呼吸动度控制在1mm，武威重离子中心HFOV技术让重离子精准放疗更上一层楼

引言

放疗时，最怕的是什么？不是设备的轰鸣，不是治疗的时长，而是——你在呼吸，肿瘤也在动。

呼吸运动导致肺、肝、胰腺等胸腹部器官发生位移，肿瘤靶标“飘忽不定”，就像在摇晃的船上瞄准一个移动的目标。对于普通放疗而言，这或许还可以通过扩大照射范围来“兜底”，但对于追求极致精准的重（碳）离子放疗来说，每一次呼吸都可能成为影响疗效、损伤正常组织的隐患。

武威重离子中心张雁山教授团队经过多年探索，首创了全麻下高频振荡通气（HFOV）技术，成功实现了“呼吸暂停样”的精准放疗管理。截至目前，已有超过50人次的患者顺利接受了该项技术治疗，效果显著，耐受良好。今天，我们就来聊聊这项“呼吸控制”的创新技术。

一、为什么放疗要“管住呼吸”？

重（碳）离子束拥有尖锐的布拉格峰——剂量在射程末端集中释放，峰后几乎无剂量，这是它杀伤肿瘤、保护正常组织的核心优势。但这也意味着：位置必须极其精准。呼吸运动导致的器官位移，在头脚方向最为明显。以膈肌为例，自由呼吸状态下其最大运动范围可达3-5厘米，肝脏、胰腺等器官也随之大幅移动。如果肿瘤“动”了，而束流“打”在原来的位置，后果不堪设想。更关键的是，重（碳）离子治疗多采用大分割、单次高剂量模式。治疗时间相对较长，对呼吸稳定的要求远高于常规光子放疗。可以说，没有良好的呼吸管理，就没有高质量的重（碳）离子治疗。

二、从“有创”到“无创”：一场技术的进阶

甘肃省武威肿瘤医院早在2016年就在国内率先开展了呼吸暂停法精准放疗技术，即在全麻下使用肌松药暂时消除患者呼吸运动。该方法效果确切，但存在明显短板：

· 需要用喉罩操作；

· 需要麻醉团队全程支持；

· 存在通气不足、CO₂潴留、低氧血症、循环抑制等麻醉风险；

· 复苏时间长，部分患者恢复需45分钟至3小时。

为了克服这些弊端，中心团队将目光投向了高频振荡通气（HFOV）。

三、什么是高频振荡通气（HFOV）？

HFOV是高频振荡通气（high frequency oscillatory ventilation ），是一种特殊的呼吸支持模式，与传统呼吸机不同：

· 潮气量极小：低于解剖死腔（约50-60ml），胸廓几乎不动；

· 频率极高：每分钟可达240-500次，是正常呼吸的10-20倍；

· 气道压力恒定：平均气道压维持在8-12cmH₂O，持续充盈肺泡；

· 气体交换高效：通过高频振荡和对流扩散，氧气充分、CO₂有效清除。

简单理解：HFOV让患者“几乎不呼吸”却能维持正常氧合和通气——这正是精准放疗梦寐以求的“呼吸静止”状态。

四、从无创到全麻：技术再升级

中心团队首先在23名健康志愿者中开展了无创HFOV的可行性研究，结果发表在《Scientific Reports》上：

· 中位呼吸抑制时间达32分钟，最长超过60分钟；

· 膈肌头脚方向运动范围从自由呼吸时的1.8cm降至0.3cm，降幅超过80%；

· 右肺容积变异系数仅2.4%，重复性极好；

· 经皮CO₂仅轻度升高4-6mmHg，无高碳酸血症发生；

· 经皮O₂显著升高至300mmHg以上，供氧充足；

· 耐受性评分良好，无严重不良反应。

在此基础上，团队进一步探索了全麻下HFOV的应用。为什么需要全麻？因为部分患者对无创面罩高压气流存在不适感，或需要更长时间、更稳定的呼吸抑制。全麻下HFOV结合了“麻醉的舒适”与“HFOV的精准”：

· 患者无痛苦、无恐惧、无呼吸抵抗；

· 呼吸运动管理效果更稳定、可预测；

· 可轻松实现45-60分钟的持续呼吸抑制，足以完成重（碳）离子单次大分割治疗。

· 平均复苏时间仅约12分钟，远短于传统呼吸暂停法的90分钟。

五、临床实践：50+例患者的真实经验

截至目前，武威重离子中心在张雁山博士的带领下已应用全麻下HFOV技术治疗超过50例肺、肝、胰腺等部位的原发或转移性恶性肿瘤，单次重（碳）离子治疗剂量达50Gy（RBE）。临床数据显示：

核心结论：HFOV将呼吸动度控制在1-3mm以内，达到了“近乎静止”的水平。

安全性与耐受性

· 中位呼吸控制时间：32分钟，最长超过60分钟；

· 麻醉复苏时间：平均12分钟，远短于传统方法；

· CO₂潴留：TcpCO₂仅升高4-6mmHg，均在正常范围；

· 低氧血症：无；

· 麻醉意外：无；

· 治疗完成率：100%。

六、这项技术的优势在哪里？

相较于传统呼吸管理方法，全麻下HFOV具有以下核心优势：

七、哪些患者最适合这项技术？

基于50例临床实践，以下患者群体从HFOV技术中获益最大：

• 多发性肺转移患者：病灶数量多（5个以上）、分布广，常规放疗难以兼顾。HFOV下可一次性照射所有病灶，实现“总量照射”。
• 肝癌患者：肝脏随呼吸动度大（可达3-5cm），且常合并肝硬化，对正常肝组织保护要求高。HFOV下可精准照射，最大限度保护肝功能。
• 胰腺癌患者：肿瘤紧邻胃、十二指肠等空腔脏器，呼吸动度导致剂量受限。HFOV下可安全给予高剂量，同时联合SPACER技术效果更佳。
• 高龄或体弱患者：无法耐受长时间手术或传统放疗。HFOV下治疗无创、复苏快、副反应轻。
• 需要多次治疗的患者：如肉瘤肺转移患者，常需多次照射新发病灶。HFOV技术可重复使用，效果稳定。

八、未来展望：不仅仅是放疗

全麻下HFOV技术的成功，不仅仅服务于重（碳）离子放疗。它同样可以应用于：

· 质子放疗：对呼吸管理要求同样苛刻的质子治疗；

· 立体定向放疗（SBRT/SABR）：单次大剂量、高精度照射；

· 影像检查：4D-CT、PET-CT、MRI等需要减少运动伪影的检查；

· 介入操作：射频消融、冷冻消融等需要“静止术野”的微创治疗。

目前，中心团队的这一技术不断成熟，吸入氧浓度已从最初的100%降至50%，仍能维持良好通气。

九、病例举例

患者谢某某，男，51岁，肝癌术后半年余发现肺转移。该患者面临一个极其棘手的情况：双肺共出现16个转移灶（左肺8个、右肺8个），常规治疗手段效果有限，且因转移灶数量多、分布广，手术或常规放疗均难以处理，患者一度陷入治疗困境。

2022年7月，患者因肝癌行手术治疗，术后病理示肝细胞癌（低分化，Ki-67 50%）。术后不久，双肺出现多发转移灶。2022年8月至2023年1月，先后接受贝伐珠单抗联合信迪利单抗免疫治疗，但疗效评估为疾病进展（PD），双肺结节较前增多、增大。

对于这样一位肝癌术后双肺多达16个转移灶的患者，临床上几乎再无更好的根治性治疗手段。然而，武威重离子中心张雁山教授首创的的全麻下HFOV联合重（碳）离子放疗技术，为这类患者创造了一种全新的治疗机会。

治疗前（2023年2月24日）4D-CT显示，正常呼吸状态下双肺16个转移灶随呼吸运动明显移位。在HFOV呼吸管控下，膈肌运动控制在1mm以内，靶区位置极其稳定。2023年2月，患者在全身麻醉联合高频振荡呼吸机辅助呼吸管控下，针对左肺8个、右肺8个共16个转移灶一次性行重（碳）离子精确放疗，费用算两个部位共25万。

上图为治疗前左右肺共16个转移病灶，红箭头指示肺转移结节

以上视频为正常呼吸状态下2023年2月24日的4DC，可见肺的动度过1.5cm

以上视频为同一患者HFOV呼吸管控状态下2023年2月24日的4DCT，可见肺的动度几乎没有了，仅见心脏的跳动

本视频是2024年6月CT检查，重离子治疗16个月后，肿瘤已经完全消失

【病例提供医生：张一贺主任 科室：放疗中心一科】

疗效评估：治疗前（2023年2月27日）双肺16个转移灶清晰可见；治疗后16个月（2024年6月14日），所有肿瘤完全消失，放射性反应进入纤维化期，患者一般情况良好。这一结果令人振奋—16个转移灶一次性全部灭活，效果显著，耐受良好。

结论：对于肝癌术后双肺多发转移（16个病灶）这类常规治疗手段难以奏效的病例，重（碳）离子放疗联合全麻下高频振荡呼吸管控提供了一种全新的、有效的治疗方法。本病案证明，即使是多达16个的肺转移灶，在精准的呼吸管控下，重（碳）离子放疗仍可实现一次性全部灭活，为晚期肿瘤患者创造了新的生机。

写在最后

呼吸是生命之本，但在精准放疗面前，它却成了最大的“变量”。武威重离子中心首创的全麻下无创高频振荡通气技术，巧妙地在“维持生命”与“管控呼吸运动”之间找到了平衡点——让患者安全地“暂停”呼吸，让射线精准地“锁定”肿瘤。

50例患者只是一个开始。随着技术的成熟和推广，将有更多胸腹部肿瘤患者从这项创新中获益。精准放疗的下一站，或许就从“严格的管住呼吸”开始。

撰稿： 张雁山（甘肃省武威肿瘤医院副院长）

数据支持：肿瘤登记随访办（陈雪莲、李鹏庆）

审核：张雁山（甘肃省武威肿瘤医院副院长）

时间： 2026年4月7日

个体差异客观存在

具体方案因人而异

甘肃省武威肿瘤医院（武威医学科学研究院）

（甘）医广【2025】第11-14-387号