肺部腫瘤調(diào)強(qiáng)放射治療不同定義正常肺組織的臨床分析

邵衛(wèi)仙，施林心，袁成，苗慧，張文，劉亞洲，陳宏林，王強(qiáng)，孫蘇平

(徐州市腫瘤醫(yī)院放射治療科，江蘇 徐州，221005)

目前全球范圍內(nèi)肺癌居新發(fā)病例及癌癥死因第一位，據(jù)全國腫瘤登記中心2014年發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2010年新發(fā)肺癌60.59萬，居惡性腫瘤首位，發(fā)病率為35.23/10萬，同期，肺癌死亡人數(shù)48.66萬，死亡率為27.93/10萬[1]。大多數(shù)肺癌在治療不同時(shí)期均需要接受放療，目前肺癌的放療多采用調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)和體部立體定向放射治療(stereotactic body radiation therapy，SBRT)技術(shù)。肺是并聯(lián)器官，肺內(nèi)腫瘤的放療計(jì)劃評(píng)估會(huì)使用體積劑量概念，其中對(duì)臨床限制最大的是正常肺組織的保護(hù)，在精準(zhǔn)勾畫靶區(qū)的前提下，正常肺組織的正確勾畫非常重要。肺組織的容積效應(yīng)可以應(yīng)用于臨床治療方案的優(yōu)化，為預(yù)測(cè)肺癌患者急性肺損傷提供參數(shù)[2](如，將接受>20Gy照射的肺體積定義為V20)。但是，在臨床應(yīng)用過程中，不同放療單位對(duì)正常肺組織理解和定義各不相同[3-4]，導(dǎo)致V20、V30、平均肺組織劑量(MLD)差異，從而影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一致性和治療計(jì)劃評(píng)估。本文結(jié)合我院收治的23例肺癌患者就不同定義的正常肺組織勾畫情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1 材料和方法

1.1 研究病例

選取我院2015年4月—2018年12月期間收治的經(jīng)病理證實(shí)的肺部腫瘤患者23例(男性16例，女性7例)，其中原發(fā)性肺癌18例，轉(zhuǎn)移性肺癌5例，年齡37～83歲，中位年齡67歲，所有患者療前常規(guī)檢查肺功能良好，經(jīng)卡氏評(píng)分(KPS)均≥70 分，且病灶均局限于肺內(nèi)、不超過肺門，均不存在明顯縱膈腫大淋巴結(jié)，GTV體積3～175 cm3。

1.2 治療方案及靶區(qū)確定

所有患者均采用熱塑體膜固定，仰臥位胸部增強(qiáng)CT定位掃描，層厚5 mm，掃描范圍從下頜骨下緣至雙腎上極水平。將CT掃描信息輸入三維立體治療計(jì)劃系統(tǒng)，由兩位副主任醫(yī)師以上放療醫(yī)師根據(jù)規(guī)范確定靶區(qū)：腫瘤靶區(qū)(GTV)、臨床靶區(qū)(CTV)和計(jì)劃靶區(qū)(PTV)，同時(shí)勾畫正常器官，包括脊髓、氣管、雙肺和心臟等。物理師按照要求制定三維治療計(jì)劃，放療醫(yī)師確認(rèn)后應(yīng)用加速器予6 MV X射線行調(diào)強(qiáng)放療制定計(jì)劃，總劑量60 Gy。

1.3 計(jì)劃設(shè)計(jì)與比較

正常肺組織定義：(1)全肺體積(Lung-all)：將全肺組織定義為正常肺組織。(2)全肺體積減去腫瘤體積(Lung all-GTV)：將GTV外所有具備正常功能的肺組織定義為正常組織。按GTV體積進(jìn)行分組，S組為3～50 cm3共5例，M組為50.1～100 cm3共11例，L組為100.1～175 cm3共7例。將感興趣區(qū)域劃分成體積矩陣，計(jì)算某一劑量區(qū)間范圍內(nèi)出現(xiàn)的體積單元，形成劑量體積直方圖(DVH)，對(duì)不同分組不同定義肺組織下的V20、V30進(jìn)行比較。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

用SPSS 17.0軟件處理，各劑量學(xué)參數(shù)計(jì)量數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較用配對(duì)t檢驗(yàn)，p<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

結(jié)果列于表1。由表1可見，當(dāng)GTV體積在3～50 cm3時(shí)(S組)，病灶小，總體肺受照體積相對(duì)小，兩種肺正常組織定義下V20、V30值均較小，經(jīng)比較后差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而對(duì)于M組，GTV體積在50.1～100 cm3區(qū)間，不同正常組織定義下V20、V30差距開始增大，但對(duì)于V20仍未表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，V30有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；當(dāng)GTV>100 cm3，V20及V30均值差異明顯，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較后兩者有顯著性差異。

表1 各分組不同定義肺組織下的V20、V30比較

3 討論

近年來，放射治療技術(shù)不斷發(fā)展，圖像引導(dǎo)的放療(IGRT)是提高肺部腫瘤放療效果、減少發(fā)生放射性肺損傷概率的重要手段。但是，大多數(shù)基層醫(yī)院并不具備圖像引導(dǎo)條件，那么，如何在現(xiàn)有條件下盡量提高腫瘤內(nèi)照射劑量、減少正常肺組織受量是我們必須關(guān)注的問題。肺是并聯(lián)器官，由多個(gè)具有平行功能單位組成，如果其中一部分功能損壞，并不影響其他功能單位的正常使用。因此，放射性肺損傷的嚴(yán)重程度與超過肺放射耐受劑量的肺體積的大小關(guān)系密切。而劑量體積直方圖(DVH)是目前調(diào)強(qiáng)放射治療中被廣泛應(yīng)用的治療計(jì)劃評(píng)估方法，它簡(jiǎn)潔明了地顯示靶區(qū)和正常組織中劑量和體積的關(guān)系。因此，放射性肺損傷的研究與DVH的有關(guān)參數(shù)密切相關(guān)。目前多個(gè)結(jié)果顯示[5-6]，放射性肺損傷的發(fā)生與V20相關(guān)，而對(duì)V20的要求，各單位大致相同，大多定義在單純放療時(shí)<35%、在同步化療時(shí)<30%，以降低肺損傷的發(fā)生概率。但對(duì)正常肺組織的不同定義，將直接導(dǎo)致V20、V30數(shù)值的差異，影響臨床判斷。目前國內(nèi)有以下幾種：①整個(gè)雙肺。②雙肺體積減去GTV。③雙肺體積減去CTV。④雙肺體積減去PTV。筆者認(rèn)為，正常肺組織應(yīng)該是具有正常通氣換氣功能的肺功能單位，腫瘤組織應(yīng)排除在外，而CTV及PTV為GTV在一定程度外放而來，其包含的單位仍有近似正常的功能，故本研究?jī)H采用①和②兩組概念。

對(duì)數(shù)據(jù)按GTV體積大小進(jìn)行分組分層分析，結(jié)果顯示：腫瘤體積較小時(shí)，病灶小，總體肺受照體積相對(duì)小，兩種肺正常組織定義下V20、V30值均較小，經(jīng)比較二者無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，正常組織的定義對(duì)臨床判斷影響不大，但在臨床上特別是在基層醫(yī)院，體積較小的早期腫瘤畢竟少數(shù)；而對(duì)于中等體積腫瘤，腫瘤直徑3～4 cm以上，體積50 cm3時(shí)，V20、V30差距開始增大，但對(duì)于V20仍未表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，V30有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；且當(dāng)腫瘤體積較大時(shí)，腫瘤直徑>5～6 cm，體積>100 cm3，V20及V30均值差異明顯，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較后兩者有顯著性差異。根據(jù)臨床劑量學(xué)原則，正常肺組織受量過高，需要對(duì)總劑量進(jìn)行取舍和調(diào)整，以期降低后期放射性肺炎發(fā)生概率。相對(duì)于將全部肺組織定義為正常肺組織，除去GTV體積的正常肺組織V20及V30數(shù)值較小，由于腫瘤體積所占據(jù)的體積失去正常肺組織功能，后者更能客觀反映功能性肺組織的受量，減少必要的總量妥協(xié)，提供局部腫瘤劑量，更好控制腫瘤的進(jìn)展。因此建議肺內(nèi)大體積腫瘤時(shí)，定義正常肺組織應(yīng)減去腫瘤體積，以期更客觀反映功能性肺組織的受量。但是，大體積腫瘤的V20及V30數(shù)值相對(duì)較高，潛在肺損傷可能性更大，臨床操作過程中不能僅憑DVH作為唯一的參考標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，由于不同單位設(shè)備、質(zhì)控人員水平和技術(shù)員擺位水平各有差別，對(duì)于正常肺組織的定義略有不同，通過對(duì)本單位計(jì)劃評(píng)估中正常肺組織的不同定義，來評(píng)估本科室放射治療中潛在肺損傷，更好的優(yōu)化臨床治療方案。本研究仍需擴(kuò)大樣本量做進(jìn)一步驗(yàn)證。