董彥妤，魏一蕊

肺癌為臨床常見惡性腫瘤，其病死率居各類型惡性腫瘤的首位。 目前放射治療是肺癌除手術(shù)以外的主要局部治療措施［1］。隨著放射技術(shù)不斷發(fā)展，放射治療已經(jīng)由傳統(tǒng)二維常規(guī)治療步入三維精確放療。 研究表明［2］呼吸運(yùn)動(dòng)是影響腫瘤精確放療效果的重要因素之一。 由于呼吸運(yùn)動(dòng)干擾，肺部腫瘤尤其是當(dāng)腫瘤體積偏小或者為肺下葉腫瘤時(shí)，放療時(shí)可能出現(xiàn)靶區(qū)偏移抑或“脫靶”，嚴(yán)重影響臨床療效［3］。 呼吸門控技術(shù)通過呼吸監(jiān)測手段監(jiān)控呼吸信號(hào)，從而反映腫瘤的位置信號(hào)，使用門控設(shè)備來控制射線的開關(guān)，于特定呼吸周期給予治療，減少因?yàn)楹粑\(yùn)動(dòng)干擾而外擴(kuò)安全邊界［4］。該課題研究了呼吸門控技術(shù)定位相對于普通CT 應(yīng)用于肺癌放療中的價(jià)值， 旨在為臨床呼吸門控技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017 年2 月—2019 年1 月收治70 例存在周圍孤立病灶未能手術(shù)或拒絕手術(shù)非小細(xì)胞肺癌患者臨床資料，其中男39 例，女31 例；部位：左側(cè)38 例，右側(cè)32 例；病理學(xué)分型：腺癌29 例， 鱗癌41 例；T 分期：T1 者17 例，T2 者34例，T3 者19 例；N 分期：N1 者11 例，N2 者57 例，N3 者2 例。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) （1）經(jīng)病理學(xué)確診為原發(fā)性肺癌，影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)肺野內(nèi)存在孤立周圍性病灶，接受動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)放療；（2）卡氏評(píng)分≥70 分；（3）無心臟病、肺不張等內(nèi)科疾病，影響治療進(jìn)程；（4）患者呼吸重復(fù)性和穩(wěn)定性均較好；（5）血象檢查顯示血小板計(jì)數(shù)水平＞100×109/L， 中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)水平＞3.0×109/L；（6）臨床資料完整。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) （1）遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移或鎖骨上淋巴結(jié)受侵；（2）合并活動(dòng)性感染灶；（3）既往胸部腫瘤放療史；（4） 合并難以控制的心腦血管疾病、 心臟疾病等；（5）患者治療期間出現(xiàn)放射性肺炎、心臟不耐受等嚴(yán)重并發(fā)癥。

1.4 方 法

1.4.1 模擬定位 CT 掃描采用飛利浦CT 模擬定位機(jī)。 患者平躺，以雙手交叉的姿態(tài)，抱肘置于前額，固定體膜，通過激光線于預(yù)設(shè)放療區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注，固定體位后，腹部體表固定帶標(biāo)記的塑料盒，注意做好相關(guān)標(biāo)記。

1.4.2 CT 平掃胸部 CT 平掃定位， 層厚3 mm，從環(huán)甲膜水平開始掃描直至患者肺下緣，將掃描結(jié)果傳送至Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)。

1.4.3 呼吸門控掃描 CT 掃描結(jié)束后，重新進(jìn)床，做好呼吸門控掃描前的準(zhǔn)備工作，提示患者保持呼吸平穩(wěn)狀態(tài)，依次指導(dǎo)患者吸氣、呼氣、深吸氣屏氣、堅(jiān)持15 s、呼氣，呼吸曲線穩(wěn)定后，于下一次屏氣的周期進(jìn)行掃描， 層厚與掃描范圍與上述CT 平掃要求一致。

1.5 CT 圖像的靶區(qū)勾畫 在呼吸門控掃描以及常規(guī)CT 定位技術(shù)2 組圖像掃描序列上勾畫靶區(qū)（Gross tumor volume，GTV）與正常組織，依次勾畫出放療內(nèi)靶區(qū)（Internal target volume，ITV）、臨床靶區(qū) （Clinical target volume，CTV）、 計(jì) 劃 靶 區(qū)（Planning target Volume，PTV）。 縱膈窗窗寬與窗位分別為：400 Hu、20 Hu，勾畫出可見的腫瘤組織，調(diào)整為肺窗， 窗寬與窗位分別為：1600 Hu、-600 Hu，調(diào)整邊界。

1.5.1 常規(guī)CT 定位技術(shù) CT 片顯示的可見病灶為GTV （包括GTV 和依照病理類型的外放范圍），外放后依照危及器官、鄰近解剖界限修改。ITV 指包括CTV 和上葉腫瘤左右、前后、頭腳方向向外擴(kuò)大0.3 cm；中葉腫瘤頭腳方向向外擴(kuò)大0.5 cm，前后及左右兩個(gè)方向向外擴(kuò)大0.3 cm； 下葉腫瘤頭腳方向向外擴(kuò)大1 cm， 前后及左右兩個(gè)方向向外擴(kuò)大0.5 cm。 PTV 是由ITV 均勻往外擴(kuò)大0.5 cm 的擺位誤差形成。

1.5.2 呼吸門控技術(shù) CT 片中顯示可見的腫瘤病灶為GTV，CTV 是GTV 基礎(chǔ)上根據(jù)病理向外擴(kuò)大所得，呼吸門控圖像將呼吸運(yùn)動(dòng)造成的干擾納入到考慮范圍之內(nèi)，于吸氣末屏氣時(shí)肺部相對靜止?fàn)顟B(tài)下獲得圖像，此時(shí)ITV 即為CTV，不需再次進(jìn)行外放，PTV 同樣為ITV 往外擴(kuò)大0.5 cm 所得。

1.5.3 勾畫危及器官 （1）皮膚：由Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)識(shí)別并勾畫；（2）肺：Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)勾畫出肺部輪廓，逐層進(jìn)行修正，注意避免將患者胸骨、心臟、肝臟等包含于雙肺范圍以內(nèi)；（3）心臟：上界到患者左心耳，大血管不包含在內(nèi)，下界至心尖，包含心包；（4）脊髓：Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)勾畫各掃描層面；（5）食管：上界到患者環(huán)狀軟骨，下緣到患者胃上部。

1.6 計(jì)劃設(shè)計(jì) 依照掃描結(jié)果分別設(shè)計(jì)出呼吸門控調(diào)強(qiáng)、常規(guī)調(diào)強(qiáng)兩種放療計(jì)劃。 計(jì)劃靶體積PTV設(shè)置處方劑量為60 Gy，分割照射，2 Gy/次，5 次/周。95%PTV 代表處方劑量水平，99%PTV 代表處方劑量95%水平，PTV 接受劑量：5%～112%處方劑量水平。 評(píng)估危及器官體積，通過直方圖記錄，評(píng)價(jià)靶區(qū)均勻性和適形度。

1.7 觀察指標(biāo) （1）比較兩種掃描方案下膈肌以及胸壁的移動(dòng)度；（2）比較兩種放療計(jì)劃下GTV、ITV、PTV 體積；（3）比較靶區(qū)最大劑量、最小劑量、平均劑量（Dmax、Dmin、Dmean），95%PTV、50%PTV、5%PTV 接受的劑量分別記為D95、D50、D5。 （4）靶區(qū)適形度指數(shù)（Conformal index，CI）=CTV 體積 （VCTV）/5%等劑量線包繞體積 （V95%）； 靶區(qū)劑量均勻性指數(shù)（Homogeneity index，HI）=D5/D95。 （5）比較兩種放療計(jì)劃危及器官： 雙肺體積、 平均照射劑量（Mean lung dose，MLD）、V5、V20、V30； 心臟V40、Dmean；脊髓D1cc、Dmax；食管Dmax。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.0 軟件分析研究數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)，P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2 種掃描方案下膈肌與胸壁的移動(dòng)度比較呼吸門控技術(shù)下掃描膈肌與胸壁的移動(dòng)度均小于常規(guī)CT 定位技術(shù)（P＜0.05）。 見表1。

表1 2 種掃描方案下膈肌與胸壁的移動(dòng)度比較（±s）

表1 2 種掃描方案下膈肌與胸壁的移動(dòng)度比較（±s）

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2.2 2 種放療計(jì)劃靶區(qū)體積比較 呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃與常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃患者GTV 比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃患者ITV、PTV 小于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（P＜0.05）。見表2。

2.3 2 種放療計(jì)劃靶區(qū)劑量比較 2 組放療計(jì)劃中Dmin、D50、D5、CI 比較差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中Dmean、D95高于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，Dmax低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（P＜0.05）。 呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃HI、CI 相對于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃更接近于1（P＜0.05）。 見表3。

2.4 2 種放療計(jì)劃危及器官體積與劑量比較 兩種放療計(jì)劃危及器官體積及劑量中雙肺MLD、食管Dmax比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃雙肺體積明顯高于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（P＜0.05）； 呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃雙肺V5、V20、V30低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃， 心臟Dmean、V40 低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃， 脊髓Dmax、D1cc 低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，食管Dmax低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃（P＜0.05）。見表4。

3 討 論

臨床上部分通過手術(shù)根治治療肺癌患者為防止病情復(fù)發(fā)依然需要放療補(bǔ)量；此外對于不能進(jìn)行手術(shù)根治晚期肺癌以及高齡患者來說，放射治療是此類患者最主要治療方式［5］。 3D-CRT、IMRT 精確放療不僅可以有效提高治療增益比，增加靶區(qū)適形度，還可以使正常組織免受多余放療照射［6］。相對于3D-CRT，IMRT 通過調(diào)節(jié)射線強(qiáng)度， 既可以保證靶區(qū)劑量，又可以最大限度保護(hù)正常組織，具有精確定位、計(jì)劃、治療優(yōu)勢。

呼吸運(yùn)動(dòng)是影響IMRT 精確放療主要因素，模擬定位時(shí)多采用平掃或增強(qiáng)方式，沒有考慮呼吸運(yùn)動(dòng)所致干擾，易導(dǎo)致靶區(qū)偏移，體積較小腫瘤甚至可能出現(xiàn)脫靶［7］。ICRU62 號(hào)報(bào)告中考慮到呼吸運(yùn)動(dòng)造成干擾提出了ITV 概念，通過ITV 外放擺位誤差獲得PTV，減少組織漏照［8］。 放療定位CT 平掃前應(yīng)用呼吸門控系統(tǒng)指導(dǎo)患者呼吸，患者以自由呼吸狀態(tài)進(jìn)行檢查以及放療時(shí)不需要進(jìn)行憋氣以及放療前呼吸訓(xùn)練，獲得定位影像中含有病灶呼吸運(yùn)動(dòng)信息， 在靶區(qū)勾畫期間可以直觀反映病灶運(yùn)動(dòng)幅度，準(zhǔn)確勾畫放療靶區(qū)［9］。 Zeng 等［10］研究顯示肺癌放療過程中， 呼吸門控系統(tǒng)可有效提高局部控制率，誤差小且精確度高。

表2 2 種放療計(jì)劃靶區(qū)體積比較（±s）

表2 2 種放療計(jì)劃靶區(qū)體積比較（±s）

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表3 2 種放療計(jì)劃靶區(qū)劑量比較（±s）

表3 2 種放療計(jì)劃靶區(qū)劑量比較（±s）

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表4 2 種放療計(jì)劃危及器官體積與劑量比較（±s）

表4 2 種放療計(jì)劃危及器官體積與劑量比較（±s）

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該研究中呼吸門控技術(shù)下掃描膈肌與胸壁移動(dòng)度均小于常規(guī)CT 定位技術(shù)， 同時(shí)呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃患者GTV、ITV、PTV 體積小于常規(guī)CT 定位，操作過程中肺活動(dòng)度小，無須ITV 外放，靶區(qū)體積減小，在確保足夠的靶區(qū)劑量條件下，減少正常組織射線照射［11］，該研究中兩種方式確定GTV 差異比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，不同于舒留洋等［12］研究中四維CT 聯(lián)合呼吸門控技術(shù)勾畫GTV 顯著高于三維CT 勾畫GTV， 筆者認(rèn)為采用常規(guī)CT 進(jìn)行定位時(shí)一般要依據(jù)膈肌位移評(píng)定安全邊界，因此在確定GTV 時(shí)需要在Z 軸方向上將靶區(qū)擴(kuò)大， 因此常規(guī)CT 勾畫GTV 偏大。 直方圖常用于判斷計(jì)劃靶區(qū)劑量， 該研究通過直方圖進(jìn)行靶區(qū)和危及器官評(píng)估。D95、D50、D5分別為95%PTV、50%PTV、5%PTV 接受劑量， 臨床上基本很難做到100%計(jì)劃靶區(qū)剛好符合100%標(biāo)準(zhǔn)劑量， 一般情況下要求滿足95%計(jì)劃靶區(qū)， 本研究中呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中Dmean、D95高于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，Dmax低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃， 避免了在進(jìn)行靶區(qū)勾畫時(shí)CTV 需要外放ITV，保證靶區(qū)劑量適型度以及均勻性， 提高腫瘤局控率，70 例患者呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃中D95均符合靶區(qū)劑量要求， 常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃有5 例患者D95欠量，進(jìn)一步說明呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃設(shè)計(jì)靶區(qū)劑量與分布更符合要求， 而當(dāng)PTV 體積較小時(shí)，放療相對精確均勻，因此兩種計(jì)劃中D50、D5差異比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 CI 可評(píng)價(jià)治療區(qū)形狀、大小與計(jì)劃靶區(qū)符合情況；HI 評(píng)估不同計(jì)劃劑量分布狀態(tài)［13］，該研究中兩種放療計(jì)劃CI 結(jié)果比較無明顯差異，但呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃HI、CI 低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，與1 更接近，進(jìn)一步說明了呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃靶區(qū)符合程度與均勻性更好。

放療計(jì)劃根本目標(biāo)為選擇精準(zhǔn)靶區(qū)，對保證放療療效，減少放射性肺炎等發(fā)生具有重要價(jià)值。 該研究中呼吸門控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃雙肺V5、V20、V30低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，顯示呼吸門控技術(shù)可降低肺組織受量。 Matthew 等［14］研究表明在靶區(qū)劑量體積直方圖對等條件下，V5、V20、V30 值均顯著降低，與該研究結(jié)果一致。 與此同時(shí)，該研究結(jié)果顯示心臟Dmean、V40 低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃， 脊髓Dmax、D1cc 低于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃， 表明呼吸門控技術(shù)下患者脊髓和心臟的照劑量有效降低，與Grootjans等［15］研究結(jié)果相符。

綜上所述，呼吸門控技術(shù)應(yīng)用于肺癌患者放射治療中可有效減少膈肌與胸壁移動(dòng)度，降低放療過程中ITV、PTV 體積，提高放療靶區(qū)符合程度與均勻性，減少靶區(qū)正常組織受量。