射波刀治療周圍型非小細胞肺癌中金標位移統(tǒng)計分析

于旭耀，王煜雯，袁智勇，宋勇春，張 華，董 洋，王 平

（1.天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院放療科，國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心，天津市腫瘤防治重點實驗室，天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學研究中心，天津300060；2.天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院空港醫(yī)院放療科，天津300300；3.天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院肺部腫瘤科，天津300060）

0 引言

立體定向體部放療（stereotactic body radiation therapy，SBRT）可使腫瘤患者病灶區(qū)域接受高輻射劑量，同時降低其周圍正常組織、器官的受照射劑量，提高腫瘤的局部控制率及療效，已成為早期非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的主要臨床治療手段之一[1-2]。而NSCLC 患者肺部腫瘤及其周圍正常組織、器官隨呼吸具有一定運動特性，因此，在進行NSCLC 患者SBRT 靶區(qū)勾畫及治療計劃設計時，需重點關注肺部腫瘤及其周圍正常組織、器官呼吸運動對臨床治療的影響[3]。采用射波刀（Cyberknife，CK）系統(tǒng)進行NSCLC 患者SBRT 治療時，一般需要在治療前對患者肺部腫瘤植入金標，且在治療過程中通過雙平面正交投影X 射線成像系統(tǒng)獲取金標位置（即腫瘤位置），并結合患者體表紅外發(fā)生器檢測所得呼吸信號進行呼吸同步動態(tài)照射，以提高治療精度，降低肺部正常組織、器官的受照損傷[4-7]。

本研究回顧性分析天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院射波刀中心收治的300 例周圍型NSCLC 患者治療過程中采集所得金標位置信息的日志文件，提取并分類統(tǒng)計分析患者呼吸引起金標在三維方向上的平移數(shù)據(jù)，為周圍型NSCLC 患者SBRT 靶區(qū)范圍的確定及其臨床呼吸運動追蹤治療參數(shù)設定提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2017 年1 月至2019 年12 月于天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院接受射波刀SBRT 治療的200 例周圍型NSCLC 患者，其中男性106 例、女性94 例；年齡40~79 歲，中位年齡54.6 歲。納入標準：（1）首次經(jīng)臨床影像和病理確診為原發(fā)周圍型NSCLC；（2）KPS 評分≥70 分；（3）三級支氣管以下。排除標準：（1）患者患有其他軀體性疾??；（2）出現(xiàn)其他遠端轉移病灶?；颊呔贑T 引導下進行肺部腫瘤的金標植入及病變組織活檢，其中鱗癌45 例（22.50%）、腺癌138 例（69.00%）、腺鱗癌17 例（8.50%）。采用射波刀SBRT在3~7 次（中位5 次）內(nèi)給予靶區(qū)4 200~6 000 cGy 劑量（中位5 500 cGy）。本研究經(jīng)天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院倫理委員會批準，已取得患者的知情同意并簽署知情同意書。

1.2 金標植入及確認

在CT 引導下采用18G 穿刺針對患者肺部腫瘤植入1～3 粒金標，金標采用純度為99.9%的黃金制成，圓柱直徑為0.7～0.9 mm，長度為5 mm。200 例患者植入金標1 周后，進行CT 掃描確認金標位置及患者是否發(fā)生氣胸現(xiàn)象。

1.3 治療曝光條件

如圖1 所示，采用射波刀系統(tǒng)對周圍型NSCLC患者進行SBRT 治療時，射波刀靶區(qū)定位系統(tǒng)（target location system，TLS）采用實時正交X 射線成像獲取金標影像并與治療計劃生成的數(shù)字重建圖像（digitally reconstructed radiograph，DRR）進行比對，從而得到金標位置信息，實現(xiàn)對患者呼吸過程中腫瘤位置的實時追蹤。

圖1 射波刀靶區(qū)定位系統(tǒng)采用正交X 射線成像進行患者肺部腫瘤內(nèi)金標實時定位

由于每個周圍型NSCLC 患者的腫瘤及其內(nèi)部金標位置不同，采用射波刀系統(tǒng)進行呼吸運動（Sychony）追蹤治療時正交X 射線成像所選取的曝光條件差異較大，所以本研究中X 射線成像參數(shù)選擇電壓40～125 kV、電流50～250 mA、曝光時間30～50 ms[6]。

1.4 數(shù)據(jù)獲取

射波刀系統(tǒng)通過正交X 射線成像獲得金標頭腳（I/S）方向、左右（L/R）方向和前后（A/P）方向位置數(shù)據(jù)并保存治療日志文件[8]。

1.5 統(tǒng)計學方法

根據(jù)腫瘤靶區(qū)在患者肺部分布情況及其體積大?。ǎ?00 mL、100～200 mL 和＞200 mL）對200 例周圍型NSCLC 患者金標動度進行分類研究。金標位移數(shù)據(jù)用均值±標準差（±s）表示，采用SPSS 19.0 軟件進行配對樣本t 檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

根據(jù)腫瘤在肺部分布位置不同及其體積大小，對300 例患者的肺部金標位移信息進行分類統(tǒng)計，結果見表1。由表1 可以看出，射波刀SBRT 治療過程中腫瘤內(nèi)部金標位移幅度總體上I/S 方向＞A/P 方向＞L/R 方向。金標位移與其所在腫瘤位置及體積相關，且腫瘤位置是決定金標位移幅度大小的主要因素，位于肺下葉腫瘤內(nèi)部的金標位移幅度要大于肺上葉和肺中葉的2 倍以上，其中位于肺下葉且體積＜100 mL 的腫瘤內(nèi)的金標在L/R 方向上的位移幅度[（26.29±9.89）mm]最大，是位于肺上葉且體積＜100 mL的腫瘤內(nèi)的金標位移幅度[（6.55±1.63）mm]的4 倍左右。

表1 200 例周圍型NSCLC 患者金標位移幅度單位：mm

對腫瘤內(nèi)金標在I/S、L/R 和A/P 3 個方向上的位移信息進行兩兩配對t 檢驗，統(tǒng)計分析二者之間的差異，結果見表2。從表2 中可以看出，腫瘤內(nèi)金標位移在I/S 方向與L/R 方向、A/P 方向之間具有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），而在L/R 和A/P 方向之間沒有明顯統(tǒng)計學差異。

表2 200 例周圍型NSCLC 患者腫瘤內(nèi)金標各方向位移差異性分析結果

3 討論

與常規(guī)放療相比，SBRT 具有高劑量、高精度、高治療增益比且低分次、靶區(qū)周圍正常組織受照劑量低的優(yōu)勢，已成為臨床治療NSCLC 患者的重要手段之一。董妍等[9]對118 例早期NSCLC 患者分別行常規(guī)分割放療（59 例）和SBRT 治療（59 例），比較2 組的療效及對患者肺功能的影響，結果表明SBRT 能夠提高患者近期療效，改善患者肺功能，從而明顯改善了患者的生存率。RTOG 0618 的2018 年臨床試驗報告和JCOG0403 研究均表明采用SBRT 治療早期可手術肺癌患者具有較高的局部控制率和總生存期，可以作為老年或心肺功能差的患者的手術替代首選治療方式[10-11]。

已有多項研究表明患者局部復發(fā)與放射劑量密切相關，腫瘤靶區(qū)接受輻射劑量越高，腫瘤局部控制率越高，療效越好[12-13]。高輻射劑量意味著靶區(qū)周圍正常組織具有較高的損傷風險，因此放射精度要高?；颊吆粑\動引起肺部腫瘤（靶區(qū)）及其周圍正常組織、器官發(fā)生位移，從而導致SBRT 的治療精度降低[14]。射波刀系統(tǒng)進行肺癌患者SBRT 治療時，采用靶區(qū)定位系統(tǒng)獲得實時采集的X 射線影像與治療計劃生成的DRR 圖像之間金標位置差異，獲取腫瘤內(nèi)部植入金標的呼吸位移情況，從而實現(xiàn)患者腫瘤呼吸運動的追蹤治療[15]。丁俊強等[16]研究表明，射波刀金標追蹤仰臥位與俯臥位治療精度分別為（0.398±0.112 12）和（0.266±0.114 37）mm，均小于射波刀安全治療要求的0.90 mm。

本研究通過對200 例接受射波刀SBRT 治療的周圍型NSCLC 患者的臨床治療日志文件進行統(tǒng)計分析，結果表明，在腫瘤內(nèi)金標在I/S方向上位移幅度較大，且位移大小與腫瘤位置及體積有關。位于肺下葉且體積＜100 mL 的腫瘤，其內(nèi)部金標呼吸位移最大為（26.29±9.89）mm，是位于肺上葉體積相近腫物的4 倍左右。這是由于患者吸氣時膈肌收縮，呼氣時膈肌松弛，而位于膈肌頂?shù)南路文[瘤會由于膈肌狀態(tài)牽引向左右擴張或彈回。此外，由于病灶體積越大，患者肺功能越差，腫瘤組織受患者呼吸時肺組織擴張牽引作用引起的位移越小。

對腫瘤內(nèi)金標在不同方向上的呼吸位移情況統(tǒng)計分析可以看出，I/S 方向位移與L/R 方向、A/P 方向位移具有明顯的統(tǒng)計學差異（P＜0.05），而L/R 方向和A/P 方向之間沒有明顯的統(tǒng)計學差異。

綜上所述，在對周圍型NSCLC 患者進行SBRT靶區(qū)范圍確定及臨床治療時，應重點關注患者呼吸所引起的肺部腫瘤在I/S 方向上發(fā)生的位移情況，特別是針對位于肺下葉且體積＜100 mL 的腫瘤病灶，應當適當擴大臨床治療的靶區(qū)范圍，以減小患者呼吸引起病灶位移對放療的影響，提高治療增益比。