控制、限制和考虑放疗分次内和分次间的解剖变化需要运动管理方法。4D离子治疗准备的后续阶段是适当选择好患者个性化的固定和运动监控装置，以最大程度地减少由呼吸引起的4D剂量分布的恶化。基于对每例患者运动的深入分析，可以采用主动或被动管理方法，或者其他其它固定附件和计划方法来实现运动缓解，以此尽可能减轻运动对剂量的负面影响。通常，当肿瘤运动幅度超过特定阈值时，就要使用运动缓解方法。如果运动幅度没有超过一定阈值，通常应用被动的运动管理方法，以靶区再扫描或靶区体积边缘外扩的形式涵盖可能的肿瘤位置。靶区再扫描是指多次重复照射某一剂量点，以消除相互作用效应导致的剂量不均匀。可以进行前瞻性的4D剂量评估以估计剂量模糊效应和相互作用效应产生的剂量学影响，从而考虑是否需要使用额外的运动缓解技术。肝脏和乳腺/胸壁治疗的特定运动管理指南，可参考Mayo诊所放射治疗科的研究。在某些4D病例中，若肿瘤运动幅度超过设备特定的运动阈值，并且仅使用被动方法不足以克服呼吸的不利影响，将使用主动运动缓解方法或其它设备来降低运动幅度。在荷兰举行的4D研讨会上，演讲者介绍了部分方法，如屏气、腹部压迫、门控、采用光学表面成像方法或内部基准标记的荧光透视成像。光学表面成像是一种运动监测方法，使用外部替代物来得到呼吸信号，该运动监测方法通常用于指导主动运动缓解方法。光学方法的优势是无需额外的成像剂量即可在线监测患者表面。然而，上述技术的主要局限性通常是无法准确映射内部的肿瘤运动，具体取决于确切的靶区位置，因此应注意选择合适的运动模型以描述内部运动与运动替代物之间的对应关系。另一种办法是基于荧光透视的实时成像，该方法的实时图像引导质子治疗(RGPT)的基础，日本北海道大学采用这种方法并用于治疗前列腺、肝脏、胰腺和肺部疾病。由于可以增加肿瘤到OAR的距离，主动屏气和深吸气屏气(DIBH，在完全吸气下主动屏气)被广泛用于胸部治疗，例如乳腺治疗。当胸部表面在定义的门控窗口内，患者被指导呼气和吸气以进行照射。因此，必须在整个治疗过程中在线监测呼吸信号。为了获得更稳定和可重现的呼吸信号，以支持运动监测方法并提高4D剂量递送的准确性，临床中经常使用主动呼吸控制方法。在2019年荷兰举办的研讨会上讲到了经鼻高流量治疗(NHFT)。荷兰Maastro诊所，NHFT系统用于乳腺癌和肺癌患者。此外，美国宾夕法尼亚大学使用的SDX®系统支持胃肠道和肺部疾病的屏气治疗(BH)。两种解决方案使患者能够通过训练，规律地、均匀地呼吸(NHFT)，或者以受控方式主动地屏住呼吸(SDX)，以实现连续呼吸或屏气的可重复性。此外，高频撞击式通气(HFPV)方法也可用于抑制呼吸运动。HFPV技术的原理是使用高频、冲击性压力脉冲在肺中产生间歇性正压，从而在不进行主动呼吸的情况下进行气体交换。增强型DIBH技术(eDIBH)，在使用DIBH之前以氧气的过度换气效应(YW1)来延长屏气时间，瑞士PSI研究所质子治疗中心于2018年比较了HFPV技术与增强型DIBH技术(eDIBH)。尽管两种方法均适用且可耐受，但由于2019年研讨会海报上发布的初步研究结果表明eDIBH优于HFPV，因此证明eDIBH在PBS质子治疗期间是一种可行的、被接受的、有效的呼吸运动抑制方法。荷兰格罗宁根大学医学中心的研究人员在演讲中提到，其它4D实践中常用的计划解决方案是扩大束斑尺寸，从而减小运动效应对剂量分布的影响，并产生更均匀的剂量。正如MD安德森癌症中心研究人员在演讲所指出的，束斑的传输动力学受到高度关注，沿着肿瘤运动的最大范围，选择最佳的扫描束流方向可能在缓解相互作用效应方面起着重要作用。为了评估由于相互作用效应引起的剂量恶化，可以在静态剂量和单分次的动态剂量之间进行比较。总而言之，运动监控技术通常与运动缓解解决方法结合使用以达到最好的治疗效果，这既因为呼吸条件不同，也因为支持4D离子治疗的每个特定解决方案在不同的4D场景中(例如，治疗适应证)各有特定的优势和有限的精度。在2016年和2017年版的4D研讨会报告中，对光子和质子的许多运动监控和运动缓解技术进行了详细回顾。尽管如此，临床4D PBS治疗方法的选择很大程度上取决于现场可用的设备以及具体的质子设备。接下来小编将为大家带来4D离子治疗临床实践中的治疗计划、最新研究与未来进展，敬请期待。(质子中国 编辑报道)参考文献：Czerska K, Emert F, Kopec R, et al. Clinical practice vs. state-of-the-art research and future visions: Report on the 4D treatment planning workshop for particle therapy - Edition 2018 and 2019. Phys Med. 2021;82:54-63. doi:10.1016/j.ejmp.2020.12.013.相关链接4D图像引导在质子放射治疗中的应用圣裘德儿童研究医院：治疗中的MRI扫描可提升儿童质子治疗疗效4D血流模型评估颅内放疗期间血液的受照剂量：质子治疗优于光子放疗
