X線雙能減影技術在肺癌調強適形放療靶區(qū)勾畫中的應用

鄒勤舟，張福正，趙滌非，楊波

（江南大學附屬醫(yī)院腫瘤放療科，無錫 214062）

隨著放射治療技術的不斷更新和發(fā)展，放療在肺癌綜合治療中的作用日益明顯。調強適形放療（IMRT）作為三維適形放療的一種，對輻射野內劑量要求精確，它治療肺癌時，在提高靶區(qū)劑量的同時能更好地保護正常組織，并且能提高腫瘤局控率和患者生存率，減輕放療不良反應和損傷［1］。由于呼吸運動、心臟搏動的存在，肺癌IMRT中靶區(qū)的勾畫是減少受累體積的關鍵［2］。為此，本研究使用X線雙能減影技術檢測44例行IMRT肺癌患者的腫塊活動度，并在檢測結果的指導下進行呼吸門控的使用和靶區(qū)勾畫，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2013年3月～9月本院腫瘤放射科就診的肺癌患者44例，其中男32例，女12例；年齡46～81歲，中位年齡64歲；患者功能狀態(tài)評分（KPS）均≥70；病理類型：鱗癌10例，腺癌33例，腺鱗癌1例；發(fā)生部位：周圍型肺癌23例，中央型肺癌21例；左上葉4例，左下葉6例，右上葉8例，右中葉16例，右下葉10例；腫瘤直徑：＜3cm 18例，3～6cm 24例，＞6cm 2例；腫瘤分期：Ⅰ期1例，Ⅱ期8例，Ⅲ期17例，Ⅳ期18例。

1.2 實驗設備

Synergy醫(yī)用直線加速器［配備KV級錐形束CT（CBCT）］購自瑞典醫(yī)科達公司；XiO V4.7治療計劃系統(tǒng)（TPS）購自美國CMS公司；Lightspeed Ultra螺旋CT購自美國GE公司；LX－40A醫(yī)用模擬定位機購自日本東芝公司；兩維電離室矩陣MatriXX系統(tǒng)購自德國IBA公司；體部固定架購自比利時ORFIT公司；X線雙能減影機由江蘇瑞爾醫(yī)療科技有限公司與美國瓦里安公司合作提供。

1.3 方法

1.3.1 體位固定和雙能減影 患者雙手上舉，使用“頭手固定架”固定，胸部使用網(wǎng)格型體膜固定。以患者左右方向為X軸，腹背方向為Y軸，頭腳方向為Z軸，在X線雙能減影機上檢測患者平靜呼吸狀態(tài)下腫塊在X、Y、Z方向上的活動度。任意方向上活動度都＜3mm者設為減影組，共12例；任意一方向上活動度≥3mm者設為門控組，共32例。使用主動呼吸門控系統(tǒng)（Elekta ABC），并再次測量腫塊活動度。

1.3.2 CT掃描 對2組患者運用增強CT模擬定位（CT－Sim），定位標志使用“魔十字”技術，掃描范圍上界至環(huán)甲膜，下界至肺下緣下10cm，腫塊區(qū)域層厚2.5mm，層間距2.5mm，其余層厚、層間距均為5mm，圖像網(wǎng)絡傳送至TPS中。

1.3.3 靶區(qū)定義和處方劑量 靶區(qū)包括：實體腫瘤靶區(qū)（GTV）和計劃靶區(qū)（PTV）。PTV為在GTV的基礎上各個方向外擴6mm，并進行PTV修飾，避免超出胸廓或進入心臟，椎體過多?？v隔淋巴區(qū)域以及鎖骨上、下淋巴區(qū)域可以單獨定義為第二靶區(qū)。計劃采用5～7野的靜態(tài)IMRT：DT50Gy／4 Fx／2W，2～3次／w；常規(guī)IMRT：DT66Gy／33Fx／6.5W，95%以上PTV滿足處方劑量，90%的處方等劑量線完全覆蓋PTV，最大劑量點在靶區(qū)內，并控制在10%以內；嚴格控制劑量：肺V5＜55%，V20＜20%，確保心臟和脊髓等危及器官受量控制在正常范圍內。

1.3.4 放療實施 劑量通量驗證通過后實施放療計劃，患者在加速器床上擺位完成后使用CBCT掃描。運用骨頭配準聯(lián)合人工配準的方法進行精度驗證，在STRACTURE模塊下比較PTV輪廓覆蓋腫塊的程度，并統(tǒng)計腫塊邊緣距離PTV輪廓的最小距離。

1.4 指標觀察及隨訪

觀察肺癌患者病灶不同部位的腫塊活動程度，門控組和減影組患者PTV輪廓覆蓋腫塊情況。此外，患者術后定期隨訪，于術后3個月胸部CT復查，評價近期療效并統(tǒng)計不良反應。近期療效參照WHO腫瘤療效評價：完全緩解（CR）為腫瘤完全消失并持續(xù)4w以上；部分緩解（PR）為腫瘤體積縮小≥50%；疾病穩(wěn)定（SD）為腫瘤體積縮?。?0%或體積增加≤25%；疾病進展（PD）為腫瘤體積增大＞25%。不良反應評價參照NCI－CTC 3.0標準。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行分析，計數(shù)資料采用χ2檢驗，計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間均數(shù)比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 肺癌患者不同病灶部位腫塊的活動度比較

肺癌患者肺上葉、中葉、下葉腫塊Z方向上的活動程度與X和Y方向上的比較，差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05或P＜0.01），Z方向活動度最大觀測值為28mm；患者肺上葉X和Y方向上腫塊活動度差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。方差分析顯示，X方向上患者肺上、中、下葉腫塊活動度差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（見表1）。

表1 肺癌患者腫塊活動度檢測結果（±s，mm）

表1 肺癌患者腫塊活動度檢測結果（±s，mm）

與Z軸比較，＊P＜0.05，＊＊P＜0.01；與Y軸比較，＃＃P＜0.01

肺上葉 12 2.9±1.0＊＊＃＃ 1.7±0.9＊＊4.2±0.7肺中葉 16 2.3±1.0＊ 2.6±1.8＊ 5.2±3.4肺下葉 16 2.6±1.5＊ 3.6±2.0＊10.6±4.8

2.2 減影組和門控組患者腫塊活動度情況比較

門控組患者X、Y和Z方向軸上腫塊活動程度均小于減影組患者，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），結果顯示，呼吸門控的使用能夠潛在減少腫塊的活動程度（見表2）。

表2 兩組患者腫塊活動度比較（±s，mm）

表2 兩組患者腫塊活動度比較（±s，mm）

與減影組比較，＊P＜0.05。

門控組 32 1.0±0.4＊ 1.0±0.4＊ 1.7±0.7＊減影組12 1.5±0.5 1.4±0.6 2.2±0.8

2.3 減影組和門控組患者PTV輪廓覆蓋腫塊情況

經(jīng)CBCT圖像配準后，測定腫塊邊緣距離PTV輪廓的最小距離，結果顯示，最小距離＜3、3～4、4～5和≥5mm的患者門控組分別為0、3、14和15例，減影組分別為1、1、5、5例，腫塊邊緣距離PTV輪廓的最小距離在4～5mm及以上患者在門控組和減影組分別占90.6%（29／32）和83.3%（10／12），差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.4 患者療效及不良反應

所有患者均順利完成放療，放療期間及結束后1w內出現(xiàn)I級放射性食管炎4例，對癥處理后緩解；放療結束1月內出現(xiàn)I～Ⅱ級放射性皮炎6例，肋骨疼痛3例；放療結束后3月內發(fā)生I～Ⅱ級放射性肺炎2例?；颊咝蠧T觀察近期療效：完全緩解19例，部分緩解15例，有效率為77.3%（34／44）。

3 討論

肺癌的發(fā)病率在中國呈逐年上升趨勢，其發(fā)病率和病死率均排在癌癥疾病譜的前列［3］。肺癌在綜合治療過程中，放射治療的作用越來越受到臨床工作者的重視［4］，特別是隨著精確定位、精確計劃和精確治療“三精放療”模式的建立，腫瘤放療在保證靶區(qū)劑量的同時，大大降低和減少了周圍正常組織的受量和體積，有效控制了放療反應帶來的組織損傷［5，6］。此外，IMRT 能夠針對靶區(qū)三維形狀和要害器官與靶區(qū)的具體解剖關系，對放射束強度進行調節(jié)，而靶區(qū)勾畫是其關鍵環(huán)節(jié)［7］。ICRU 83號報告［8］指出，在臨床靶體積基礎上需要外擴一定的距離，以形成PTV；另一方面，由于呼吸、胃腸蠕動，心臟、大血管搏動等因素可造成靶區(qū)及正常器官的實際受照劑量與計劃劑量有明顯偏差，因此如何準確界定靶區(qū)的范圍和PTV外擴的距離尤為重要。

X線雙能減影技術廣泛應用于雙能CT、掃描投影、血管造影和DSA等領域［9］。它通過C型臂可以完成對病人不同角度上的雙能X射線攝影，一個角度每次拍攝共獲得10對高低能圖，同時對每一對雙能圖像，用數(shù)字減影技術處理，分別得到軟組織圖像和骨骼圖像。通過動態(tài)顯示軟組織圖像，可清晰地觀察病灶的運動情況，并檢測病灶的三維空間運動范圍［10］。本研究利用X線雙能減影技術檢測了44例肺癌患者的腫塊活動度，患者肺上、中、下葉X方向腫塊活動度比較一致；不同方向比較中，Z方向腫塊活動度最大，最大觀測值為28mm，這應當引起重視。有研究［11］表明，腫塊的活動度與發(fā)生部位、腫塊大小和與周圍的粘連程度有關，存在著個體差異，因此臨床靶區(qū)勾畫時應結合患者具體情況確定PTV外擴的距離。

本研究門控組患者X、Y和Z方向軸上腫塊活動程度均小于減影組患者，主動呼吸門控系統(tǒng)具有潛在減少患者腫塊活動度的作用［12］。經(jīng)過呼吸干預后，肺癌患者靶區(qū)勾畫中PTV確定根據(jù)GTV外擴6mm，照射時的CBCT配準結果顯示，PTV輪廓能完全覆蓋腫塊，大多數(shù)患者（門控組90.6%，減影組83.3%）PTV輪廓距離腫塊邊緣4～5mm或以上，能夠滿足臨床放療要求；同時隨著放療劑量的累加，腫塊體積會繼續(xù)縮小，PTV的保證范圍也相應增加［13］。放療過程中持續(xù)觀察患者腫塊動態(tài)變化，減影組存在1例患者PTV輪廓覆蓋偏移較大，這可能與實驗分組標準執(zhí)行不嚴有關。另外，本研究44例患者放射治療后，治療總有效率77.3%，I～Ⅱ級放射性肺炎的發(fā)生率為4.5%（2／44），放療不良反應相對輕微。

綜上所述，肺癌患者IMRT前進行腫塊活動度的檢測意義非凡，通過X線雙能減影技術測定明確腫塊活動范圍，再針對患者個體差異化地進行呼吸門控和靶區(qū)勾畫是保證靶區(qū)劑量，減少放療反應的關鍵，同時X線雙能減影技術簡單易行，值得臨床推廣。

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