基于光學表面監(jiān)測系統(tǒng)的深吸氣屏氣技術的全流程管理及應用

孫文正（通信作者）

浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院 （浙江 杭州 310009）

放射治療是臨床治療腫瘤患者的常用技術[1-6]，其根本目標是在殺滅腫瘤細胞的同時盡可能減少危及器官的受照射劑量[7-10]。乳腺癌是一種女性常見癌癥[11-16]。左側乳腺癌患者的心臟在放射治療過程中會接觸到較多的放射劑量，由此引起的相關疾病已引起臨床工作人員的重視[17-21]。而深吸氣屏氣（deep inspiration breath hold，DIBH）技術可以使患者心臟遠離靶區(qū)，減少受照射劑量，從而降低由放射治療引起心臟疾病的風險；此外，在采用此項技術時，患者整個胸腔打開，肺部變大，因此，亦可在一定程度上減少肺部的受照射劑量。光學表面監(jiān)測系統(tǒng)（optical surface monitoring system，OSMS）利用多組、多角度攝像頭對患者進行實時體表重建，并將重建體表與真實的參考表面進行實時比較，得出6 個自由度的位置誤差，從而針對患者的體位進行實時監(jiān)控與更正。與使用正交X 線成像、射野成像亦或是錐形束計算機斷層掃描（cone-beam computed tomography，CBCT）的圖像引導方式相比，OSMS 具有無輻射、擺位時間短等優(yōu)點，被廣泛地應用于DIBH 技術中[22-26]。基于此，本研究回顧我院使用基于OSMS 的DIBH 技術治療6 例乳腺癌患者的全流程，并總結相關管理及應用經(jīng)驗，以期為同行提供參考。

1 整體流程管理

浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院使用基于OSMS的DIBH 技術治療乳腺癌患者的整體流程見圖1。首先，選擇適宜使用基于OSMS 的DIBH 技術進行治療的患者，并對其開展呼吸訓練的宣教；其次，將適合的患者帶入模擬機房進行模擬定位，采集其定位CT 影像，該影像包括自由呼吸CT 及DIBH CT 兩種；之后，醫(yī)師進行靶區(qū)的勾畫，物理師按照醫(yī)師要求進行計劃設計；然后，物理師對所有基于OSMS 的DIBH 及自由呼吸（free breath，F(xiàn)B）計劃進行質量保證（quality assurance，QA）；最后，患者進入加速器機房接受治療。

圖1 整體流程

1.1 患者選擇及呼吸訓練

在采用基于OSMS 的DIBH 技術實施治療時，我院進行患者選擇與呼吸訓練的流程見圖2。首先，醫(yī)師充分考慮對患者實施DIBH 技術是否可以大幅度減少正常組織器官的受照射劑量（針對乳腺癌患者，主要需要考慮的是心臟以及肺部的受照射劑量），這是實行DIBH 技術的先決條件，若不能大幅度地減少正常組織器官的受照射劑量，反而會增加患者的不適并延長治療時間；其次，需要考慮患者是否可以聽從指令、是否可以屏住呼吸30 s 以上及是否可以進行有效的胸式呼吸，上述3 項是基于OSMS 的DIBH 技術可以順利實施的重要保障，若無法做到其中任何一項，則說明患者并不適合采用基于OSMS 的DIBH 技術進行治療；最后，需觀察患者乳腺水平（前后）方向的運動是否超過8 mm，若不超過，則不采用該技術進行治療。只有當所有條件均滿足，我院才與患者進行溝通，講解DIBH 技術的原理、方法、優(yōu)勢、劣勢等，若患者同意采用基于OSMS 的DIBH 技術進行治療，則囑其回家后每天至少練習20 組以上屏氣，并感知自己每次屏氣的幅度、方式等，避免患者在實際治療時無法較好地配合、完成DIBH 技術治療。

圖2 患者選擇及呼吸訓練流程

圖3 DIBH 技術模擬定位流程

1.2 模擬定位

我院基于OSMS 的DIBH 技術的模擬定位流程見圖2。首先，醫(yī)師、物理師及技術員再次對患者是否適宜接受基于OSMS 的DIBH 技術治療進行綜合評估，若評估結果為適宜，則分別針對FB 體位和DIBH 體位在患者身上勾畫標記線；其次，將患者按照FB 的體位擺好，粘貼鉛點，進行FB 體位的CT 掃描，結束后，技術員調好DIBH 技術的CT設置，開門，出床，囑患者屏氣到DIBH 技術的位置，粘貼鉛點，進行DIBH 技術體位的CT 掃描，需注意的是，掃描結束后，優(yōu)先交代患者結束屏氣，以提高其掃描舒適性；最后，技術員將FB 以及DIBH技術的CT 影像傳輸?shù)酵呃锇睧clipse 系統(tǒng)中。

1.3 靶區(qū)勾畫及計劃設計

我院醫(yī)師對患者的FB 及DIBH 兩組影像分別進行靶區(qū)勾畫，物理師對兩組影像分別進行計劃設計。在治療當天，若患者由于緊張、訓練不足等原因無法完成基于OSMS 的DIBH 治療，可以使用FB計劃完成治療。

計劃設計完成并經(jīng)醫(yī)師確認后，物理師將DIBH 計劃的RTPLAN 文件、DIBH 和FB 計劃的RTSTRUCTURE 文件導出至OSMS 系統(tǒng)中可識別的文件夾目錄下，文件夾命名為患者姓名加病案號以便于查找。

1.4 QA

我院所有基于OSMS 的DIBH 計劃均須經(jīng)計劃驗證后方可用于患者治療。此外，OSMS 設備每天須進行日檢，每月須進行月檢才可用于臨床治療。

1.5 治療

我院基于OSMS 的DIBH 技術的治療流程見圖4。首先，啟動OSMS 設備，創(chuàng)建患者治療檔案，在加速器控制系統(tǒng)中選取并打開治療患者的計劃，此時，OSMS 系統(tǒng)自動打開相對應患者的治療界面，加速器準備（點擊“prepare”鍵），打開FB 參考體表影像，技術員進入加速器機房，按照FB 參考體表影像對患者進行預擺位，當患者體位接近FB參考體表影像體位后，使用六維床進行自動移床，若誤差較大則再次進行自動移床；其次，將OSMS調到DIBH 參考體表影像，令患者進行屏氣，當VRT 方向誤差接近0 時令患者屏住呼吸，再次操作六維床自動移床，移床結束，囑患者放松片刻，然后令患者再次屏氣，查看誤差，若誤差較大，則重復上述過程，再次進行六維床的自動移床，此時，技術員在機房預先測試、評估撞床風險；然后，若需要對患者進行CBCT 引導來更加精確地確定其擺位精度，則需要將CBCT 從180°或181°開始進行患側半弧掃描，具體操作為，點擊“override”鍵，設置好相應參數(shù)，對OSMS 進行授權，令患者屏氣到指定位置，進行半弧CBCT 掃描，技術員將DIBH 的CBCT 與CT 影像配準，醫(yī)師現(xiàn)場確認后，將CBCT 收回，不移床并將機架打到0°，再次令患者屏氣，然后按照CBCT 進行六維床的自動移床，并重新進行DIBH 體表影像拍攝，治療結束后，囑患者放松至原始位置，隨后進行FB 體表影像的拍攝，若此次無需再進行基于CBCT 的圖像引導，則可以直接進行監(jiān)控與治療；最后，當所有治療結束，技術員、醫(yī)師（首次治療）進入機房，進行注意事項的宣教并進一步鼓勵患者。

圖4 整體流程

2 各流程的治療經(jīng)驗及注意事項

2.1 患者選擇及呼吸訓練

患者屏氣范圍并非越大越好，關鍵看是否可以多次、長時間屏氣到同一位置。例如，我院第1 例采取基于OSMS 的DIBH 技術進行治療的患者職業(yè)為業(yè)余歌唱家，肺活量較大，可以多次輕松屏氣到2 cm 以上，但訓練不足，難以多次長時間保持到原有位置，結果治療時經(jīng)常超過最大誤差警告，需要不斷停止治療，令患者休息才可以完成治療，最終，首次治療耗時超過半小時，不僅使患者感到不適，還浪費了大量寶貴的加速器治療資源。

因此，建議患者在治療前、治療中均進行呼吸訓練，每天訓練次數(shù)＞20 次。上述患者無法長時間屏住呼吸的另一個原因是我院首次采用基于OSMS的DIBH 技術治療患者，醫(yī)師宣教程度不夠，患者居家訓練較少。因此，自此例患者后，我院醫(yī)師加大了對患者進行居家呼吸訓練的宣教力度，此后未再出現(xiàn)患者無法長時間屏住呼吸的情況。

2.2 模擬定位

鉛點盡量靠近人體中線，避免進行CBCT 時發(fā)生碰床事件。我院在對乳腺癌患者進行放射治療時，中間鉛點一般粘貼在乳頭下緣，由于正常治療的患者進行CBCT 圖像引導時，會提前將床居中，這樣粘貼鉛點便不存在碰床風險，但對于接受基于OSMS 的DIBH 治療的患者而言，CBCT 圖像引導時無法將床進行居中，由此增加了進行CBCT 時碰床的風險。在治療第2 例患者時，加速器發(fā)出了碰床風險警告，技術員進入加速器機房進行驗證，發(fā)現(xiàn)存在一定碰床風險，只能讓患者先下床等待，物理師重新做計劃，待技術員對患者進行復位后再行治療。

針對體型較胖的患者，建議將背部贅肉擠壓至身體兩側，防止因患者后背抬起而難以恢復體位。我院第3 例患者體型較胖，進行模擬定位時未將后背贅肉擠壓至身體兩側，造成患者后背抬起，而在治療時難以恢復該體位，造成首次擺位時間達40 min，影響了治療的舒適度，延長了治療時間。

記錄患者FB 影像床值，防止無意動床后無法恢復原始位置。在FB 的CT 掃描結束后，只能頭腳方向出床，其余兩個方向不發(fā)生變動，以確保兩組影像坐標相同。出于工作習慣，技術員在FB 影像結束后經(jīng)常將患者床降下。若當時技術員未記錄床的位置，則無法恢復FB 影像的掃描位置，此次掃描只能作廢，既延長了治療時間，又增加了患者的受照射劑量；相反，若床值記錄在案，則可以根據(jù)床值恢復原始位置，并基于該原始位置進行DIBH 相關掃描。此外，建議同時在場的醫(yī)師、物理師提醒技術員不要降床，盡量避免該事件的發(fā)生。

2.3 靶區(qū)勾畫及技術設計

物理師在進行計劃設計時，盡量勿將患者的鉛點外移。由于基于OSMS 的DIBH 技術進行CBCT引導放射治療的方式與普通治療不同，通常情況下，技術員在進行模擬定位時會盡可能將患者鉛點靠近中線，以避免碰床事件的發(fā)生。因此，如果物理師在進行計劃設計時將鉛點遠離中線，則增加患者進行基于OSMS 的DIBH 技術治療時的碰床風險。

在計劃完成并得到醫(yī)師認可后，物理師切記將導入的DIBH 與FB 影像的RTSTRUCTURE 文件分別重命名為“DIBH”及“FB”，避免混淆。若兩者發(fā)生混淆，則治療時會首先按照DIBH 體位進行擺位，而屏氣后再導入FB 體位顯然無法進行擺位。

2.4 QA

若不進行日檢，則無法開展DIBH 治療。因此，為了節(jié)省時間，技術員需每日早晨提前進行OSMS日檢，若治療前再行日檢，不僅浪費時間，而且一旦技術員忘記日檢，則需要讓患者先結束治療，待日檢完成后再完成后續(xù)治療。

2.5 治療過程

CBCT 引導后需最后進行體表影像采集。在進行CBCT 影像引導移床時，兩位技師需提前溝通配合好，必需先囑患者屏氣到指定位置后再行移床，最后采集體表影像。此外，需注意的是，為保證下次治療擺位的準確性，應在移床完全結束后拍攝體表。

最好記錄患者前后方向的屏氣幅度。由于患者下次開始治療時一般是完全放松狀態(tài)，若DIBH 治療結束未徹底放松，會影響下次擺位的效率與精準度。因此，我院在治療每位患者時會記錄其前后方向的屏氣幅度，在每次移床后，首先讓患者前后方向恢復到記錄數(shù)值（即徹底放松），再采集自由呼吸體表影像，如此，可以有效減小下次治療時FB與DIBH 之間的擺位差距，提高擺位的準確性與時效性。

OSMS 打開在“Beam on”狀態(tài)下時，運動管理設備（motion management devices，MMD）需選擇OSMS。技術員有時不小心將MMD 選擇為None 狀態(tài)，引起加速器報“Time Delay Interlock”錯誤，造成加速器無法正常使用，此時便需要注意MMD的狀態(tài)。

3 小結

OSMS 因具有無輻射、擺位時間短、可實時監(jiān)控三維感興趣區(qū)域等優(yōu)點被廣泛應用于DIBH 技術的實施。規(guī)范、科學、合理的治療流程有助于改善患者的治療舒適度，提高DIBH 技術的成功率。本研究歸納總結了浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院使用基于OSMS 的DIBH 技術治療腫瘤患者的整個管理流程及臨床經(jīng)驗，以期為即將開展基于OSMS 的DIBH 技術的醫(yī)院提供參考，保障治療質量。