Summary
在乳腺癌放疗目前的当务之急是减少心脏剂量不影响目标组织覆盖。这里所描述的自愿屏气技术是一种简单，廉价的解决这个问题，并能够被广泛地实行，而不需要专门的设备。
Abstract
屏气技术，减少在切向场左侧乳腺放疗收到的心脏结构的辐射量。有了这些技术，患者屏住呼吸，而放疗交付，推动心脏下来，并远离放射治疗领域。尽管有明确的剂量学优势，这些技术还没有被广泛使用。其中一个原因是，市面上的解决方案需要专门的设备，因此需要不仅显著资金投入，但往往也招致持续的成本，如需要每天一次性烟嘴。这里所描述的自愿屏气技术不需要任何额外的专门设备。所有屏气技术需要一个代理来监控屏气一致性和屏气是否保持。自愿屏气使用由前部和侧面的参考点（纹身）远离治疗室激光器呼吸浩移动的距离LD监测的CT规划和治疗设置的一致性。光场然后被用来监测屏气稠度之前和放疗在分娩过程中。
Introduction
癌症是人类死亡的首要原因，占7.6万人死亡，2008年1。所有癌症中，乳腺癌是拥有超过1380万世界各地的发病率是最常见的，而这发病率正在上升1。然而，改善乳腺癌的诊断和治疗意味着妇女的生存乳腺癌的人数也在不断增加，预计到2040年，在英国独自2到高音到1.7亿美元。乳腺癌放疗形成了许多妇女的乳腺癌治疗的重要组成部分，减半乳腺癌复发的风险及3.8％3降低乳腺癌死亡的风险。通过改进乳腺癌生存，任何长期的副作用引起乳腺癌的治疗变得越来越重要。在乳腺癌放疗一个无辜的旁观者是心脏，这是暴露在有害的辐射邻近辐射场的结果，尤其是在左侧乳房照射。正是这种不必要的剂量是占在乳腺癌放疗4相关的非乳腺癌死亡人数增加1％的心脏。最近的证据表明，有没有剂量阈值，低于该乳腺癌放疗的晚期强心作用不会发生5，使其成为关键的肿瘤学界建立技术，这不影响乳腺组织覆盖减少心脏剂量。然而，由于乳腺癌放疗占所有放射治疗6约30％，任何新的技术必须是简单和廉价，为了可持续发展，并且避免医疗资源无法接受的负担。
还有一些可以使用的乳房放疗期间，以减少心脏剂量技术。多叶准直器（MLC）被广泛应用于英国[放射科的皇家学院'（英国）审计2012]虽然在不遗余力的心脏组织有效，它的风险同时屏蔽乳房组织。逆计划调强放射治疗（IMRT）提高靶组织保形7，但也可能增加心脏，肺和对侧乳腺7,8的低剂量照射。在心脏的低剂量照射的增加是不可取的，尤其是在光美等 5中的数据。此外，反调强放射治疗计划更是资源密集型的，需要更大的物理和质量保证（QA）的时间和专业知识。俯卧（面朝下）的位置对待妇女可能会降低心脏剂量较大胸女9，但是，问题仍然在该技术10的位置可重复性。屏气技术，其中，放射治疗在分娩过程中患者屏住呼吸，导致心脏被推向下并远离放射治疗领域，并且可以最小化的需要靶组织覆盖和器官在风险之间的折衷（OAR）不遗余力（ 图1）11。
目前在临床上使用的两个主要屏气技术。第一类包括连接到一个气球阀数字肺活量计的。呼吸的患者通过喉舌和剪辑放在自己的鼻子，以免鼻腔呼吸。肺活量跟踪可视化显示器上，和灵感中断，在预定的肺容积举行。第二种方法主要设计用于作为一个呼吸门控系统，尽管它也有一个内置的屏气设置。这个系统使用一个摄像机来记录一个反射红外线的标记放置在病人的胸部的运动。该标志的垂直运动被显示在监视器上进行实时和治疗递送开始一次标记移动到一个预先指定的阈值区域。这两种系统都显着降低心脏的剂量在接受左侧乳房放疗的病人。肺活量为基础的技术，显着地降低心肌的照射量12-14，以及比标准的仰卧自由呼吸乳房放疗15展示了类似的区域内和跨部分的重现性。同样，使用红外线反射标记处理50％以上11,16,17降低了平均剂量的心脏，同时维持目标组织覆盖11。这样的剂量节约预计将等同于在心脏病死亡18一10倍减少。
这些系统中，但是，一个障碍广泛实施的一个缺点，就是其成本。这两个系统需要投资在设备本身，但是，在肺活量测定系统的情况下也有作为吹嘴是一次性的持续费用，需要对规划-CT以及用于治疗的各组分的新咬嘴。成本，再加上缺乏员工培训，解释了为何使用β只执行4％的英国乳腺癌的治疗reath控股在2012年的技术[的放射科'（英国）审计皇家学院。屏气技术在更广泛的使用在欧洲的其他地方，使用这些技术，2010年19个中心的20％。一种解释，这是一个简单，价格低廉，设备无屏气技术的开发和实施，自愿屏气（VBH）。直到最近，然而，数据缺乏的的VBH技术的可重复性。在皇家马斯登医院（英国Sutton），英国HeartSpare研究，进行了一项随机研究表明，interfraction重复性与VBH技术相媲美，与肺量计为基础的装置。此外，VBH技术提供了时间上的优势在规划，CT和处理设置和是首选的患者和放射技师都20。该VBH技术目前正在推广到10英国放射治疗中心，以确认该技术是可行的一项多中心本身拟合和心脏，备用维持（HeartSpare二）。预计这将铺平道路心脏稀少乳房放疗的全英国的摄取，并有可能导致英国之间的乳腺癌幸存者一个显著降低心脏疾病。
Protocol
通过此协议实施这项研究是由英国皇家马斯登委员会临床研究（英国Sutton）和研究伦理委员会（伦敦 - 滨江，英国）批准（ISRCTN 53485935）。
1，放射治疗诊所
- 评估病人是否适合在门诊自愿屏气法：建议放射肿瘤学家左乳房或胸壁放疗（无淋巴结照射）。
- 查看病人的一般状况和合并症（特别是肺癌相关的）。
- 让患者练习屏住呼吸在家里，而躺着，最初为5秒，并建立在5秒间隔20秒。
2，放射治疗计划-CT会话
- 放置在标准治疗地位在CT沙发上的病人。
- 定义纹身和地方的CT标志（十字架）上的FR病人中线的位置EE呼吸，沿可能的领域边缘约一半。加横向标记到患者在自由呼吸的每一侧，在与中线的标记线。
- 让患者练习深呼吸并持有它，最初为5秒，建立在5秒的时间间隔20秒前。要求他们屏住呼吸长达20秒前指导患者呼吸，呼吸两次。这种放松的病人，帮助他们为屏气准备，并帮助屏气一致性。
- 记录，病人可以舒适地屏住呼吸的最长持续时间。
- 重复屏气并标记前的位置和横向纹身就激光器屏气，以帮助建立可重复性。在进行CT扫描之前，记录的横向纹身上述期间屏气沙发上方的高度。
- 给标准屏气指示病人，并开始扫描一旦检测到Satisfied病人在屏气。
- 一旦CT扫描已经完成，检查并记录在CT扫描的横向纹身的高度，以确认执行了一致屏气。如果横向榻高度差为大于3毫米的初始床的高度，重新测量的前部和侧面的参考点。
3，放射治疗计划
注：放射治疗计划的过程是一样的标准乳房患者。
- 按照当地协议适用切线放疗领域。
- 生产出符合标准的ICRU临床放射治疗计划。
- 记录除了（根据本地协议）记录标准的治疗计划数据的前束源到皮肤的距离（SSD）。注：前束固态硬盘是用来检查在治疗室的前后设置。
4，放射线治疗herapy处理设置
- 对齐纹身在自由呼吸。马克从左侧的纹身，并在患者的皮肤前正中线纹身（从信息记录在规划-CT会话）后下方的测量。
- 指导患者采取深呼吸并保持前呼吸进出两次。在患者的皮肤上的参考标记应上升到激光的水平。要求患者重复屏气过程几次在进行病人安装程序之前进行确认的重现性。
- 要求患者进行屏气并对准中线纹身等中心位置上/下，并设置焦点到表面距离（FSD）在中线。
- 在自由呼吸，搬床横向到等中心。
- 测量和标记在自由呼吸的内侧和外侧领域的边界。
- 将所有其他的机器参数（ 如 。，字段大小和GAn请，准直器，和沙发角），头梁（左前斜）。要求患者进行屏气，检查内侧缘对齐步骤4.5做标记。
- 标记字段边缘（由光场的定义）用钢笔在每个级分：这有助于患者的屏气的可视化。
- 对于后斜束重复步骤4.6和4.7，并把第一个使用这种光束。
- 如果病人的设置是出公差（根据当地公差等级为标准的乳房放疗患者），请参阅故障排除算法（ 图2）。
- 如果有足够的摄像头监控领域的优势，以及相对于沙发龙门从控制室的位置，评估机架旋转离开治疗室，以避免碰撞之前。
5，放射治疗交货
- 一旦在控制室内，缩放疗程室M相机，使标记在病人的皮肤领域的边界是在控制室监控可见。
- 一旦准备开始治疗，要求病人通过对讲系统进行一次屏气（如4.2中详述）。检查光场圆满对准标记字段边框上，然后开始治疗（ 图3）。
- 治疗分娩过程中监测病人的屏气。如果有担心，有在屏气深度的变化治疗应中断。
6，放射治疗验证
- 执行病人体位（如电子门户成像（EPI）或锥束CT）成像验证，以下为成像和公差等级类型/频率的本地协议。
- 正确用于与根据标准乳房放疗的病人本地协议等角点移动的系统误差。病人＆＃标记的调整8217;皮肤不应该是必要的。
Representative Results
实时电子门户图像（EPI）进行匹配上线，数字重建X光片（DRRS）23例（172处理部分）。 EPI位移为右前进行了分析和留在（U，V）平面内后斜梁（V方向平行的头尾向轴和U方向垂直于该）21，而对于VBH技术安装错误估计。 EPI-基于人口系统误差范围（每束光在每个平面）为1.5-1.8毫米和随机误差范围1.7-2.5毫米。
表格剂量体积直方图（DVH）的数据被用来导出新台币平均 （总剂量的生物加权平均来组织使用标准的线性二次模型22，α/β= 3GY归2戈瑞分数）的心脏，左前冠状动脉前降支（LAD），同侧和整个肺部。此外，通过在LAD（LAD 最大 ）接收的最大剂量估计。 Ñormal组织的剂量示于表1中 。
被记录的时间进行规划，CT会话，治疗设置，提供治疗和总疗程，并示于表2。的数据表明，规划-CTS可以在标准的30分钟会话内完成。处理时间包括CBCT成像，这是对每第三个级分进行。治疗的设置和总会话时间，因此，预计将短于此处报告的中心，让CBCT成像进行不规范治疗的一部分。然而，即使使用CBCT成像，处理可经20分钟处理会话内完成。
患者和放射技师被要求自己的治疗过程中，完成有效问卷23日在其规划-CT会议以及两次。六十五名病人问卷和64技师问卷进行分析。该份问卷汇总患者的舒适度分数（PCS）和放射技师满意度评分（RSS）（出9，得分越高=更舒适/满意）。 PCS中位数为8（四分位间距8-9）和中位数的RSS为7（四分位间距6-8）。
图1。VBH。轴向和矢状CT片的从在相同的胸壁水平在自由呼吸（A和C），并使用VBH技术（B和D）相同的病人的心脏保护效应 。需要注意的是心脏（黄色概述）已被按下，远离使用VBH技术的放疗领域。 请点击这里查看这个数字的放大版本。
| 平均剂量（Gy） | 最小剂量（Gy） | 最大剂量（Gy） | ||||
| VBH | FB | VBH | FB | VBH | FB | |
| 心脏新台币意思 | 0.6 | 0.8 | 0.4 | 0.4 | 0.9 | 2.1 |
| 2.5 | 6 | 1.3 | 1.2 | 10.0 | 22.6 | |
| 法援署最大 | 28.6 | 43.7 | 9.7 | 4.6 | 41.8 | 51.3 |
| 患侧肺新台币意思 | 4.1 | - | 2.8 | - | 5.6 | - |
| 全肺平均新台币 | 2.0 | - | 1.3 | - | 2.7 | - |
表1。正常组织的剂量为自愿屏气（VBH）技术。中位数，最小值和最大值新台币平均 （戈瑞）对心脏，法援署，同侧和整个肺部都显示，因为是中位数，最小值和最大值法援署最大 （戈瑞）。此外，中位数，最小值和最大值心脏剂量为标准自由呼吸（FB）的左乳房放射治疗在我中心显示进行比较。
| 时间（min） | |||
| 事件 | 中位数 | 最低限度 | 最大 |
| 规划-CT会话 | 22 | 14 | 44 |
| 处理设置 | 9 | 6 | 15 |
| 治疗交付 | 7 | 5 | 12 |
| 总疗程 | 18 | 14 | 27 |
表2。规划，CT和疗程时间为自愿屏气技术。中位数，最小值和最大值规划，CT，治疗设置，提供治疗，总疗程时间显示（分钟）。
Discussion
在协议中的关键步骤包括：1）检查在规划，CT和处理设置屏气的一致性; 2）检查在CT上测量的水平沙发高度与测量前的CT一致; 3）使纹身在自由呼吸，但屏气设置消防处; 4）确保光场与对齐开始治疗前显着田地边界。
数屏气处理分娩过程中需要变化从病人到病人，而且主要是依赖于段交付的数量。治疗分娩过程中适当的中断点（以使病人重复一次屏气前放松）应在个人基础上根据交货的方法来确定。我们强烈建议，对于VBH的，一个稳定的球队是用来初步实施。这使有关人员更快速地成为主管，并帮助维持治疗的质量。问题在哪里都带处理安装过程中反驳，病人可能会被要求修改自己的屏气（如需要更深或更浅）。如果失败，以提高设置，患者应重新设置。向量沙发上移动应该作为最后的手段。故障排除的算法如图2所示。
图2。故障诊断算法自愿屏气技术处理设置。该算法可用于辅助治疗的设置，其中病人不设置在公差范围内（根据当地的公差等级）。作为一个例子，我们中心采用5毫米的公差等级。该算法应遵循从上到下。在大多数情况下，安装程序都可以在公差范围内通过询问病人来修改他们的屏气深度（更深或更浅的带必需的）。
人口系统和随机治疗摆位误差小于那些出现在自由呼吸切线野放疗乳腺癌24，并 与屏气技术，25,26等公布的数据是一致的。 VBH了25-58％，与标准自由呼吸乳房放射治疗在我中心（ 表1）相比，平均降低正常组织的剂量。心脏剂量与VBH比看到在屏气技术11,16,17,26,27等发表的作品低，但记录的剂量数据的方法，这些研究之间变化。
正如引言中所述，所有屏气技术使用一个代理来衡量间和intrafraction重复性。该VBH技术使用光场对准标记场的边界开始治疗前和治疗分娩过程中，以检查一致性。虽然还没有正式报道，我们发现intrafrac化的再现性是非常好，很少，如果有的话，intrafraction运动（使用多个intrafraction环境绩效指标来衡量）。这与以前发表的著作26一致。鉴于观察到的一致intrafraction重复性，放射治疗系统，其中光场处理分娩过程中不要留在不必是一个障碍，实现VBH的。在房间内的激光器，可以使用作为替代光字段检查该屏气的治疗递送过程中维持。此外，从该屏气再现性进行监测的基准点可以适合;例如，使用非对称场技术中心，不妨利用优越的切线野边界。
VBH提供超过其他心脏稀少的技术，其中的一些已经提到的显著优点。它最大限度地减少目标和OAR妥协之间的权衡往往需要使用MLC时，它减少了低剂量的我心脏的rradiation和少得多的资源密集型的调强放射治疗相比，它比俯卧照射而造福乳房大小不一的女性更具有可重复性。相对于其他屏气技术，VBH给出可比重复性和心脏备用，而被更便宜的实施，因为没有专门设备是必需的。该技术的低成本意味着有一个非常现实的机会，它有利于其他的医疗保健系统，尤其是那些资源有限。
目前已经发表的作品展示了使用红外线反射标记17和肺活量为基础的14个系统提供淋巴结照射除整个乳房/胸壁照射的可行性。我中心现进行进一步的工作，以确认使用VBH在乳腺癌患者淋巴结照射的可行性。反调强放射治疗计划很可能有利于在选定的病人，尤其是当DELIV化工e圈同时集成升压，并且在这些患者中使用VBH的可行性需要被评估。最后，治疗其他肿瘤，包括肺癌28，肝脏29，和胃的癌症30时屏气技术可能是有益的。需要进一步开展工作，以评估使用VBH技术治疗部位比其它丰胸的适用性。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Brilliance CT big bore oncology | Philips | Other makes/models compatible with VBH technique | |
| MT350 breastboard | Med-Tec | MT-350-N | Other makes/models compatible with VBH technique |
| Dorado virtual simulation laser system | LAP Laser | Dorado CT-1-3-Wall | Other makes/models compatible with VBH technique |
| Pinnacle3 radiation therapy planning system v9.2 | Philips | Other makes/models compatible with VBH technique | |
| Synergy linear accelerator | Elekta | Other makes/models compatible with VBH technique | |
| Intuity XVI Release 4.5.1 | Elekta | Other makes/models compatible with VBH technique | |
| Iview Electronic Portal Imaging Release 3.4 | Elekta | Other makes/models compatible with VBH technique | |
| Apollo room lasers | LAP Laser | Other makes/models compatible with VBH technique | |
| Active breathing coordinator (ABC) | Elekta | Commercially available breath-hold system, not required for VBH technique | |
| Real-time position management (RPM) system | Varian | Commercially available breath-hold system, not required for VBH technique |
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