呼吸门控放疗中呼吸基线波动对呼吸预测滤波器性能的影响

目的:评估基于瓦里安实时位置管理(RPM)系统的呼吸门控放疗中病人呼吸基线波动对呼吸预测滤波器(BPF)性能的影响。方法:分析20例RPM相位式呼吸门控放疗病例的参考呼吸波形和残余呼吸信号以及共146次治疗时的呼吸波形和残余呼吸信号,作以下处理:(1)将呼吸波形(包括参考和治疗时)经Savitsky-Golay平滑、峰值检测和异常点剔除后得到呼吸基线,计算其标准差做为衡量基线波动强弱的指标,计算各次治疗时基线波动相对于参考基线波动的相对偏差;(2)计算残余呼吸信号(包括参考和治疗时)标准差,将其作为衡量呼吸信号强弱的指标,同样计算各次治疗时残余呼吸相对于参考残余呼吸的相对偏差;(3)对基线波动偏差和残余呼吸信号偏差做Pearson相关性分析。结果:146次治疗中呼吸基线波动偏差最小值和最大值分别为-61.0%、752.3%,四分位数分别为42.8%、90.3%、161.7%;残余呼吸信号偏差最小值和最大值分别为-74.8%、174.0%,四分位数分别为-7.8%、15.1%、48.8%;残余呼吸信号偏差与基线波动偏差之间的相关系数为0.544,差异有统计学意义(P<0.01);线性拟合系数为0.2。结论:当前RPM相位式呼吸门控技术条件下,治疗时病人实际残余呼吸信号偏差与呼吸基线波动偏差线性显著相关,每100%的基线波动偏差平均可导致20%的残余呼吸信号偏,表明BPF性能受到影响;临床工作中需要制定有效的质量控制方案以避免治疗时病人出现缓慢的呼吸基线波动偏差。