什么是RGSC?
瓦里安最新的呼吸门控系统(Respiratory Gating for Scanners, RGSC),通过红外反射采集患者的呼吸波形曲线,然后将呼吸信息传输到计算机断层成像(Computed Tomography,CT)系统并自动同步到该患者的放射治疗计划程序,在完成计划设计后,只需要在治疗准备界面应用上RGSC记录下来的患者呼吸曲线即可使用TrueBeam直线加速器进行呼吸门控治疗。
CT模拟定位
患者的体位固定采用双手上举,仰卧在发泡胶上,胸壁上放置一块5mm厚的补偿膜,或者再使用热塑膜固定胸部。在患者的剑突位置放置RGSC系统的反射器挡块,并且在RGSC系统上选门控类型为DIBH扫描,然后训练患者用鼻子吸气进行DIBH,确保患者的DIBH时间至少要大于25s,才能一次性完成DIBH的CT扫描。为了患者的胸廓足够扩张,心脏与胸壁的距离增大。如图2所示,某患者自由呼吸曲线的波峰幅度值为0.3cm,将DIBH的出束幅度阈值设置为0.9cm(2~3倍的自由呼吸波形的波峰幅度值),并保持在0.9cm~1.1cm(呼吸幅度控制在2~3mm误差以内)幅度值之间出束。在RGSC系统开始记录患者的呼吸曲线后,开始命令患者进行DIBH ,当呼吸曲线的幅度值达到设置的阈值后,开始CT扫描。
图2:RGSC系统记录的某患者呼吸曲线
图3是同一名患者的自由呼吸(Free Breathing, FB)扫描与DIBH扫描的CT图像对比,其中a图像是FB扫描,心脏与胸壁的距离为1.36cm,b图像是DIBH扫描,心脏与胸壁的距离为2.57cm。由此可见,DIBH扫描比FB扫描增大了胸壁靶区与心脏之间的距离。
图3:DIBH CT与FB CT图像
设计DIBH治疗计划
为了提高治疗效率,DIBH计划使用VMAT技术,采用6 MV-FFF能量X射线,最大剂量率设置为1 400 MU/min,使用铅门跟随技术,设置四条子弧,四条子弧的机架起始角度,小机头角度,铅门设置如图4所示。
图4:DIBH计划的射野设置
图5总结了本科室20个包含胸壁区和锁骨区的左乳腺癌根治术后患者的DIBH计划和20个包含胸壁区和锁骨区的左乳腺癌根治术后患者的FB计划的剂量学数据对比。
图5:DIBH 计划与FB 计划的剂量学参数对比
执行DIBH治疗
如图6所示,患者躺在治疗床上,可以通过头顶上方的视频指导装置(Visual Coaching Device,VCD)看到自己的呼吸幅度,患者DIBH时候使得VCD屏幕中的白条停留在深蓝色区域内,机器就可以出束。
患者可以自行进行DIBH或者听技师的命令进行DIBH,VCD很好地解决了以前DIBH存在的2种情况,(1)患者DIBH吸气不够,达不到出束阈值,技师提示患者多吸一点气,患者不能理解多吸一点是多少,容易吸气过多或者过少。(2) 患者DIBH吸气过多,超过出束阈值,技师提示患者多吐一点气,患者不能理解多吐一点是多少,容易吐多或者吐少。这2种情形都极大地影响了DIBH的治疗效率。
图6:VCD
使用VCD来配合呼吸,一次或多次DIBH即可获取到完整的门控CBCT图像。获得DIBH的CBCT图像后,使用TrueBeam的6维床来按照PTV 为目标,骨性标记为辅进行匹配。由图7可以看到DIBH的门控CBCT图像与定位CT图像匹配得很好,靶区、胸骨、肋骨,心脏等活动部位都完全匹配得上。靶区匹配准确后,利用6维床来修正摆位误差。
图7:门控CBCT的图像配准
DIBH治疗视频
DIBH治疗时间
如图8所示,在TPS的RT Summary里读取治疗时间记录。图9总结了20个患者的DIBH计划治疗时间(不包括门控CBCT扫描时间)和20个患者FB计划治疗时间(不包括CBCT扫描时间)的对比,可见DIBH治疗时间长于自由呼吸治疗时间,但这个3分钟左右出束时间也是可以接受。
图8:治疗时间记录
图9:DIBH计划与FB计划的治疗时间对比
总结
综上所述,使用RGSC系统和VCD来实现左乳腺癌术后DIBH放疗,可以降低左肺和心脏的剂量,同时提高靶区治疗的精度,VCD的使用使得患者DIBH能够呼吸“随心”或者更好地听技师命令而进行DIBH,极大地提高了DIBH的治疗效率。
医院简介
作为大型综合性医院,广州中医药大学金沙洲医院放疗科目前拥有瓦里安TrueBeam 2.7、Halcyon 3.0、Ethos等直线加速器,每天治疗200多例患者,其中TrueBeam上治疗70多例,HyperArc 5~10例,呼吸门控20多例。