劉穎，王鑫，徐瑤瑤，袁玲，潘宇龍

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院 放療科，廣東 廣州 510000

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、放射生物學(xué)及放射物理學(xué)等放療相關(guān)學(xué)科的快速發(fā)展，放射治療已從傳統(tǒng)的普通放射治療、三維適形放射治療發(fā)展為調(diào)強(qiáng)放射治療、圖像引導(dǎo)放射治療，充分體現(xiàn)了“精確放療”的發(fā)展趨勢(shì)[1]。呼吸運(yùn)動(dòng)是影響胸部腫瘤“精確放療”的主要因素之一。由于呼吸中膈肌的影響，肺下葉及上腹部的移動(dòng)度最大可達(dá)50 mm[2]。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究表明，可通過(guò)一定的技術(shù)手段測(cè)量體表的呼吸運(yùn)動(dòng)度，并且可將測(cè)量得到的呼吸運(yùn)動(dòng)度與腫瘤的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。盧曉光等[3]的研究表明，腫瘤運(yùn)動(dòng)與呼吸運(yùn)動(dòng)的周期和動(dòng)度基本一致。因此，可通過(guò)患者呼吸運(yùn)動(dòng)規(guī)律推測(cè)腫瘤的位置，從而提高治療的精確度。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研發(fā)了多種呼吸運(yùn)動(dòng)管理裝置，如腹壓帶固定技術(shù)、呼吸門(mén)控技術(shù)、自主呼吸控制技術(shù)及實(shí)時(shí)跟蹤治療技術(shù)[4]。腹壓帶門(mén)控技術(shù)將氣壓帶纏繞腹部一周，通過(guò)內(nèi)嵌的壓力傳感器將腹部變化實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為氣壓變化，從而得到呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。此方法操作方便，但重復(fù)性較差，不適用于部分實(shí)施壓腹裝置的患者[5]。呼吸門(mén)控技術(shù)是放射治療中呼吸運(yùn)動(dòng)管理最有效的方法之一。該方法需要在患者腹部放置熒光標(biāo)記塊，通過(guò)固定在CT 定位床尾部的攝像設(shè)備記錄患者呼吸過(guò)程中熒光標(biāo)記塊的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)將此信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，從而得到患者的呼吸運(yùn)動(dòng)曲線[6]。根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)置合適的閾值觸發(fā)加速器出束。呼吸門(mén)控技術(shù)對(duì)患者的肺功能有一定要求，在前期需訓(xùn)練患者呼吸頻率，使患者的呼吸更加平穩(wěn)有規(guī)律，且延長(zhǎng)了治療時(shí)間，同時(shí)可顯著減少CT 模擬定位掃描偽影，并降低放療中靶區(qū)的偏移程度，在臨床上得到了廣泛應(yīng)用[6]?，F(xiàn)已投入臨床使用的呼吸門(mén)控系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)位置管理（Real Position Management，RPM）系統(tǒng)[7]、美國(guó)瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)（Varian Medical System）[8]、主動(dòng)呼吸控制系統(tǒng)（Active Breathing Coordinator?）[9]、AZ-733V（ANZAI Medical，日本）[10]、Sentinel（C-RAD AB，瑞典） 系統(tǒng)[11]。

本中心配備腹壓帶門(mén)控的大孔徑CT 和帶RPM 系統(tǒng)的瓦里安直線加速器。由于紅外攝像裝置追蹤的運(yùn)動(dòng)精度高，更便于探測(cè)患者的呼吸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支持CT 和直線加速器兩端采用相同的追蹤技術(shù)采集呼吸曲線從而實(shí)現(xiàn)門(mén)控治療，故本中心聯(lián)合廣州科萊瑞迪公司開(kāi)發(fā)了基于紅外攝像裝置的Triniti 呼吸門(mén)控系統(tǒng)裝置替代腹壓帶門(mén)控設(shè)備。本研究將腹壓帶信號(hào)觸發(fā)CT 掃描轉(zhuǎn)換為紅外攝像觸發(fā)信號(hào)，分析2 種方式下采集的呼吸曲線和4DCT 影像的一致性，并通過(guò)Triniti 呼吸門(mén)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)門(mén)控束流，最后測(cè)量呼吸門(mén)控出束及停止出束延遲時(shí)間，以測(cè)量門(mén)控治療的精確度。

1 Triniti呼吸門(mén)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 Triniti呼吸門(mén)控系統(tǒng)聯(lián)通CT和直線加速器的流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的整體運(yùn)行流程如圖1 所示，在CT 端通過(guò)紅外攝像追蹤患者呼吸運(yùn)動(dòng)幅度，在CT 端設(shè)置回顧式或前瞻式門(mén)控進(jìn)行4DCT 掃描，在特定的呼吸相位或幅度控制CT 出束，獲取特定呼吸狀態(tài)的CT 影像。將呼吸運(yùn)動(dòng)曲線、相關(guān)的呼吸基線和門(mén)控窗的位置保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，并將重建的4DCT 影像傳入治療計(jì)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Treatment Planning System，TPS）中。研究由醫(yī)生勾畫(huà)靶區(qū)，物理師設(shè)計(jì)計(jì)劃，在直線加速器端設(shè)置前瞻式門(mén)控并實(shí)施治療。治療時(shí)，用紅外攝像監(jiān)測(cè)模體的呼吸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)呼吸曲線進(jìn)入門(mén)控窗內(nèi)時(shí)，Triniti 門(mén)控系統(tǒng)觸發(fā)直線加速器出束，呼吸曲線離開(kāi)門(mén)控窗口時(shí)，直線加速器自動(dòng)停止出束。

圖1 Triniti系統(tǒng)整體的運(yùn)行流程

1.2 Triniti呼吸門(mén)控系統(tǒng)總體構(gòu)成及改造方案

本實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)備有CT（Brilliance CT Big Bore，飛利浦，荷蘭）、直線加速器（Trilogy，瓦里安，美國(guó)）、TPS 系統(tǒng)（Eclipse，瓦里安，美國(guó)）、呼吸運(yùn)動(dòng)模體（008A，CIRS，美國(guó)）及呼吸門(mén)控系統(tǒng)（Triniti 系統(tǒng)，廣州科萊瑞迪公司）。Triniti 系統(tǒng)包含將紅外攝像機(jī)拍攝的呼吸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為呼吸曲線的系統(tǒng)軟件，支持呼吸曲線vxp 文件導(dǎo)出，方便對(duì)其進(jìn)行分析。本研究呼吸門(mén)控系統(tǒng)通過(guò)紅外攝像裝置探測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)觸發(fā)CT 掃描；然后在TPS 中分析呼吸運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并選取合適的門(mén)控窗范圍，在TPS 中設(shè)計(jì)放射治療計(jì)劃；最后根據(jù)選取的門(mén)控范圍，設(shè)置計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中的出束窗，并由直線加速器端的Triniti 呼吸門(mén)控系統(tǒng)采集呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)位于出束窗中時(shí)，執(zhí)行放射治療計(jì)劃。

針對(duì)CT 端呼吸門(mén)控信號(hào)的改造，對(duì)CT 配置腹壓帶，首先實(shí)現(xiàn)了用Triniti 探測(cè)的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)觸發(fā)CT 掃描，Triniti 通過(guò)紅外攝像裝置拍攝患者體表標(biāo)記塊的運(yùn)動(dòng)，形成呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)文件，重建CT 影像。最后將直線加速器由RPM 系統(tǒng)觸發(fā)改造為T(mén)riniti 呼吸門(mén)控系統(tǒng)觸發(fā)，具體思路如圖2 所示。

圖2 改造后的呼吸門(mén)控系統(tǒng)流程圖

2 Triniti呼吸門(mén)控系統(tǒng)的驗(yàn)證

2.1 Triniti系統(tǒng)與腹壓帶呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)一致性驗(yàn)證

為驗(yàn)證腹壓帶與Triniti 系統(tǒng)探測(cè)到的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)的一致性，在研究中利用CIRS 在胸部呼吸運(yùn)動(dòng)模體中導(dǎo)入原始曲線（Mc），將Mc曲線設(shè)置為4 組：標(biāo)準(zhǔn)余弦（Cos）運(yùn)動(dòng)曲線，Sharkfin 運(yùn)動(dòng)曲線，Patient1、Patient2 真實(shí)患者的曲線驅(qū)動(dòng)CIRS 模體運(yùn)動(dòng)。用腹壓帶采集記錄的曲線Mf，Triniti 采集記錄的運(yùn)動(dòng)曲線Mh，在MATLAB 軟件分析Mc、Mf與Mh的一致性。

2.2 Triniti系統(tǒng)與腹壓帶采集信號(hào)重建4DCT影像一致性驗(yàn)證

CT 選擇4DCT 掃描模式，根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)波形，得到各時(shí)相的CT 影像，實(shí)時(shí)記錄腫瘤及相應(yīng)器官隨呼吸運(yùn)動(dòng)的位移，并量化腫瘤或相應(yīng)器官在三維方向上隨呼吸運(yùn)動(dòng)的幅度。為確保Mf與Mh呼吸運(yùn)動(dòng)波形觸發(fā)掃描的4DCT 一致性，采用同一CIRS 運(yùn)動(dòng)模體。利用腹壓帶和Triniti 的紅外攝像裝置記錄呼吸曲線，選擇相同的掃描參數(shù)，獲取2 組4DCT 影像。在相同的時(shí)相選擇相同的感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI），利用TPS的測(cè)量工具測(cè)量同一相位上的ROI 長(zhǎng)度。

2.3 Tiriniti在直線加速器端的改造和驗(yàn)證

將Triniti 系統(tǒng)采集到的標(biāo)準(zhǔn)正弦波驅(qū)動(dòng)下CIRS 模體運(yùn)動(dòng)的4DCT 影像傳入Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)，并將呼吸周期0～25%、10%～45%的相位設(shè)為門(mén)控窗，在計(jì)劃中添加kV 級(jí)擺位野驗(yàn)證擺位精確性[12]。將Triniti 采集的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)接入到瓦里安直線加速器系統(tǒng)中，并以設(shè)定的0～25%、10%～45%呼吸門(mén)控窗閾值作為門(mén)控觸發(fā)信號(hào)控制射線的開(kāi)啟和關(guān)閉。將Triniti 的信號(hào)經(jīng)由24pin 線纜連接原瓦里安門(mén)控控制盒，通過(guò)電頻信號(hào)的形式發(fā)送到門(mén)控盒，以Triniti 信號(hào)作為門(mén)控觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)直線加速器的門(mén)控操作。

2.4 Triniti呼吸門(mén)控系統(tǒng)控制直線加速器出束與停止出束延遲時(shí)間測(cè)試

在直線加速器端，利用Tiniti 直線加速器治療室內(nèi)天花板上安裝的雙目紅外相機(jī)追蹤標(biāo)記塊的運(yùn)動(dòng)幅度，并將標(biāo)記塊的運(yùn)動(dòng)幅度作為患者的呼吸運(yùn)動(dòng)幅度。將CIRS 運(yùn)動(dòng)模體在治療床上擺好，用相機(jī)采集運(yùn)動(dòng)模體的呼吸運(yùn)動(dòng)曲線。當(dāng)呼吸曲線到達(dá)門(mén)控窗內(nèi)，系統(tǒng)以電頻信號(hào)形式觸發(fā)門(mén)控盒，門(mén)控盒鑰匙打開(kāi)至Beamon 的狀態(tài)，控制直線加速器出束。在機(jī)載影像系統(tǒng)（OBI）中選擇透視模式，觀察模體是否運(yùn)動(dòng)到閾值內(nèi)，在閾值范圍內(nèi)時(shí)擺位野可變成綠色，控制直線加速器出束。

另外，呼吸門(mén)控治療時(shí)間延遲是放療臨床重點(diǎn)關(guān)注的因素之一[13]。理論上直線加速器Beam-on 和Beamoff時(shí)間點(diǎn)在門(mén)控窗周期內(nèi)無(wú)延遲，但由于系統(tǒng)信號(hào)、硬件的延遲，Beam-on 和Beam-off會(huì)延遲，從而影響放療精度[13-14]。目前有幾種方法測(cè)量門(mén)控的延遲時(shí)間，本文采用基于空間位移的方法利用相位角度來(lái)量化Beamon 和Beam-off的時(shí)間延遲，采用正弦運(yùn)動(dòng)方式來(lái)模擬呼吸運(yùn)動(dòng)[15]。

3 結(jié)果

3.1 紅外攝像呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)與RPM系統(tǒng)呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)一致性驗(yàn)證

首先，通過(guò)MATLAB 導(dǎo)入波形數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)系上擬合3 組數(shù)據(jù)曲線，對(duì)比相位及幅度的變化，見(jiàn)圖3。在2 組標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)曲線和2 組真實(shí)患者呼吸曲線的驅(qū)動(dòng)下，Triniti 系統(tǒng)采集的運(yùn)動(dòng)曲線與原始的曲線、腹壓帶采集的曲線在相位和幅度上高度重合。為再次驗(yàn)證二者之間的相似性，采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析。

圖3 Mc、Mf和Mh之間的標(biāo)準(zhǔn)余弦（a）、Sharkfin（b）、Patient1（c）、Patient2（d）呼吸曲線一致性

如表1 所示，通過(guò)4 組曲線數(shù)據(jù)的兩兩對(duì)比，皮爾遜相關(guān)系數(shù)均大于0.8（均P＜0.001），表示4 組曲線數(shù)據(jù)兩兩對(duì)比具有線性相關(guān)，證明Mf和Mc、Mh和Mc、Mf和Mh之間4 組數(shù)據(jù)的幅度和相位高度一致，說(shuō)明Triniti 系統(tǒng)紅外攝影裝置采集模體的運(yùn)動(dòng)信號(hào)與壓腹帶采集的信號(hào)一致性高。因此，可使用Triniti 系統(tǒng)紅外攝像替代腹壓帶采集的信號(hào)作為呼吸門(mén)控CT 端觸發(fā)信號(hào)。

表1 Mc、Mf、Mh曲線數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)

3.2 兩種方式下采集的4DCT圖像一致性驗(yàn)證

在CT 掃描時(shí)選擇4DCT 掃描模式，根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)波形，得到各時(shí)相的CT 圖像，實(shí)時(shí)記錄腫瘤及相應(yīng)器官隨呼吸運(yùn)動(dòng)的位移，并量化腫瘤或相應(yīng)器官在三維方向上隨呼吸運(yùn)動(dòng)的幅度。為確保Mf與Mh呼吸運(yùn)動(dòng)波形觸發(fā)掃描的4DCT 的一致性，采用同一運(yùn)動(dòng)模體進(jìn)行掃描重建。

在相同的時(shí)相上選擇相同關(guān)注的ROI，利用TPS 的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，在各個(gè)相位上測(cè)量同一ROI 的長(zhǎng)度距離，見(jiàn)圖4。

圖4 腹壓帶4D成像（a）和Triniti 4D成像（b）

對(duì)比觀察兩組4DCT 圖像，由于其結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)差異較小，可清晰分辨出模體在升降方向做正弦周期的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。表2 為根據(jù)紅外攝像裝置獲取的呼吸運(yùn)動(dòng)波形重建的4DCT 圖像和利用腹壓帶重建的4DCT 圖像在各個(gè)時(shí)相內(nèi)測(cè)量得到的相同掃描層下相同ROI 的測(cè)量長(zhǎng)度，可看出相同ROI 的運(yùn)動(dòng)幅度差異較小，測(cè)量ROI 的幅度相差（0.065±0.069） cm，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說(shuō)明Triniti 重建的4DCT 圖像與用腹壓帶呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)重建的4DCT 圖像基本一致，因此Triniti 系統(tǒng)重建的4DCT 圖像可替代壓腹帶的方式進(jìn)行4DCT 影像掃描重建。

表2 腹壓帶和Triniti采集的4DCT影像在不同相位下測(cè)量相同ROI的移動(dòng)距離（cm）

3.3 Triniti呼吸門(mén)控系統(tǒng)控制直線加速器出束與停止出束延遲時(shí)間測(cè)試

在此實(shí)驗(yàn)中，以5 mm 直徑的錐形光柵的方式出束，用膠片記錄輻射曝光長(zhǎng)度，再用數(shù)字掃描儀掃描曝光的膠片。由于曝光的覆蓋率基于射線強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量的精度主要取決于曝光帶兩端局部最大的曝光范圍。為減小測(cè)量誤差，每次重復(fù)曝光3 次。首先得到非門(mén)控全周期的曝光長(zhǎng)度，得到CIRS 模體正弦運(yùn)動(dòng)下實(shí)際的膠片曝光范圍。設(shè)置門(mén)控參數(shù)時(shí)，設(shè)置正弦曲線相位前瞻式門(mén)控觸發(fā)束流：A（0～25%）的相位門(mén)控窗，B（10%～45%）相位門(mén)控窗，設(shè)置加速器500 MU 出束，并分別在正弦運(yùn)動(dòng)模體的膠片上曝光3 次，得到實(shí)際曝光長(zhǎng)度，再利用相位周期的角度函數(shù)得到相位的角度值。

理論曝光和實(shí)際曝光長(zhǎng)度測(cè)量數(shù)據(jù)如表3 所示。已知模體運(yùn)動(dòng)的正弦呼吸曲線，得出Beam-on 和Beam-off的時(shí)間分別為（0.116±0.053）s 和（0.464±0.098）s。按照AAPM TG-142 報(bào)告建議，腫瘤在以不大于20 mm/s 的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的門(mén)控延遲時(shí)間應(yīng)不大于100 ms[16]。相對(duì)比以往研究，例如Jin 等[17]測(cè)量RPM 系統(tǒng)結(jié)合直線加速器的時(shí)間延遲為（0.17±0.03）s；Smith 等[18]研究表明基于瓦里安和RPM 門(mén)控系統(tǒng)的時(shí)間延遲為0.07～0.10 s。由此可見(jiàn)，使用Triniti 的門(mén)控系統(tǒng)控制瓦里安直線加速器的出束時(shí)間延遲能達(dá)到與進(jìn)口產(chǎn)品RPM 系統(tǒng)相當(dāng)?shù)男阅堋?/p>

表3 理論曝光和實(shí)際曝光長(zhǎng)度測(cè)量數(shù)據(jù)（ ±s，mm）

表3 理論曝光和實(shí)際曝光長(zhǎng)度測(cè)量數(shù)據(jù)（ ±s，mm）

項(xiàng)目A（0～25%）B（10%～45%）非門(mén)控理論曝光長(zhǎng)度16.022.4-實(shí)際曝光長(zhǎng)度119.625.731.8實(shí)際曝光長(zhǎng)度220.225.331.9實(shí)際曝光長(zhǎng)度320.125.932.8 x-±s19.96±0.3225.63±0.3132.16±0.55

4 討論

呼吸門(mén)控作為一種精準(zhǔn)放療的臨床應(yīng)用技術(shù)，對(duì)胸腹部腫瘤的呼吸運(yùn)動(dòng)管理具有優(yōu)勢(shì)，可顯著提升放療計(jì)劃實(shí)施精度，將射線精準(zhǔn)投射到腫瘤上，并更好地保護(hù)腫瘤周?chē)恼＝M織，降低放療副反應(yīng)[19]。目前實(shí)現(xiàn)患者呼吸追蹤的方式有多種，有基于紅外標(biāo)記探測(cè)的相機(jī)追蹤，有被動(dòng)呼吸控制的呼吸閥門(mén)裝置，也有腹壓綁帶傳感器的追蹤方式。放療配置的CT 要想實(shí)現(xiàn)4DCT 的功能，只要將掃描CT 時(shí)第三方記錄的呼吸信號(hào)傳給工作站重建即可[20]，但是在實(shí)現(xiàn)前瞻性門(mén)控掃描如屏氣時(shí)，需要在掃描CT 時(shí)記錄患者的呼吸，包括呼吸基線、呼吸門(mén)控窗位置，以便于在直線加速器治療時(shí)重現(xiàn)呼吸狀態(tài)，從而保證門(mén)控治療的重復(fù)性[21]。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)在于CT 端和直線加速器端同步安裝了相同的相機(jī)，工作站之間建立了數(shù)據(jù)庫(kù)并保存了患者數(shù)據(jù)，使得模擬定位時(shí)追蹤的呼吸狀態(tài)在直線加速器上能夠同步實(shí)現(xiàn)，保證相同狀態(tài)下的門(mén)控出束治療。

對(duì)本研究綜合分析可知，紅外攝像裝置在探測(cè)患者呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì)，其在追蹤掃描的精度和重建圖像還原方面可替代壓腹帶門(mén)控的方式。研究通過(guò)運(yùn)功模體驗(yàn)證了廣州科萊瑞迪研發(fā)的基于紅外攝像裝置的Triniti 呼吸門(mén)控系統(tǒng)在CT 定位和直線加速器門(mén)控治療流程中的可行性，驗(yàn)證了Triniti 系統(tǒng)在CT 定位房間通過(guò)紅外雙目相機(jī)采集呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并將此呼吸信號(hào)與模擬CT 連接，實(shí)現(xiàn)模擬CT 的4DCT 功能。在直線加速器房間采集到的呼吸信號(hào)與門(mén)控盒連通，可實(shí)現(xiàn)門(mén)控閾值內(nèi)的出束，實(shí)現(xiàn)精確的門(mén)控治療。因此，將臨床操作實(shí)施在同一套系統(tǒng)上和將門(mén)控治療數(shù)據(jù)保存在同一數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)對(duì)于臨床操作更加集中且簡(jiǎn)單。另外，通過(guò)掃描CIRS 模體，患者4DCT 的圖像可明顯顯示呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)腫瘤的位置影響。對(duì)胸腹部進(jìn)行模擬定位掃描時(shí)可選擇4DCT 來(lái)確定腫瘤運(yùn)動(dòng)范圍，或選擇深吸氣屏氣、深呼氣屏氣的方式來(lái)降低呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)腫瘤放療帶來(lái)的影響，從而精確實(shí)施肺癌或乳腺癌等的放射治療，將靶區(qū)劑量推高的同時(shí)更好地保護(hù)危及器官，達(dá)到精準(zhǔn)門(mén)控放療的目的[22]。

在應(yīng)用呼吸門(mén)控過(guò)程中，研究發(fā)現(xiàn)，有規(guī)律的呼吸運(yùn)動(dòng)波形可提高門(mén)控效率，而人體的自由呼吸規(guī)律性不一致，尤其是對(duì)于心肺功能較差的患者，其呼吸運(yùn)動(dòng)規(guī)律性較差。在前瞻式呼吸門(mén)控中，需要患者主動(dòng)配合，有意識(shí)地進(jìn)行有規(guī)律的呼吸，例如進(jìn)行4DCT 門(mén)控時(shí)盡可能規(guī)律地自由呼吸。屏氣門(mén)控要求患者長(zhǎng)時(shí)間憋氣，因此在實(shí)施門(mén)控前期，對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練尤為重要，后期設(shè)計(jì)可以考慮在呼吸門(mén)控系統(tǒng)中增加呼吸訓(xùn)練模塊，在掃描或治療前，通過(guò)訓(xùn)練模塊提高患者呼吸的重復(fù)性和穩(wěn)定性，從而提高門(mén)控治療的效率。