
2013年《新英格兰医学杂志》发表的牛津大学Darby博士及其同事的研究揭示了乳腺癌放疗中心脏暴露于电离辐射与远期缺血性心脏病发生率之间存在明确的剂量-反应关系:心脏平均剂量每增加1Gy,主要冠脉事件风险增加7.4%[1] 。
对于左侧乳腺癌术后放疗(PMRT)而言,如何在保证靶区剂量的同时最大限度地保护心脏和肺部,一直是临床面临的挑战。
随着放疗技术的不断发展,DIBH(Deep Inspiration Breath-Hold,深吸气屏气)作为一种有效的呼吸运动管理方式,已被证实可显著降低左侧乳腺癌术后放疗对心脏和左肺的照射剂量[2] ,但其技术核心——呼吸运动的精准管理与重复性控制,成为了决定技术成败与剂量优劣的关键。
事实上,相较于自由呼吸模式(FB),DIBH 技术对患者的配合度、呼吸训练,以及医生的操作经验提出了更高的要求。如何保证屏气动作的稳定性与可重复性,直接关系到计划的实施效果。
2023年,江西省肿瘤医院在《实用癌症杂志》中发表了一项关于“左侧乳腺癌根治术后在 DIBH 与自由呼吸( FB) 两种模式下的剂量学差异”的研究。其中,医院采用了科莱瑞迪的放射治疗患者光学定位系统(以下简称SGRT系统)来直观判断患者是否进入符合要求的屏气状态,辅助DIBH放疗的顺利实施。下面一起来看看这项研究的具体情况。
01 技术核心:光学三维重建
传统的DIBH技术依赖于患者主动配合或简单的幅度阈值触发,其精度和稳定性往往受限于患者的呼吸模式和理解能力。而科莱瑞迪的SGRT系统采用了截然不同的技术路径,可实现前瞻式 DIBH 和全方位三维影像引导以及体表追踪。
该系统采用非接触式光学摄像头,通过向患者体表发射伪随机光斑,利用光学成像技术和上万个几何节点进行三维重建形成患者的体表轮廓,实时构建3D呼吸运动模型。当患者自愿主动吸气达到预设阈值时,设备自动触发束流,确保每次照射均在精准屏气门控窗口内完成。

(国械注准20243050071,粤械广审(文)第251229-08918号)
这意味着,系统监测的不再是一个简单的“呼吸幅度”信号,而是整个受照区域体表在三维空间中的实时变化与位移。它为治疗团队提供了远超传统方法的丰富数据维度。
02. 应用场景:贯穿治疗全流程
在临床实践中,SGRT系统的价值远不止于治疗中的实时监测。
治疗前模拟与呼吸训练
在CT模拟定位阶段,系统借助立体成像技术,能对患者的屏气状态实现三维精准定位,确保后续照射治疗时,可精准复现 CT模拟定位阶段的屏气状态,为治疗精度提供有力保障。同时,系统还可引导患者进行DIBH呼吸训练,可视化反馈帮助患者快速掌握屏气技巧,提升治疗配合度与成功率。

(国械注准20243050071,粤械广审(文)第251229-08918号)
治疗中实时追踪与呼吸门控
在照射治疗阶段,系统通过“体表+屏气”双维度校验机制保障治疗精度:一方面,系统会调取参考体表(取自TPS导出的屏气状态RT Structure,或 CBCT配准后拍摄的体表图像),与实时重建的患者体表进行配准比对,从摆位层面规避位移误差;另一方面,实时追踪患者的屏气状态,并将其与 CT模拟定位时系统留存的标准屏气参考状态进行精准校验,共同确保每次照射均在患者体位精准、屏气状态的精准度和可靠性。江西省肿瘤医院的研究中20例患者DIBH计划的成功执行与高度重复性,也正得益于此。

(国械注准20243050071,粤械广审(文)第251229-08918号)
治疗后分析与质控
每一次治疗的体表运动数据都会被完整记录并存储。这些数据形成了宝贵的“呼吸运动大数据”,可用于:
个体化质量分析: 回顾性分析每位患者每次屏气的稳定性,持续优化治疗流程。
群体性研究: 分析不同体型、不同肺活量患者的呼吸运动规律,为未来开发AI预测模型、实现自适应放疗提供数据基石。
江西省肿瘤的研究显示,对于接受 PMRT的患者,与 FB 相比,“SGRT+DIBH”的模式可显著降低患者的心脏和左肺的受照剂量,其中心脏平均剂量降低1.55 Gy,左肺低剂量照射体积降低2.82%[3] 。
过去,DIBH更像是一门依赖经验的“屏气艺术”,而SGRT的加入,让它成为了一套标准化、可量化、可追溯的精准放疗解决方案,并逐步拓展应用于肺癌、肝癌等胸腹部肿瘤的呼吸门控治疗,让越来越多的癌症患者能真正从技术进步中获益。
未来,科莱瑞迪将持续与医疗机构展开深入合作,推动SGRT系统的更多临床研究与实践应用,共同探索放疗的安全与精准。
参考文献:
[1] Darby SC,Ewertz M,McGale P,et al. Risk of Ischemic Heart Disease in Women After Radiotherapy for Breast Cancer〔J〕. N Engl J Med,2013,368( 11) : 987-998.
[2] Bartlett FR,Colgan RM,Carr K,et al. The UK HeartSpare Study: Randomised Evaluation of Voluntary Deep-Inspirato-ry Breath-Hold in Women Undergoing Breast Radiotherapy〔J〕. Radiother Oncol,2013,108( 2) : 242-247.
[3] 曹舜翔, 张云, 黄玉玲, 等. 呼吸状态对左侧乳腺癌根治手术后容积旋转调强放疗剂量的影响[J]. 实用癌症杂志, 2023, 38(12): 2063-2066.




