肝恶性肿瘤立体定向体部放疗中呼吸运动管理技术相关摆位误差的回顾性评估：基于气囊技术的精准定位优势

本综述系统评估了三种呼吸运动管理技术（ABC、BodyFIX及气囊技术）在肝恶性肿瘤立体定向体部放疗（SBRT）中的摆位误差差异。研究表明，结合热塑体膜与气囊的压迫技术可显著降低三维方向摆位误差（LR/SI/AP），减小计划靶区（PTV）边界，为精准放疗提供更优的重复性和定位准确性。

　　

Abstract

Objective

本研究旨在评估三种呼吸运动管理技术——主动呼吸协调器（Active Breathing Coordinator, ABC）、BodyFIX系统以及热塑体膜联合气囊压迫技术——在肝恶性肿瘤立体定向体部放疗（Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT）中产生的摆位误差，并探讨其在临床实践中的意义。

Methods

研究回顾性分析了55例接受SBRT治疗的肝恶性肿瘤患者资料。其中11例采用ABC系统进行深吸气屏气（Deep Inspiration Breath-Hold, DIBH）管理，6例使用BodyFIX系统实施腹部压迫（Abdominal Compression, AC），38例采用热塑体膜与可充气气囊联合压迫上腹部。所有患者在每次治疗前均接受锥形束CT（Cone-Beam CT, CBCT）扫描，所得图像与计划CT进行配准，以量化左右（LR）、头脚（SI）和前后（AP）三个方向的摆位误差。

Results

结果显示，在LR方向上，BodyFIX组摆位误差较ABC组降低1.07毫米，气囊组较ABC组和BodyFIX组分别降低2.13毫米与1.06毫米。SI方向上，BodyFIX组与气囊组误差较ABC组分别减少4.66毫米与5.45毫米。AP方向上，BodyFIX组与气囊组误差较ABC组分别减少1.99毫米与2.86毫米。所有差异均具统计学意义。气囊组还在各方向上表现出最小的随机误差、系统误差及计划靶区（Planning Target Volume, PTV）边界值。

Conclusion

气囊技术展现出更优的体位固定精度、治疗可重复性以及PTV边界缩小潜力，在肝恶性肿瘤SBRT中具有显著优势，但仍需更大样本及多中心研究进一步验证。

Introduction

肝恶性肿瘤在全球范围内发病率与致死率均居高不下，2022年新发病例约86.5万，死亡75.8万例。除手术外，立体定向体部放疗（SBRT）作为非侵入性治疗手段，在局部控制方面显示出良好效果，其1年与2年局部控制率分别达70%–100%与60%–90%。然而，肝脏因呼吸运动影响位姿变化显著，尤其在SI方向位移最为明显，因此呼吸运动管理成为SBRT治疗的关键环节。

Materials and Methods

Study Population

研究纳入2017年4月至2023年12月间于淮安市第一人民医院放疗中心接受SBRT的55例肝恶性肿瘤患者，包括原发肝癌42例和肝转移13例。患者中位年龄64岁，男性36例，女性19例。

Respiratory Motion Management

三种固定技术分别为：

• •

  ABC系统：通过电子机械装置控制患者进行DIBH；

• •

  BodyFIX系统：通过负压真空垫实施腹部压迫；

• •

  热塑体膜+气囊：将未充气气囊贴于剑突下皮肤，外覆热塑膜，固化后通过气泵充气至设定压力，压迫上腹部以抑制呼吸运动。

CT Scans

使用Philips大孔径CT模拟机扫描，图像传至Monaco 5.1.1治疗计划系统进行靶区勾画与计划设计，最终数据导入直线加速器集成的X射线体积成像（XVI）系统。

Setup Errors and PTV Margins

每次治疗前进行CBCT扫描，并与计划CT进行灰度配准及人工微调。记录LR、SI、AP三方向摆位误差。分别计算个体与群体水平的系统误差（Σ）和随机误差（σ），并采用Stroom公式（MPTV = 2Σ + 0.7σ）计算PTV边界。

Statistical Analysis

使用SPSS 22进行统计分析，采用Tukey事后检验进行多组比较，P < 0.05视为具有统计学意义。

Results

Statistics of Image-Registration Results

共分析454组CBCT与计划CT配准数据。ABC组误差最大，气囊组最小，其中SI方向误差最为显著。

Analysis of Image-Registration Results

Tukey检验表明，在LR方向上，各组间差异均显著；SI与AP方向上，气囊组与BodyFIX组相比差异不显著，但二者均显著优于ABC组。

Analysis of Random Errors, Systematic Errors, and PTV Margins

气囊组在各方向的Σ、σ及PTV边界值均为三组中最低，ABC组最高。SI方向误差及边界值普遍大于LR与AP方向。

Discussion

SBRT在高剂量分次照射中要求极高的定位精度。ABC虽通过屏气控制呼吸运动，但因患者焦虑、肺功能差异等因素，可能出现多次屏气尝试与靶点位移，影响治疗准确性。BodyFIX与气囊均属腹部压迫技术，但气囊通过对剑突下区域施加集中压力，可更有效抑制肝区运动。与既往研究比较，本研究ABC系统所获误差数据较低，可能因使用了原厂设备。气囊组PTV边界在LR、SI、AP方向较ABC组最高下降82%，较BodyFIX组最高下降61%，有助于减少正常肝组织受照剂量，降低放射性肝病（Radiation-Induced Liver Disease, RILD）风险。

然而本研究仍存在回顾性设计的局限、组间样本量不均、未评估分次内运动等不足。肿瘤位置、大小、肝硬化状态、肝切除史等亦可能影响肝脏运动，值得后续扩大样本深入探讨。

Conclusion

在肝恶性肿瘤SBRT治疗中，基于热塑体膜与气囊的压迫技术表现出更优的摆位精度与重复性，具备缩小PTV边界的潜力，是一种可靠、易用的呼吸运动管理方法。

Abbreviations

SBRT：立体定向体部放疗；ABC：主动呼吸协调器；CBCT：锥形束CT；LR：左右方向；SI：头脚方向；AP：前后方向；PTV：计划靶区；DIBH：深吸气屏气；AC：腹部压迫；CT：计算机断层成像；XVI：X射线体积成像；RILD：放射性肝病；IGRT：图像引导放疗。

Ethics Approval

本研究经南京医科大学附属淮安第一医院伦理委员会批准（批件号：KY-2025-028-01），实验过程符合《赫尔辛基宣言》。

Consent Statement

所有参与者均签署书面知情同意书，允许查阅其病历资料并同意匿名发表研究结果。

Disclosure

作者声明无利益冲突。