ABC versus C-Rad Technology for Intrafraction Displacement and Dosimetric Impact in Breast Cancer Radiotherapy with Breath-Hold
虽然 C-Rad 光学表面监测提供的乳腺癌放射治疗时间显著短于主动呼吸控制 (ABC)，但它也伴随着随治疗时间增加而增大的较大垂直内照射误差，尽管这两种技术都仅导致靶区覆盖率轻微降低，且不会显著影响危及器官的剂量。
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乳腺癌仍然是全球女性中最常见的恶性肿瘤，对于许多人来说，康复之路涉及手术后精确的放射治疗方案。其目标是在杀死任何残留癌细胞的同时，保护附近的健康器官，特别是心脏和肺部。然而，人体并非静止的雕像；它在呼吸。这种自然的节奏导致胸壁和内脏器官随着每一次吸气和呼气上下移动。如果患者在治疗期间进行正常呼吸，放射束可能会偏离目标，或者意外击中敏感组织。为了解决这个问题，医生通常要求患者在射线照射期间屏住呼吸，将身体固定在一个稳定的位置。这种被称为“呼吸暂停放射治疗”的技术已成为提高安全性和准确性的标准方法，但用于帮助患者控制呼吸并确保保持静止的工具，在工作原理和耗时程度上各不相同。
中国甘肃省妇幼保健院的研究人员最近着手比较了用于管理这一呼吸暂停过程的两种不同技术。一方面是一种被称为“主动呼吸控制”（Active Breathing Control）的系统，它使用一个咬口和鼻夹来直接监测患者的气流。另一方面是一种较新的、非侵入式的方法，称为 C-Rad，它使用摄像头和结构光将一种图案投影到患者皮肤上，在无需物理接触的情况下追踪胸部表面的运动。该团队希望了解哪种方法更快、哪种方法能让患者保持得更稳，以及治疗过程中发生的微小移动是否会改变患者实际接受的辐射剂量。他们招募了三十名近期接受过乳腺癌手术的女性，将她们分为两组，分别使用这两种系统接受治疗。
研究揭示了速度与精度之间明显的权衡。使用 C-Rad 摄像系统的组别完成每日治疗的时间更快，中位时间约为 7.44 分钟，而使用咬口系统的组别约为 7.99 分钟。尽管这一差异看似微小，但在数周的治疗过程中会不断累积，并表明基于摄像机的方法对繁忙的诊所而言效率更高。然而，这种速度是以轻微的稳定性为代价的。虽然两种系统都能使患者在左右和头脚方向保持稳定，但摄像系统允许在垂直方向（即胸部的上下运动）产生稍大的移动。研究人员发现，摄像组的垂直误差显著更大，且这些误差往往随着治疗过程的延长而增加。事实上，他们确定了一个特定的临界点：如果单次治疗时间超过 10.93 分钟，患者发生超过 2 毫米垂直位移的风险就会明显增加。
为了了解这些微小移动对患者健康的意义，研究人员进行了计算机模拟。他们提取了每位患者记录到的最大位移，并通过数学方式平移放射计划，以观察如果该误差实际发生，剂量会如何变化。结果显示，对于两组而言，最显著的影响是照射在被称为“计划靶区”（PTV）的目标区域上的辐射剂量略有下降。在咬口组中，目标剂量中位数下降了约 1.13%，而在摄像组中，中位数下降了 2.90%。至关重要的是，模拟显示这些移动并不会导致心脏或肺部接收到的辐射剂量发生显著变化。这些误差还不足以引起对这些重要器官的系统性毒性增加，尽管摄像组中略大的移动确实导致了目标覆盖率略微下降。
最终，研究表明没有任何一种技术是适用于所有情况的完美解决方案，选择取决于个体患者的需求。咬口系统能提供对垂直运动更优越的控制，使目标位置更加精准，但需要更长的准备和治疗时间。摄像系统更快，对于无法耐受咬口的患者来说也更舒适，但需要仔细监测以确保治疗过程不会过长，因为较长的时长与更多的垂直漂移有关。研究人员得出结论，虽然两种方法都是有效的，但临床医生应在绝对位置精度与更快速、更舒适的治疗体验之间的益处进行权衡。对于使用摄像系统的患者，将治疗时间控制在 10 分钟阈值以内似乎是保持最高水平准确性的切实可行的方法。
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