腹式呼吸訓(xùn)練在乳腺癌深吸氣后屏氣放療中的應(yīng)用

朱燕 胡睿 李成 沈丹青 管建 吳傳鋒 楊益琴

1南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院蘇州市立醫(yī)院本部心胸外科 215001；2南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院蘇州市立醫(yī)院東區(qū)放療科 215001

隨著精確放療的發(fā)展，為了滿足臨床對(duì)運(yùn)動(dòng)的靶區(qū)及相關(guān)危及器官受照劑量確實(shí)性的要求，越來(lái)越多的運(yùn)動(dòng)管理技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于臨床。尤其是在乳腺癌放射治療中，多采用深吸氣后屏氣(Deep Inspiration Breath Hold,DIBH)代替自由呼吸(Free Breath,FB)，一方面可減小呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)靶區(qū)位移不確定性的影響，另一方面將心臟推離靶區(qū)減少其受照體積，進(jìn)而降低并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)〔1〕。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究和文獻(xiàn)均已證實(shí)，DIBH在降低心臟，特別是冠狀動(dòng)脈左前降支(Left Anterior Descending Coronary Artery,LAD)受照劑量，減少放療損傷方面具有顯著優(yōu)勢(shì)〔2-7〕。同時(shí)，這些研究也均提示治療前必要的呼吸訓(xùn)練可能有利于DIBH技術(shù)的執(zhí)行，但對(duì)呼吸訓(xùn)練的方法、流程和判定標(biāo)準(zhǔn)卻鮮有提及。本研究源于放療科開(kāi)展的“物理師-技師-護(hù)師”協(xié)同管理模式在提高圖像引導(dǎo)放射治療精確性研究中關(guān)于呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)劑量影響的從屬研究，通過(guò)對(duì)需要放療的乳腺癌患者采集的DIBH和FB下CT定位圖像，分析心臟、肺等危機(jī)器官的相關(guān)參數(shù)變化，歸納DIBH技術(shù)的臨床目標(biāo)，并借鑒相關(guān)護(hù)理臨床工作在呼吸儲(chǔ)備訓(xùn)練上的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一種基于視頻引導(dǎo)輔助的腹式VAA-DIBH呼吸訓(xùn)練方法，并對(duì)其臨床可行性進(jìn)行研究，為臨床提供有效解決方案。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2019年11月至2020年9月于蘇州市立醫(yī)院東區(qū)放療科行乳腺癌術(shù)后放射治療患者，均有病理證實(shí)。實(shí)驗(yàn)入組條件：①均為左側(cè)保乳術(shù)后靶區(qū)僅包括患側(cè)乳腺放療；②CT檢查結(jié)果提出未有肺氣腫、肺纖維化及肺部活動(dòng)期炎癥；③心超檢查結(jié)果提示未有心臟病理性改變；④無(wú)高血壓及其他相關(guān)呼吸系統(tǒng)疾??；⑤術(shù)后恢復(fù)良好，且時(shí)間間隔均>1個(gè)月后再行放射治療。共入組30例患者，按放療定位時(shí)間先后隨機(jī)分為兩組，其中常規(guī)組16例患者掃描前均告知DIBH原理及需聽(tīng)從口令進(jìn)行屏氣換氣，但未進(jìn)行規(guī)范和系統(tǒng)的呼吸訓(xùn)練；VAA-DIBH組14例患者均按VAA-DIBH方法訓(xùn)練且達(dá)標(biāo)。入組前所有患者均被告知相關(guān)臨床治療風(fēng)險(xiǎn)。本研究從屬系列研究均通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)論證。

1.2 研究方法

所有患者均在DIBH和FB兩種呼吸模式下利用美國(guó)GE公司Discovery 590RT模擬定位CT獲得定位圖像。在美國(guó)Varian公司Eclipse11.0計(jì)劃系統(tǒng)參考RTOG乳腺協(xié)作組的標(biāo)準(zhǔn)，利用smart segmentation功能自動(dòng)勾畫雙側(cè)肺、心臟等危及器官，并由同一醫(yī)生逐層修改和確認(rèn)。再以每層CT圖像中患者的正中矢狀線中點(diǎn)作水平線，其與左側(cè)胸壁內(nèi)側(cè)緣的交點(diǎn)稱為A點(diǎn)，胸骨內(nèi)側(cè)緣中點(diǎn)稱為B點(diǎn)，AB連線切割心臟的體積稱為切線內(nèi)心臟體積，以心臟Vtan作為評(píng)判照射野內(nèi)心臟體積的參數(shù)指標(biāo)，如圖1所示。

圖1 切線內(nèi)心臟體積評(píng)價(jià)參數(shù)心臟Vtan示意圖

1.3 呼吸訓(xùn)練臨床目標(biāo)確定

根據(jù)放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)需求、擺位操作執(zhí)行、呼吸信號(hào)獲取與判定等臨床環(huán)節(jié)，將呼吸訓(xùn)練的目標(biāo)歸納為：①屏氣幅值的可重復(fù)性，②達(dá)到幅值后一定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的穩(wěn)定性，③屏氣幅值的可控性。呼吸訓(xùn)練的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為：患者連續(xù)3次能自主控制屏氣至預(yù)定幅值；患者屏氣時(shí)幅值變化應(yīng)維持在一定范圍內(nèi)且時(shí)長(zhǎng)不少于20 s，幅值變化范圍的設(shè)定應(yīng)參考CTV至PTV的外放；患者可根據(jù)語(yǔ)音提示參考視頻可視化信號(hào)，自主控制呼吸模式轉(zhuǎn)換和幅值調(diào)整。

1.4 VAA-DIBH訓(xùn)練方法及流程設(shè)計(jì)

共分4步：①告知患者DIBH的原理和可視化信號(hào)的臨床意義；②按乳腺癌放療體位要求固定患者，并將RPM放置在患者劍突與臍連線中點(diǎn)處；③架設(shè)可視化裝置于患者頭部，調(diào)整信號(hào)至患者可見(jiàn)；④開(kāi)始訓(xùn)練腹式屏氣，先輕壓患者上腹并囑：①深呼氣至最大，再自然吸氣并補(bǔ)吸氣至腹部膨隆。②平穩(wěn)后屏氣維持20 s以上，放松后自然呼吸。③重復(fù)①②過(guò)程3次。④根據(jù)屏氣情況設(shè)置幅度閾值后，患者根據(jù)口令并參考可視化閾值信號(hào)自主完成①②過(guò)程，且達(dá)標(biāo)兩次VAA-DIBH訓(xùn)練結(jié)束。

1.5 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Eclipse11.0計(jì)劃系統(tǒng)上Measure Volume功能，計(jì)算定位CT圖像上FB和DIBH下的雙側(cè)肺、心臟和心臟Vtan體積。分析利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，采用t檢驗(yàn)比較組間均值差異，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 FB呼吸模式下基線情況

常規(guī)組平均年齡(50.81±12.51)歲，VAA-DIBH組平均年齡(51.14±9.23)歲，兩組年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.81，P=0.936)。此外，在FB呼吸模式下兩組的左肺、右肺、心臟及心臟Vtan體積值，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表1。

表1 FB呼吸模式下常規(guī)組和VAA-DIBH組各基線值的比較

2.2 DIBH呼吸模式下兩組各值體積變化情況

除常規(guī)組右肺體積值低于VAA-DIBH組右肺值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其余部位體積值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見(jiàn)表2。除心臟部位外，常規(guī)組體積改變均小于VAA-DIBH組體積改變，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表3。除心臟部位外，常規(guī)組體積變化百分比均低于VAA-DIBH組體積變化百分比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，見(jiàn)表4。

表2 DIBH呼吸模式下常規(guī)組和VAA-DIBH組各值的比較

表3 常規(guī)組和VAA-DIBH組兩種呼吸模式下各值體積變化的比較

表4 常規(guī)組和VAA-DIBH組兩種呼吸模式下各值體積變化百分比的比較

3 討論

精確放射治療中呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)腫瘤靶區(qū)和OAR劑量分布的影響不容忽視。以往研究均證實(shí)了采用特定的呼吸運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)如DIBH，可以在肺臟、肝臟和乳腺腫瘤的放射治療中提高治療擺位的重復(fù)性，降低相應(yīng)OAR受照劑量〔8-11〕。同時(shí)，DIBH下獲取的是一組瞬時(shí)靜止的CT圖像，相比于其他呼吸控制技術(shù)圖像獲取方式、靶區(qū)勾畫和評(píng)估等都相對(duì)簡(jiǎn)單。但其技術(shù)，難度在于實(shí)施治療時(shí)屏氣狀態(tài)的維持和評(píng)估；關(guān)鍵在于如何使患者能自主控制屏氣，并在特定幅度閾值內(nèi)可重復(fù)并為維持一定時(shí)長(zhǎng)，這也是本研究中提出的DIBH目標(biāo)。但在研究前期調(diào)研查閱相關(guān)放療文獻(xiàn)，雖文中均有提及呼吸訓(xùn)練，但對(duì)其呼吸訓(xùn)練的具體實(shí)施細(xì)節(jié)，訓(xùn)練方法和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)鮮有描述。

同時(shí)，在既往的研究中我們也發(fā)現(xiàn)〔12〕，在放療前和療程中進(jìn)行必要的護(hù)理干預(yù)，可以提高放療中定位的準(zhǔn)確、擺位的重復(fù)性、協(xié)助準(zhǔn)確評(píng)估正常器官受照劑量及減少毒副反應(yīng)發(fā)生。在對(duì)心胸外科、呼吸科、肺功能等相關(guān)科室的走訪中，了解到呼吸訓(xùn)練在相關(guān)護(hù)理臨床操作中有具體應(yīng)用，如負(fù)荷呼吸訓(xùn)練在肺功能恢復(fù)中的應(yīng)用〔13-14〕，腹式呼吸訓(xùn)練在非麻醉結(jié)腸鏡檢查中的應(yīng)用等〔15〕。參考相關(guān)訓(xùn)練方法和放療DIBH所要實(shí)現(xiàn)的臨床目標(biāo)，以及既往臨床應(yīng)用中的問(wèn)題，科室聯(lián)合物理師、技師和護(hù)師共同設(shè)計(jì)出了基于Varian RPM系統(tǒng)的一種視頻引導(dǎo)輔助腹式的VAA-DIBH呼吸訓(xùn)練方法，并由護(hù)師完成相關(guān)操作應(yīng)用于臨床。

在本文研究中，常規(guī)組16例患者在被簡(jiǎn)單告知DIBH原理及需聽(tīng)從口令進(jìn)行屏氣換氣，雖也能維持一定時(shí)長(zhǎng)的穩(wěn)定屏氣，但患者間臨床執(zhí)行效果差異明顯，部分患者采用了胸式屏氣，屏氣中并未充分發(fā)揮吸氣肌的儲(chǔ)備功能，心臟偏離切線野照射區(qū)域的程度均不及腹式屏氣。趙峰等〔6〕的研究也提示，腹式DIBH呼吸模式相較于胸式呼吸和FB模式，在減少靶區(qū)位移、提高放療精確性的同時(shí)，將心臟推離靶區(qū)切線方向的距離更遠(yuǎn)，其后期計(jì)劃設(shè)計(jì)的心臟受量?jī)?yōu)化空間更大，能進(jìn)一步降低心臟、LAD及同側(cè)肺等OAR的受照體積和劑量，進(jìn)而減少輻射損傷。本研究中也進(jìn)一步證實(shí)，在DIBH呼吸模式下，由于氣體的充盈效應(yīng)將心臟推離左肺并壓縮心臟體積，并且在患者放療定位前進(jìn)行系統(tǒng)的呼吸訓(xùn)練，其左肺、右肺及心臟Vtan的變化更明顯各指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)組，統(tǒng)計(jì)學(xué)差異明顯，如結(jié)果表3和表4所示。說(shuō)明設(shè)計(jì)的VAA-DIBH呼吸訓(xùn)練方法能發(fā)揮患者吸氣肌的儲(chǔ)備功能，有效減少心臟受照體積，可以提高不同患者執(zhí)行DIBH的穩(wěn)定性。

本次研究?jī)H從相關(guān)OAR的體積參數(shù)變化研究了VAA-DIBH呼吸訓(xùn)練方法對(duì)DIBH的屏氣效果的影響，在研究前期調(diào)研中均提示劑量與屏氣狀態(tài)存有相關(guān)性〔7-10,16〕，鑒于專業(yè)特點(diǎn)未涉及相關(guān)劑量變化，后期可按研究計(jì)劃在放療物理劑量方面進(jìn)一步佐證VAA-DIBH呼吸訓(xùn)練方法的有效性。

臨床上應(yīng)該重視如呼吸訓(xùn)練這種特定技術(shù)，在患者放療前準(zhǔn)備工作的研究和應(yīng)用。建立物理師、技師和護(hù)師共同參與的“物-技-護(hù)”協(xié)同模式，在患者腸腔積糞積氣的腸道準(zhǔn)備及管理、膀胱和胃的充盈的準(zhǔn)備及評(píng)估、體位固定的重復(fù)性干預(yù)的流程中，借鑒相關(guān)各專業(yè)臨床經(jīng)驗(yàn)和放射治療技術(shù)特點(diǎn)，系統(tǒng)研究和有效應(yīng)用，確實(shí)提高臨床放射治療的精確性，進(jìn)一步發(fā)揮護(hù)理相關(guān)臨床工作在腫瘤放射治療中的作用。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突