腹式呼吸训练在乳腺癌深吸气后屏气放疗中的应用

朱燕 胡睿 李成 沈丹青 管建 吴传锋 杨益琴

1南京医科大学附属苏州医院苏州市立医院本部心胸外科 215001；2南京医科大学附属苏州医院苏州市立医院东区放疗科 215001

随着精确放疗的发展，为了满足临床对运动的靶区及相关危及器官受照剂量确实性的要求，越来越多的运动管理技术开始应用于临床。尤其是在乳腺癌放射治疗中，多采用深吸气后屏气(Deep Inspiration Breath Hold,DIBH)代替自由呼吸(Free Breath,FB)，一方面可减小呼吸运动对靶区位移不确定性的影响，另一方面将心脏推离靶区减少其受照体积，进而降低并发症风险〔1〕。国内外相关研究和文献均已证实，DIBH在降低心脏，特别是冠状动脉左前降支(Left Anterior Descending Coronary Artery,LAD)受照剂量，减少放疗损伤方面具有显著优势〔2-7〕。同时，这些研究也均提示治疗前必要的呼吸训练可能有利于DIBH技术的执行，但对呼吸训练的方法、流程和判定标准却鲜有提及。本研究源于放疗科开展的“物理师-技师-护师”协同管理模式在提高图像引导放射治疗精确性研究中关于呼吸运动对剂量影响的从属研究，通过对需要放疗的乳腺癌患者采集的DIBH和FB下CT定位图像，分析心脏、肺等危机器官的相关参数变化，归纳DIBH技术的临床目标，并借鉴相关护理临床工作在呼吸储备训练上的经验，设计一种基于视频引导辅助的腹式VAA-DIBH呼吸训练方法，并对其临床可行性进行研究，为临床提供有效解决方案。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2019年11月至2020年9月于苏州市立医院东区放疗科行乳腺癌术后放射治疗患者，均有病理证实。实验入组条件：①均为左侧保乳术后靶区仅包括患侧乳腺放疗；②CT检查结果提出未有肺气肿、肺纤维化及肺部活动期炎症；③心超检查结果提示未有心脏病理性改变；④无高血压及其他相关呼吸系统疾病；⑤术后恢复良好，且时间间隔均>1个月后再行放射治疗。共入组30例患者，按放疗定位时间先后随机分为两组，其中常规组16例患者扫描前均告知DIBH原理及需听从口令进行屏气换气，但未进行规范和系统的呼吸训练；VAA-DIBH组14例患者均按VAA-DIBH方法训练且达标。入组前所有患者均被告知相关临床治疗风险。本研究从属系列研究均通过医院伦理委员会论证。

1.2 研究方法

所有患者均在DIBH和FB两种呼吸模式下利用美国GE公司Discovery 590RT模拟定位CT获得定位图像。在美国Varian公司Eclipse11.0计划系统参考RTOG乳腺协作组的标准，利用smart segmentation功能自动勾画双侧肺、心脏等危及器官，并由同一医生逐层修改和确认。再以每层CT图像中患者的正中矢状线中点作水平线，其与左侧胸壁内侧缘的交点称为A点，胸骨内侧缘中点称为B点，AB连线切割心脏的体积称为切线内心脏体积，以心脏Vtan作为评判照射野内心脏体积的参数指标，如图1所示。

图1 切线内心脏体积评价参数心脏Vtan示意图

1.3 呼吸训练临床目标确定

根据放射治疗计划设计需求、摆位操作执行、呼吸信号获取与判定等临床环节，将呼吸训练的目标归纳为：①屏气幅值的可重复性，②达到幅值后一定时长内的稳定性，③屏气幅值的可控性。呼吸训练的评定标准为：患者连续3次能自主控制屏气至预定幅值；患者屏气时幅值变化应维持在一定范围内且时长不少于20 s，幅值变化范围的设定应参考CTV至PTV的外放；患者可根据语音提示参考视频可视化信号，自主控制呼吸模式转换和幅值调整。

1.4 VAA-DIBH训练方法及流程设计

共分4步：①告知患者DIBH的原理和可视化信号的临床意义；②按乳腺癌放疗体位要求固定患者，并将RPM放置在患者剑突与脐连线中点处；③架设可视化装置于患者头部，调整信号至患者可见；④开始训练腹式屏气，先轻压患者上腹并嘱：①深呼气至最大，再自然吸气并补吸气至腹部膨隆。②平稳后屏气维持20 s以上，放松后自然呼吸。③重复①②过程3次。④根据屏气情况设置幅度阈值后，患者根据口令并参考可视化阈值信号自主完成①②过程，且达标两次VAA-DIBH训练结束。

1.5 数据处理

通过Eclipse11.0计划系统上Measure Volume功能，计算定位CT图像上FB和DIBH下的双侧肺、心脏和心脏Vtan体积。分析利用SPSS 22.0统计软件，采用t检验比较组间均值差异，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 FB呼吸模式下基线情况

常规组平均年龄(50.81±12.51)岁，VAA-DIBH组平均年龄(51.14±9.23)岁，两组年龄差异无统计学意义(t=0.81，P=0.936)。此外，在FB呼吸模式下两组的左肺、右肺、心脏及心脏Vtan体积值，差异均无统计学意义，见表1。

表1 FB呼吸模式下常规组和VAA-DIBH组各基线值的比较

2.2 DIBH呼吸模式下两组各值体积变化情况

除常规组右肺体积值低于VAA-DIBH组右肺值，差异有统计学意义(P<0.05)，其余部位体积值差异均无统计学意义(均P>0.05)，见表2。除心脏部位外，常规组体积改变均小于VAA-DIBH组体积改变，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。除心脏部位外，常规组体积变化百分比均低于VAA-DIBH组体积变化百分比，差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表4。

表2 DIBH呼吸模式下常规组和VAA-DIBH组各值的比较

表3 常规组和VAA-DIBH组两种呼吸模式下各值体积变化的比较

表4 常规组和VAA-DIBH组两种呼吸模式下各值体积变化百分比的比较

3 讨论

精确放射治疗中呼吸运动对肿瘤靶区和OAR剂量分布的影响不容忽视。以往研究均证实了采用特定的呼吸运动控制技术如DIBH，可以在肺脏、肝脏和乳腺肿瘤的放射治疗中提高治疗摆位的重复性，降低相应OAR受照剂量〔8-11〕。同时，DIBH下获取的是一组瞬时静止的CT图像，相比于其他呼吸控制技术图像获取方式、靶区勾画和评估等都相对简单。但其技术，难度在于实施治疗时屏气状态的维持和评估；关键在于如何使患者能自主控制屏气，并在特定幅度阈值内可重复并为维持一定时长，这也是本研究中提出的DIBH目标。但在研究前期调研查阅相关放疗文献，虽文中均有提及呼吸训练，但对其呼吸训练的具体实施细节，训练方法和评估标准鲜有描述。

同时，在既往的研究中我们也发现〔12〕，在放疗前和疗程中进行必要的护理干预，可以提高放疗中定位的准确、摆位的重复性、协助准确评估正常器官受照剂量及减少毒副反应发生。在对心胸外科、呼吸科、肺功能等相关科室的走访中，了解到呼吸训练在相关护理临床操作中有具体应用，如负荷呼吸训练在肺功能恢复中的应用〔13-14〕，腹式呼吸训练在非麻醉结肠镜检查中的应用等〔15〕。参考相关训练方法和放疗DIBH所要实现的临床目标，以及既往临床应用中的问题，科室联合物理师、技师和护师共同设计出了基于Varian RPM系统的一种视频引导辅助腹式的VAA-DIBH呼吸训练方法，并由护师完成相关操作应用于临床。

在本文研究中，常规组16例患者在被简单告知DIBH原理及需听从口令进行屏气换气，虽也能维持一定时长的稳定屏气，但患者间临床执行效果差异明显，部分患者采用了胸式屏气，屏气中并未充分发挥吸气肌的储备功能，心脏偏离切线野照射区域的程度均不及腹式屏气。赵峰等〔6〕的研究也提示，腹式DIBH呼吸模式相较于胸式呼吸和FB模式，在减少靶区位移、提高放疗精确性的同时，将心脏推离靶区切线方向的距离更远，其后期计划设计的心脏受量优化空间更大，能进一步降低心脏、LAD及同侧肺等OAR的受照体积和剂量，进而减少辐射损伤。本研究中也进一步证实，在DIBH呼吸模式下，由于气体的充盈效应将心脏推离左肺并压缩心脏体积，并且在患者放疗定位前进行系统的呼吸训练，其左肺、右肺及心脏Vtan的变化更明显各指标均优于常规组，统计学差异明显，如结果表3和表4所示。说明设计的VAA-DIBH呼吸训练方法能发挥患者吸气肌的储备功能，有效减少心脏受照体积，可以提高不同患者执行DIBH的稳定性。

本次研究仅从相关OAR的体积参数变化研究了VAA-DIBH呼吸训练方法对DIBH的屏气效果的影响，在研究前期调研中均提示剂量与屏气状态存有相关性〔7-10,16〕，鉴于专业特点未涉及相关剂量变化，后期可按研究计划在放疗物理剂量方面进一步佐证VAA-DIBH呼吸训练方法的有效性。

临床上应该重视如呼吸训练这种特定技术，在患者放疗前准备工作的研究和应用。建立物理师、技师和护师共同参与的“物-技-护”协同模式，在患者肠腔积粪积气的肠道准备及管理、膀胱和胃的充盈的准备及评估、体位固定的重复性干预的流程中，借鉴相关各专业临床经验和放射治疗技术特点，系统研究和有效应用，确实提高临床放射治疗的精确性，进一步发挥护理相关临床工作在肿瘤放射治疗中的作用。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突