近期，中国科学院合肥肿瘤医院放疗中心在呼吸运动对调强放疗剂量的影响研究取得新成果，相关结果以“呼吸幅度对旋转容积调强剂量分布的影响研究”、“呼吸幅度对静态调强剂量分布的影响研究”为题分别发表在行业权威期刊中华放射肿瘤学杂志《Chinese Journal of Radiation Oncology》（DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2016.05.000）、中华放射医学与防护杂志《Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection》（DOI：10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2016.03.012）。

从精确放疗过程看，制定治疗计划时所用CT定位图像均为静态图像，而在实际治疗过程中，患者处于呼吸状态下，肺部、肝脏及纵膈处肿瘤随着呼吸运动而发生位置的往复运，患者实际接受的剂量分布与治疗计划输出的总剂量存在一定的差异。

研究人员采用呼吸运动模体模拟人体头脚方向的一维呼吸运动，二维电离室矩阵采集等中心层面的剂量分布。通过Verisoft软件及绝对剂量分析，分析采集数据与计划数据比较的剂量分布、等中心绝对剂量百分误差和射野通过率。

呼吸运动可导致VMAT剂量传输误差，且误差随靶区运动幅度的增加而升高，且呼吸运动方向靶区边缘的正常组织实际治疗受照剂量高于计划评价。研究结果经胶片验证，结果与二维矩阵采集结果一致。

研究得出呼吸运动对靶区等中心点剂量影响小于剂量允许误差5%（t=-22.614~-10.756，P<0.05），使靶区边缘剂量偏高、靶区内热点少、冷点多，且随着呼吸幅度的增大，对靶区整体剂量分布影响越大。6、8、10 mm整个射野γ通过率与静态相比差异大（t=3.095、8.685、14.096，P<0.05）。8、10 mm靶区内射野通过率与静态相比差异大（t=6.081、9.841，P<0.05）。

通过本研究方法，可知头脚方向运动对实际治疗时剂量分布的影响。在日常工作中，可通过四维CT或其他方法得到患者肿瘤头脚方向运动幅度大小，进而可指导放疗物理师靶区外放范围及在制定放疗计划对正常组织的限定。对于运动幅度较大的肿瘤，运动影响靶区整体的剂量分布，虽然不能整体补偿，但在制定计划时与呼吸幅度较小肿瘤一样可通过控制靶区边缘剂量使其低于靶区剂量，或采取措施减小呼吸幅度，将大呼吸幅度减至小呼吸幅度，降低呼吸幅度对剂量分布的整体影响。呼吸运动方向靶区边缘剂量高，则边缘的正常组织实际受照剂量高于计划评估，制定放疗计划时应尽可能降低周围正常组织受量。对于呼吸幅度较大的患者，应采取措施减小呼吸幅度，提高靶区受照率。

通过测量不同呼吸幅度对调强放疗剂量分布的影响，得出剂量分布和数值范围，为放疗医生及物理师提供了数值参考，为放疗剂量的修正研究提供了基础。

该研究工作由放疗中心课题组完成，得到中国科学院合肥物质科学研究院院长基金项目的支持。