董彥妤，魏一蕊

肺癌為臨床常見(jiàn)惡性腫瘤，其病死率居各類(lèi)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(mén)控技術(shù)通過(guò)呼吸監(jiān)測(cè)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(mén)控設(shè)備來(lái)控制射線(xiàn)的開(kāi)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(mén)控技術(shù)定位相對(duì)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(mén)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?chē)铝⒉≡钗茨苁中g(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?chē)圆≡?，接受?dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)放療；（2）卡氏評(píng)分≥70 分；（3）無(wú)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(guò)激光線(xiàn)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(kāi)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(mén)控掃描 CT 掃描結(jié)束后，重新進(jìn)床，做好呼吸門(mén)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(xiàn)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(huà) 在呼吸門(mén)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(huà)靶區(qū)（Gross tumor volume，GTV）與正常組織，依次勾畫(huà)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(huà)出可見(jiàn)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(jiàn)病灶為GTV （包括GTV 和依照病理類(lèi)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(mén)控技術(shù) CT 片中顯示可見(jiàn)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(mén)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(duì)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(huà)危及器官 （1）皮膚：由Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)識(shí)別并勾畫(huà)；（2）肺：Eclipse 計(jì)劃系統(tǒng)勾畫(huà)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?xún)?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(huà)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(mén)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(guò)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(xiàn)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(mén)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(jiàn)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(mén)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；呼吸門(mén)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(jiàn)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(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；呼吸門(mén)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(mén)控調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃HI、CI 相對(duì)于常規(guī)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃更接近于1（P＜0.05）。 見(jiàn)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；呼吸門(mén)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(mén)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(jiàn)表4。

3 討 論

臨床上部分通過(guò)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(duì)于不能進(jìn)行手術(shù)根治晚期肺癌以及高齡患者來(lái)說(shuō)，放射治療是此類(lèi)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(duì)于3D-CRT，IMRT 通過(guò)調(diào)節(jié)射線(xiàn)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(shì)。

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(méi)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(guò)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(mén)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(huà)期間可以直觀反映病灶運(yùn)動(dòng)幅度，準(zhǔn)確勾畫(huà)放療靶區(qū)［9］。 Zeng 等［10］研究顯示肺癌放療過(guò)程中， 呼吸門(mén)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(mén)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(mén)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(guò)程中肺活動(dòng)度小，無(wú)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(xiàn)照射［11］，該研究中兩種方式確定GTV 差異比較沒(méi)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(mén)控技術(shù)勾畫(huà)GTV 顯著高于三維CT 勾畫(huà)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(huà)GTV 偏大。 直方圖常用于判斷計(jì)劃靶區(qū)劑量， 該研究通過(guò)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(mǎn)足95%計(jì)劃靶區(qū)， 本研究中呼吸門(mén)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(huà)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(mén)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(shuō)明呼吸門(mén)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(duì)精確均勻，因此兩種計(jì)劃中D50、D5差異比較無(wú)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(wú)明顯差異，但呼吸門(mén)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(shuō)明了呼吸門(mén)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(duì)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(mén)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(mén)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(duì)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(mén)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(mén)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(guò)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。