深吸气屏气和自由呼吸状态在乳腺托架固定下全乳调强放疗中的摆位误差研究

目的 比较乳腺癌保乳术后深吸气屏气(DIBH)与自由呼吸(FB)状态下放疗的摆位误差。方法 回顾性分析 2016年4月至 2018年6月在中国医学科学院肿瘤医院接受保乳术后采用DIBH技术行全乳放疗的左侧乳腺患者 30例,并选取 30例自由呼吸状态下接受全乳放疗的乳腺癌患者作为对照。比较放疗计划系统CT图像与放射治疗期间锥形束CT的位移,确定摆位误差,并计算临床靶体积(CTV)外扩至计划靶体积(PTV)的边界。摆位误差的比较采用t检验。结果 全组患者共拍摄锥形束CT图像318套,平均每人(5.1±1.1)套。FB患者摆位误差在x轴、y轴和z轴的位移分别为(2.2±1.7) mm,(3.1±2.5) mm,(3.3±2.3) mm。DIBH患者摆位误差在x轴、y轴和z轴的位移分别为(2.1±1.6) mm,(2.6±1.7) mm,(2.5±2.1) mm。在y轴和z轴方向,DIBH患者的位移显著小于FB患者(P=0.015、0.004),两组患者在x轴方向位移无明显差别(P=0.294)。DIBH患者CTV至PTV在x轴、y轴和z轴方向外扩边界分别为6.2、7.3、7.8mm。DIBH组放疗第一周与后续放疗、不同体重指数(BMI)的摆位误差无差别。结论 乳腺癌保乳术后全乳放疗时,DIBH技术摆位误差小于FB,推荐DIBH放疗的CTV至PTV的外扩边界为 6~8mm。     

深吸气屏气技术在左侧乳腺癌术后放疗中的应用（附41例）

目的:探讨深吸气屏气(deep inspiration breath hold，DIBH)技术在左侧乳腺癌术后放射治疗中的剂量学优势。方法:对澳门镜湖医院在2016年4月至2017年12月期间连续收治的41例左侧乳腺癌患者，接受术后放疗的资料进行总结，比较DIBH和自由呼吸（free breath，FB）两种呼吸模式下放疗的剂量学差异，包括靶区适形性（conformity index，CI）和均匀性（homogeneity index，HI）参数，肺、心脏、左侧冠状动脉前降支（LAD）以及右侧乳腺剂量比较。结果:DIBH和FB两种模式下心脏的平均剂量、左侧冠状动脉前降支平均剂量、左肺V20有显著性差别，分别是（4.92±1.93）Gy vs （6.53±2.30）Gy（P<0.001）、（18.71±9.00）Gy vs （27.21±8.81）Gy（P<0.001）、（23.42±6.67）% vs （28.03±8.68）%（P<0.001）。单纯全乳/胸壁放疗与全乳/胸壁+区域淋巴结放疗两组在DIBH模式下，左肺V20下降的百分比分别为16.53%和24.86%，差异有统计学意义（P<0.05）。DIBH和FB的靶区适形性和均匀性均无差异。结论:采用DIBH可以显著减少心脏、冠状动脉和肺等重要器官的照射。无论是单纯乳腺/胸壁放疗还是合并区域淋巴结放疗，采用DIBH技术均可以临床获益。     

深吸气屏气技术在左侧乳腺癌保乳术后动态容积旋转调强放疗中的剂量学分析

目的:比较深吸气屏气(deep inspiration breath-hold,DIBH)和自由呼吸(free breathing,FB)两种呼吸模式在左侧乳腺癌保乳术后动态容积旋转调强（volumetric modulated arc therapy,VMAT）放疗中的剂量学差异,探寻左侧乳腺癌保乳术后放疗最佳呼吸模式。方法:选取11例左侧乳腺癌保乳术后女性患者,分别在DIBH-CT和FB-CT图像上设计切线弧t-VMAT计划。结果:DIBH呼吸模式下心脏V5、V10、V20、V30、Dmean、左冠状动脉前降支Dmean、左肺Dmean、右肺V5、Dmean及右侧乳腺V5、Dmean均低于FB呼吸模式,且差异均有统计学意义（P均＜0.05）,其中心脏、左冠状动脉前降支LAD及左肺平均剂量分别下降26.2%、47.7%和11.8%。结论:DIBH呼吸模式显著降低了心脏及左冠状动脉前降支等危及器官的受照剂量,采用t-VMAT计划缩短了深吸气屏气技术的治疗时间,提高了患者舒适度,更好的保证治疗顺利进行。     

乳腺托架固定下全乳调强放疗CBCT测定摆位误差的研究

目的 探讨乳腺癌保乳术后乳腺托架固定下全乳调强放疗的摆位误差和影响因素,明确临床靶体积外扩至计划靶体积的边界。方法 选取肿瘤医院2016-2017年间乳腺癌保乳术后接受全乳大分割调强放疗的患者30例,其中左侧乳腺癌患者15例,右侧乳腺癌患者15例。所有患者均采用乳腺托架体位固定。比较放疗计划系统图像与放射治疗期间锥形束CT的位移,确定摆位误差,并计算临床靶体积外扩至计划靶体积的边界。不同情况的摆位误差比较采用t检验。结果 全组患者共拍摄锥形束CT图像151套,平均每人(5.0±1.3)套。全组患者摆位误差在x、y、z轴的位移分别为(2.2±1.7)、(3.1±2.5)、(3.3±2.3) mm,CTV至PTV外扩边界分别为6.39、10.00、8.57 mm。放疗第1周摆位误差与后续治疗摆位误差在z轴方向有统计学差异[(3.7±2.5) mm和(2.6±1.6) mm,P=0.002],体重指数超重比正常患者在z轴方向摆位误差显著增大[(3.9±2.6) mm和(2.9±2.0) mm,P=0.033]。结论 乳腺癌保乳术后乳腺托架固定行全乳调强放疗时,推荐CTV至PTV的外扩边界为6~10 mm。建议增加放疗第1周的影像验证频率。     

左侧乳腺癌保乳术后采用深吸气屏气放疗技术的应用与摆位误差

目的 了解左侧乳腺癌保乳术后采用深吸气屏气(DIBH)技术行全乳放疗(WBI)的治疗时间与放疗计划的相关性,明确放疗分次间重复性,观察治疗时心脏位置及剂量学变化,计算DIBH技术对左侧乳腺癌术后WBI摆位误差的影响。方法 前瞻性入组15例左侧乳腺癌保乳术后行WBI的患者,符合DIBH控制要求。比较治疗时间与计划射野数和跳数的关系,采用CBCT计算放疗分次间的摆位误差及PTV外放边界。将CBCT与计划CT图像融合,以验证放疗时心脏位置和剂量的准确性。组间数据行非参数Firedman检验。结果 采用DIBH技术放疗的平均单次治疗时间为4.6 min,治疗时间与调强野最大子野数、总子野数和总跳数相关。平均心脏位移体积为19.1 cm³(3.8%),CBCT与计划CT的心脏Dmean相差5.1 cGy,心脏V5-V30差异无统计学意义(P>0.05)。摆位误差的系统误差(Σ)和随机误差(σ)在左右、头脚、前后方向上分别为1.9、2.1、2.0 mm和1.3、1.3、1.4 mm。三维外扩的最小边界左右、头脚、前后方向上分别为5.7、6.2、6.0 mm。结论 左侧乳腺癌保乳术后采用DIBH技术行WBI未明显延长治疗时间,且治疗时间与放疗计划相关。DIBH技术各治疗分次间重复性良好,起到了保护心脏的作用。     

自主呼吸控制在乳腺癌术后放疗中的应用研究

目的 探讨自主呼吸控制（ABC）技术在乳腺癌术后放疗中的意义.方法 对22例行保乳术的早期乳腺癌患者（10例左侧,12例右侧）行术后全乳放疗并配合使用ABC技术.对每例患者在自由呼吸（FB）和75%适度深吸气（mDIBH）状态下分别行CT扫描.治疗计划系统设计优化放疗计划,每例患者做2个计划,处方剂量1.8 Gy/次,25次.比较各计划全肺平均受量（MLD）、全肺接受20Gy的体积（V20）、患侧肺V20、左侧乳腺癌患者心脏V30和心脏平均受量（Dmean）等参数.结果 22例患者患侧肺V20,FB时平均为17.0%,mDIBH时平均为16.2%,降低0.8%（t=3.63,P=0.002）;FB时双肺V20平均为8.7%,mDIBH时平均为8.0%,降低0.6%（t=2.78,P=0.011）.10例左侧患者心脏V30,FB时平均为6.1%,mDIBH时平均为3.8%,降低2.3%（t=6.50,P＜0.01）;心脏Dmean由449.58cGy降为332.79cGy（t=5.94,P＜0.01）.结论 乳腺癌术后全乳切线放疗中配合ABC技术使用mDIBH方法控制呼吸不但可减少呼吸运动对乳腺靶区的影响,而且可减少肺和心脏受照体积和剂量,从而大大减轻了对肺和心脏的放射损伤.     

DIBH技术对纵隔淋巴瘤累及部位放疗靶区与OAR受量影响

目的 探讨深吸气屏气(DIBH)技术对纵隔淋巴瘤放疗靶区和正常组织受量影响。方法 前瞻性采集连续收治的5例Ⅰ、Ⅱ期纵隔淋巴瘤病例。采用受累部位照射和蝴蝶野设野原则,对比DIBH和自由呼吸(FB)扫描时靶区绝对体积变化、重要OAR绝对剂量体积和相对剂量-体积差别。配对t检验差异。结果 5例中位年龄30岁。与FB相比DIBH时靶区绝对体积化疗前GTV缩减29.4 cm³(P=0.006),PTV缩减322 cm³(P=0.005);肺绝对体积平均增大1456 cm³(P=0.001),心脏宽度缩小1.3 cm (P=0.012)。DIBH时心脏和肺D_mean显著降低(心脏为8.5 Gy∶11.6 Gy,P=0.022;肺为7.6 Gy∶11.6 Gy,P=0.000)。比较受一定水平照射的绝对体积时,心脏在高剂量水平V₁₅及以上显著降低(P均<0.05)。DIBH时肺和心脏相对百分比在所有剂量水平(V₅—V₃₅)均显著小于FB (P均<0.05)。结论 纵隔淋巴瘤放疗,DIBH技术能显著缩小PTV,增加肺体积,且显著降低心肺D_mean和V₅—V₃₅水平的相对剂量-体积参数。     

患者因素对乳腺癌保乳术后IMRT计划设计影响分析

目的 探讨患者VPTV、MHD、CLD、CTR对乳腺癌保乳术后IMRT计划设计的影响。方法 2016—2017年在我院接受全乳IMRT的48例女性乳腺癌保乳术后患者(左侧31例、右侧17例),放疗处方剂量为PTV 50 Gy,2 Gy/次。每个患者的调强计划同时使用物理参数和EUD对目标函数进行优化。采用一元和多元线性回归分析预测影响因子与OAR百分剂量体积、CI和HI间关系。结果 CTR和VPTV是左侧乳腺癌CI独立影响因素(R²值分别为0.56、0.56,P值分别为0.04、0)。CLD是左侧乳腺癌HI独立影响因素(R²=0.17,P=0.023),VPTV是右侧CI的独立影响因素(R²=0.48,P=0)。MHD和CTR是心脏VHeart30的预测因子。MHD和CLD是心脏DmaxHeart的预测因子。左侧乳腺癌预测公式为CI=0.38+0.32CTR,HI=1.06+0.02CLD。右侧CI=0.48。左侧Vlung20=12.68+3.18CLD,Vlung10=18.78+4.3CLD,Vlung5=26.2+5.2CLD,Dmeanlung=686.7+210.1CLD。心脏VHeart30=(-13.65)+30.5CTR+1.9MHD,DmaxHeart=5140.1+248.9MHD-195.6CLD。患者的心脏体积与MHD、VHeart10 、VHeart5、DmeanHeart和DmaxHeart无相关性。患者的全肺体积与CLD、Vlung20、Vlung10、Vlung5、Dmeanlung无相关性。左侧乳腺癌计划CI和HI的平均值分别为0.63±0.06(0.46~0.72)和1.09±0.02(1.074~1.14),右侧乳腺癌计划CI和HI的均值分别为0.65±0.08(0.48~0.76)和1.09±0.04(1.03~1.18)。结论 CTR、CLD和MHD可以预测左侧乳腺癌调强计划各个参数的合理性,右侧乳腺癌则不适用。据此生成的计算公式可以帮助物理师选择优选的射野设置方式,提高治疗计划的质量。     

乳腺癌术后放疗适用深吸气屏气技术患者筛选的研究进展北大核心CSCD

术后放疗引起的心脏不良反应可增加乳腺癌患者特别是左乳腺癌患者心血管不良事件的发生风险,增加的风险与心脏受照射剂量成正比。深吸气屏气(DIBH)技术已被证明能明显降低左乳腺癌患者的心脏剂量,但不同患者从该技术获益程度差异较大,且该技术的实施需要额外的设备、时间及人力等,所以需要提前筛选出适用该技术的患者。本文全面分析了影响DIBH筛选的定位前一般因素,侧重于系统性总结了CT模拟定位图像相关指标,即CT模拟定位时测量心脏接触距离(CCD_(ps))、心胸距离(HCD)、最大心脏宽度(HW_(max))和最大心脏深度(HD_(max))的乘积,及CT模拟定位后测量最大心脏距离、照射野内心脏体积(HVIF)及自由呼吸(FB)与DIBH状态下肺体积差值及心脏体积差值等解剖学指标。这些指标对评估以切线野为主放疗计划是否采用DIBH技术有指导意义。治疗计划系统中快速计划(RP)功能可快速预测DIBH获益程度。本文旨在帮助临床医生筛选出适合采用DIBH技术的患者,使DIBH技术资源能够被合理利用。     

乳腺癌保乳术后大分割放疗亚临床心脏损伤的前瞻性研究

目的观察左侧乳腺癌保乳术后放疗患者早期心脏损伤的发生情况, 探讨大分割放疗与心脏损伤的剂量效应关系。方法前瞻性入组103例左侧乳腺癌保乳术后行全乳±淋巴引流区放疗患者, 根据患者呼吸控制能力, 选择采用深吸气屏气(DIBH, 54例)或自由呼吸(FB, 49例)下放疗。分别在放疗前后定期进行心脏随访和相应心脏检查(B型脑钠肽前体、心电图、门控心肌灌注显像), 观察亚临床心脏事件的发生率。分析心脏剂量参数、心血管相关肿瘤药物治疗因素和个体因素(Framingham评分)对心脏事件发生率的影响。结果全组患者的中位年龄为48岁, 心脏平均剂量(Dmean)、冠脉左前降支(LAD)Dmean、左心室Dmean和右心室Dmean分别为4.0、16.9、6.3和4.4 Gy。中位随访13.4个月, 全组患者未出现有临床症状的心脏事件。放疗后1、6和12个月的亚临床心脏事件发生率分别为23.5%、31.6%和41.3%。DIBH组与FB组比较, 全心脏、LAD、左心室和右心室的Dmean、最大剂量(Dmax)和V5～V40均明显降低(均P<0.001)。单因素分析显示, 心脏Dmean>...     

Deep inspiration breath hold technique reduces heart dose from radiotherapy for left-sided breast cancer

Introduction: Adjuvant left breast radiotherapy (ALBR) for breast cancer can result in significant radiation dose to the heart. Current evidence suggests a dose–response relationship between the risk of cardiac morbidity and radiation dose to cardiac volumes. This study explores the potential benefit of utilising a deep inspiration breath hold (DIBH) technique to reduce cardiac doses. Methods: Thirty patients with left‐sided breast cancer underwent CT‐simulation scans in free breathing (FB) and DIBH. Treatment plans were generated using a hybrid intensity‐modulated radiation therapy technique with simultaneous integrated boost. A dosimetric comparison was made between the two techniques for the heart, left anterior descending coronary artery (LAD), left lung and contralateral breast. Results: Compared with FB, DIBH resulted in a significant reduction in heart V30 (7.1 vs. 2.4%, P < 0.0001), mean heart dose (6.9 vs. 3.9 Gy, P < 0.001), maximum LAD planning risk volume (PRV) dose, (51.6 vs. 45.6 Gy, P = 0.0032) and the mean LAD PRV dose (31.7 vs. 21.9 Gy, P < 0.001). No significant difference was noted for lung V20, mean lung dose or mean dose to the contralateral breast. The DIBH plans demonstrated significantly larger total lung volumes (1126 vs. 2051 cc, P < 0.0001), smaller maximum heart depth (2.08 vs. 1.17 cm, P < 0.0001) and irradiated heart volume (36.9 vs. 12.1 cc, P < 0.0001). Conclusions: DIBH resulted in a significant reduction in radiation dose to the heart and LAD compared with an FB technique for ALBR. Ongoing research is required to determine optimal cardiac dose constraints and methods of predicting which patients will derive the most benefit from a DIBH technique.     

Comparison of setup errors between deep inspiration breath hold and free breathing for whole breast irradiation

Objective To compare the setup errors between deep inspiration breath hold (DIBH) and free breathing (FB) for breast cancer patients who were treated with whole breast irradiation (WBI) after breast conserving surgery (BCS). Methods In this retrospective analysis, 30 breast cancer patients receiving WBI following BCS using DIBH in National Cancer Center/ Chinese Academy of Medical Sciences, an 30 patients treated with WBI using FB were enrolled as comparator.The kilovoltage cone-beam computed tomography (CBCT) was performed to evaluate and reduce setup errors. The optimal margins from clinical target volume (CTV) to planning target volume (PTV) for DIBH were estimated. The differences of setup errors between two techniques were compared using independent two-sample t-test. Results A total of 318 sets of CBCT images were acquired, with (5.1±1.1) sets per patient on average. The setup errors along the three translational directions (laternal, longitudinal and vertical) were (2.1±1.6) mm,(2.6±1.7) mm and (2.5±2.1) mm for DIBH, and (2.2±1.7) mm,(3.1±2.5) mm and (3.3±2.3) mm for FB, respectively. Compared with FB, DIBH significantly reduced setup errors in the longitudinal (P=0.015) and vertical (P=0.004) directions, whereas the setup errors in the lateral direction did not significantly differ (P=0.294). The optimal margins from CTV to PTV using DIBH were 6.2 mm, 7.3 mm and 7.8 mm, respectively.In the DIBH group, treatment fractions at the beginning and higher body mass index (BMI) did not associate with larger set-up deviation. Conclusions DIBH technique yields less setup errors than FB for breast cancer patients treated with WBI after BCS. The CTV-PTV margins of 6-8 mm are recommended for DIBH.     

Dosimetric and clinical advantages of deep inspiration breath-hold (DIBH) during radiotherapy of breast cancer

Background

To investigate the potential dosimetric and clinical benefits of Deep Inspiration Breath-Hold (DIBH) technique during radiotherapy of breast cancer compared with Free Breathing (FB).

Methods

Eight left-sided breast cancer patients underwent a supervised breath hold during treatment. For each patient, two CT scans were acquired with and without breath hold, and virtual simulation was performed for conventional tangential fields, utilizing 6 or 15 MV photon fields. The resulting dose–volume histograms were calculated, and the volumes of heart/lung irradiated to given doses were assessed. The left anterior descending coronary artery (LAD) mean and maximum doses were calculated, together with tumour control probability (TCP) and normal tissue complication probabilities (NTCP) for lung and heart.

Results

For all patients a reduction of at least 16% in lung mean dose and at least 20% in irradiated pulmonary volumes was observed when DIBH was applied. Heart and LAD maximum doses were decreased by more than 78% with DIBH. The NTCP values for pneumonitis and long term cardiac mortality were also reduced by about 11% with DIBH. The NTCP values for pericarditis were zero for both DIBH and FB.

Conclusion

Delivering radiation in DIBH conditions the dose to the surrounding normal structures could be reduced, in particular heart, LAD and lung, due to increased distance between target and heart, and to reduced lung density.

     

左侧乳腺癌保乳术后两种呼吸模式下调强放疗剂量学参数比较

目的:比较左侧乳腺癌保乳术后自由呼吸、吸气末屏气两种呼吸模式下放射治疗计划的靶区、心脏、冠状动脉左前降支、左肺以及右侧乳腺等危及器官的剂量参数,探索在左侧乳腺癌保乳放疗中能最大程度减少靶区周围重要组织器官受照体积和剂量的呼吸模式。方法:选取左侧乳腺癌保乳术后的患者10例,年龄38~65岁,采用乳腺托架进行体位固定。用Philips Brilliance 16排大孔径CT定位机进行图像扫描,扫描层厚3 mm,分别采集自由呼吸（free breath,FB）、吸气末屏气（inspiration breath hold,IBH）两种呼吸模式下的CT图像。将CT图像传输到Varian Eclipse治疗计划系统进行图像重建,勾画靶区及危及器官,分别设计两种呼吸模式下的6野调强计划,比较两种呼吸模式下的靶区和危及器官剂量学参数。结果:FB、IBH 两种呼吸模式下,靶区的最大剂量、平均剂量、均匀指数及体积差异均无统计学意义(P＞0.05)。FB、IBH 两种呼吸模式下危及器官受量对于心脏:Dmax分别为（46.61±1.68）Gy、（39.29±8.40）Gy,Dmean分别为（6.74±4.00）Gy、（5.39±4.12）Gy,差异均有统计学意义(P＜0.05);V5、V10、V20、V30的差异也均有统计学意义(P＜0.05)。冠状动脉左前降支（LAD）:Dmax分别为（39.64±4.31）Gy、（30.54±9.08）Gy,Dmean分别为（31.21±7.70）Gy、（22.72±9.36）Gy,差异均有统计学意义(P＜0.05)。左肺:Dmean分别为（9.11±2.61）Gy、（8.74±2.01）Gy,差异无统计学意义(P＞0.05);V5、V10、V20、V30的差异也均无统计学意义(P＞0.05)。右侧乳腺:Dmax分别为（4.76±1.94）Gy、（5.06±2.15）Gy,Dmean分别为（1.32±1.01）Gy、（1.30±0.94）Gy,差异均无统计学意义(P＞0.05)。结论:左侧乳腺癌保乳术后两种呼吸模式计划比较,靶区受照剂量、左肺受照剂量及右侧乳腺受照剂量均无明显差异。吸气末屏气技术明显降低了心脏、LAD的受照剂量。