation breath-hold gating, DIBHG),后门控技术和深吸气屏气门控技术是最常用的两种呼吸门控技术。呼吸门控技术是在特定的时相对靶区实施照射，能够减小肿瘤运动对治疗造成的影响，从而有效减少放疗毒副反应，保护正常组织[10-11]。

本研究探讨了深吸气屏气组和对照组的60例乳腺癌术后患者放疗中的摆位误差，结果表明两组患者的X、Y、Z轴 的摆位误差分别 为(0.20±0.08)cm、(0.31±0.18)cm、(0.30±0.20)cm和(0.20±0.09)cm、 (0.25±0.14)cm、 (0.28±0.18)cm, 均无统计学差异(P>0.05),提示应用深吸气屏气技术不会增加放疗中的摆位误差。另外，在保乳术后患者和根治术后患者中，深吸气屏气组与对照组的CTV体积和PTV体积在统计学上均无显著性差异(P>0.05),虽然CTV体积和PTV体积在统计学上未见明显差异，但该CTV、PTV体积是CT扫描瞬时内的图像，实际中自由呼吸组的呼吸运动对靶区的移动是有明显影响的，这需要更高的技术手段予以进一步研究。

保乳术后患者中，深吸气屏气组的D5、D95、Dmin、Dmean的剂量均较对照组高，且有统计学差异(P<0.05),D50、Dmax剂量与对照组比较，无统计学差异(P>0.05),总体结果表明利用深吸气屏气技术可以提高保乳术后患者靶区剂量。在根治术后患者中，深吸气屏气组的D5、D95、Dmin、Dmean、D50、Dmax剂量与对照组比较，均无统计学差异(P>0.05)。在临床实际工作中很难达到100%的靶区剂量覆盖100%的靶区体积，一般要求95%的计划靶区剂量能够达到治疗所需的剂量要求即可。保乳术后患者中，深吸气屏气组和对照组的D95有统计学差异(P<0.05),同时D5、Dmin、Dmean之间也有统计学差异(P<0.05),表明在保乳术后患者中，深吸气屏气组靶区剂量及靶区分布更有优势[12]。在根治术后患者中，靶区剂量参数未见统计学差异，可能与根治术后胸壁薄，靶区前后径小、部分患者同时照射了锁骨区等因素有关。另外，在自由呼吸组，靶区运动较深吸气屏气组明显增大，在临床实践中利用分次内成像技术已经明确证实，我们对于自由呼吸组患者，在实际治疗中嘱咐患者平静小口呼吸，对于减小靶区运动及大口呼吸造成的脱靶问题有一定帮助，在今后的研究中，我们将利用分次内实时成像技术，进行进一步分析研究。CI是用来评价计划靶区与肿瘤治疗区形状的符合度，靶区剂量HI是用来评估靶区内剂量分布的均匀性。在保乳术后和根治术后患者中，深吸气屏气组和对照组的CI和HI在统计学上均无显著性差异，表明使用深吸气屏气技术也可以很好的满足靶区计划设计的要求，该结果与文献报道相一致[13-14]。在临床实际中，靶区剂量分布、靶区适形度和靶区剂量均匀性均有严格的要求，在每个计划执行前均进行严格的计划评估及剂量验证，保证每一个计划均达到临床要求的剂量分布，这使得在深吸气屏气组和自由呼吸组的靶区剂量分布虽然在一些剂量参数上存在统计学差异，但均能较好的满足临床治疗需求[15]。

放射治疗剂量学原则要求尽量提高靶区剂量，减少正常组织受量，保护危及器官。在保乳术后中，深吸气屏气组的患侧肺V5、V20体积，双肺V5、V20体积均小于对照组，且有统计学差异(P<0.05),其中深吸气屏气组的患侧肺V5、V20较对照组分别减小了10.7%和11.7%。在根治术后患者中，深吸气屏气组的患侧肺V5、V20体积，双肺V5、V20体积也均小于对照组，其中深吸气屏气组的患侧肺V5、V20较对照组分别减小了29.1%和22.4%。保乳术后和根治术后患者中，深吸气屏气组的患侧肺的平均剂量Dmean较对照组分别下降了12.5%和13.2%,且有统计学差异(P<0.05)。另外，结果提示，深吸气屏气组患者在屏气前后，左、右肺体积的变化有统计学差异。结果表明，使用深吸气屏气技术可以减少受照肺组织的剂量，这可能与深吸气屏气状态下肺的总体积增加，使得受照肺的相对体积减小有关[16]。在保乳术后和根治术后患者中，深吸气屏气组的脊髓Dmax、Dmean及健侧乳腺Dmean,与对照组比较无统计学差异(P>0.05),表明DIBH的应用对脊髓和健侧乳腺的受照剂量影响较小。另外，在深吸气屏气组的左侧乳腺癌患者的心脏V20、V30、V40体积较对照组小，且均有统计学差异(P<0.05)。心脏Dmean在深吸气屏气组也较对照组降低了16.8%,且有统计学差异 (P<0.05),表明深吸气屏气技术的使用，可以减少心脏的受照剂量，这一结果可能与深吸气屏气状态下，心脏与胸壁之间的距离增大有关[17-21]。相关研究表明，心脏Dmean每增加1 Gy, 缺血性心脏病的发生风险就会增加7.4%[22],深吸气屏气能够有效降低心脏的照射剂量，在临床中对于乳腺癌术后放疗患者减少缺血性心脏病的发生具有重要意义。

综上所述，深吸气屏气技术在乳腺癌术后放疗中，可以改善靶区剂量、降低危及器官肺、心脏的受照剂量，降低毒副反应。但是深吸气屏气技术也有不足之处，如增加患者的治疗时间、肺功能差的病人无法耐受长时间屏气等。总之，深吸气屏气技术在乳腺癌术后放疗中值得推广。

参考文献:

[8]杨玉刚,齐洪志,许林,等.适形指数在宫颈癌放疗评价中的应用[J].中国医学物理学杂志,2019,36(3):265-270.

[10]曹楠楠,倪昕晔.肺癌立体定向放射治疗中的运动管理研究现状[J].辐射研究与辐射工艺学报,2023,41(3):31-41.

[20]肖慧玉,王晓杰,李爽,等.深吸气屏气在减少乳腺癌放射性心脏损伤中的应用[J].现代肿瘤医学,2023,31(16):3111-3114.

文章来源:赵滑峰,毕良文,时前军,等.深吸气屏气技术对乳腺癌术后放疗靶区剂量及摆位误差的影响[J].现代肿瘤医学,2024,32(21):4134-4138.