錐形束CT 配準前后的肺癌調強放療計劃的臨床研究

姚冬明

肺癌治療以手術治療為主，但部分肺癌患者已到晚期，或由于腫瘤大小已錯過手術的最佳時機或不適宜接受手術［1］。放療是目前惡性腫瘤很常用的輔助治療措施，但擺位誤差等因素的存在可影響放療過程中的使用劑量，可增強對正常組織的損害，提高放療風險［2］。錐形束CT(CBCT)為近年來新興發展的技術，具有重量輕、體積小等優勢，可實現在線校正，提升放療效果［3～7］。筆者醫院放射科2011 年起對肺癌放療過程中使用CBCT 技術，放療效果滿意，現報道如下。

資料與方法

1.一般資料:選擇2011 年1 月～2013 年12 月期間在筆者醫院腫瘤科接受治療的22 例肺癌患者為研究對象。患者年齡39 ～82 歲，病程1 ～6 年，其中，男性12 例，女性10 例，均經組織病理學確診為肺癌［3］。患者每周1 次CBCT 掃描(行治療前、治療后掃描)，治療劑量2Gy/次，分30 次，共60 Gy［3］。

2.納入排除標準:(1)納入標準:均經病理確診為肺癌;臨床分期為Ⅲa 期以上;腫瘤直徑≤5cm，無法手術者;無嚴重肝、腎疾病;無其他嚴重腦部器質性病變;知情同意者。(2)排除標準:有其他嚴重精神疾病者;未完成隨訪者。

3.方法［3］:(1)設備:使用西門子CT 定位儀，美國瓦里安1200EX 加速器配載瓦里安圖像采集系統，瓦里安Eclipse8.5計劃系統，依據Lyman 模型自行研制NTCP 計算軟件。(2)掃描及CBCT 圖像獲得:仰臥位，增強CT 掃描，層厚和層間距3mm，由聲門下掃描至上腹部，將圖像數據傳至工作站。治療完成后，行千伏級CBCT 掃描，圖像配準按照自動配準+手動配準，記錄分次間誤差。治療結束后再次掃描，記錄治療后分次內誤差。治療期間每周行CBCT 在線引導體位校正1 次，共行4 次，得到8 組數據。(3)計劃靶區外擴距離、放療計劃:①計劃靶區(PTV)外擴距離:計算分次間誤差和分次內誤差，總系統誤差和總隨機誤差用分次間誤差與分次內誤差平方和的平方根計算，計算二參數法產生PTV 間距(M =2.0∑+0.7σ);②CT-1 計劃設計:勾畫大體腫瘤體積，三維方向上外擴8mm，得到PTV;③CT-2 計劃:勾畫大體腫瘤體積，三維方向上外擴3mm 至臨床靶區，三維方向上按照M 值外擴得到PTV(表1)，采取與CT-1 計劃相同射野、角度和原則，得到校正后計劃CT-2，PTV 處方劑量為60Gy(2Gy/次)。

4.評價參數:CT-1 和CT-2 計劃評價雙肺V5、V10、V20、V30、V50，平均劑量，脊髓最大劑量，PTV 最小劑量、最大劑量和D95，分別將肺V5、V10、V20依據Lyman 模型編寫程序來計算NTCP［3］。

5.統計學方法:使用SPSS 19.0，執行非參數Wilcoxson 符號秩檢驗和協方差分析，P ＜0.05 為差異有統計學意義。

結 果

1.PTV 三維方向誤差和外擴邊界:具體情況見表1。前后均相似(P ＞0.05，表2)。

表1 患者PTV 三維方向誤差和外擴邊界(mm)

表2 患者CBCT 靶體積參數校正前后計劃比較(±s)

表2 患者CBCT 靶體積參數校正前后計劃比較(±s)

參數 校正前 校正后F P最小劑量(Gy)45.32 ±5.61 44.96 ±4.21 -1.22 0.250最大劑量(Gy) 63.11 ±2.91 63.29 ±3.01 0.53 0.589平均劑量(Gy) 58.62 ±0.91 58.29 ±0.76 0.82 0.617體積(cm3) 203.79 ±71.56 151.63 ±69.78 -2.06 0.042 D95(Gy)54.21 ±3.26 55.06 ±4.08 1.16 0.301

3.患者CBCT 正常組織參數校正前后計劃比較:CBCT 校正后的雙肺平均劑量有優勢(P ＜0.05)，而脊髓最大劑量校正前后相似(P ＞0.05，表3)。

表3 患者CBCT 正常組織參數校正前后計劃比較(±s)

表3 患者CBCT 正常組織參數校正前后計劃比較(±s)

參數 校正前 校正后Z P雙肺平均劑量(Gy)9.89 ±2.31 7.89 ±2.16 -2.21 0.036脊髓最大劑量(Gy)34.18 ±4.96 35.68 ±5.08 -0.73 0.521

4. 患者CBCT 肺部參數校正前后計劃比較:CBCT 校正前后，雙肺V5、V10、V20、V30、V50等指標均相似(P 均＞0.05)，詳見表4。

表4 患者CBCT 肺部參數校正前后計劃比較(±s)

表4 患者CBCT 肺部參數校正前后計劃比較(±s)

參數 校正前 校正后Z P V542.02 ±8.16 44.98 ±10.18 -0.52 0.671 V10 25.68 ±6.21 28.76 ±6.56 -0.49 0.615 V20 12.51 ±3.62 16.18 ±4.19 -1.28 0.261 V30 6.12 ±3.31 7.26 ±3.89 -0.62 0.575 V50 1.95 ±1.21 2.42 ±1.58 -0.52 0.651

5. 患者CBCT 肺體積參數變化校正前后計劃NTCP 比較:校正后NTCP 隨V5、V10、V20升高有降低趨勢(P=0.152、0.048、0.000)，詳見表5。

表5 患者CBCT 肺體積參數變化校正前后計劃NTCP 比較(±s)

表5 患者CBCT 肺體積參數變化校正前后計劃NTCP 比較(±s)

參數 校正前 校正后Z P V5 0.312 ±0.261 0.351 ±0.276 -1.52 0.151 V10 0.116 ±0.102 0.169 ±0.112 -1.88 0.049 V20 0.007 ±0.042 0.034 ±0.102 -4.98 0.000

討 論

肺癌病死率高，發生率在我國居惡性腫瘤之首，近年來有上升趨勢，其以手術治療為主，但部分患者無法進行手術，因此采取適宜的非手術方式處理腫瘤是目前臨床研究重點之一［8～16］。放化療是目前惡性腫瘤最常用的輔助治療措施，可用于手術患者的輔助治療。

放療適用于肺癌手術后的輔助治療或無法手術者的局部治療，目前已成為肺癌輔助治療的主要手段之一。由于擺位誤差及生理活動等因素的存在，導致放療過程中劑量準確性受影響，進而影響腫瘤組織受照面積和正常組織受損程度。如PTV 太小，可使局部腫瘤組織受照面減少，腫瘤放療效果不佳，不能有效提升控制率、減少復發率。如PTV 太大，則正常組織受照面大，受損程度重。基于CBCT 的調強放療用于肺癌放療，可控性大，可有效減少擺位誤差。本研究中PTV 三維方向誤差和外擴邊界均在較為理想的范圍內，因此對放療效果影響較小。

Masuda 等［7］報道，CBCT 可以在線校正，因此可有效減少誤差，提高治療效果，但受照肺體積和隨機誤差等因素仍然可對放療效果產生一定的影響。王義海等［3］也發現，放療過程中存在的隨機誤差，可影響晚期肺癌治療水平和肺組織的受照面。本研究顯示，CBCT 校正前后的PTV 體積存在差異(P ＜0.05)，而D95、平均劑量、最大最小劑量指標校正前后無統計學差異(P ＞0.05)。提示腫瘤治療水平受到了隨機誤差影響。CBCT 校正前后，雙肺V5、V10、V20、V30、V50等指標變化差異不大(P ＞0. 05)，但CBCT 校正后的雙肺平均劑量差異具有統計學意義(P ＜0.05)，可能與受照肺體積相關。這與相關文獻報道相符［3，7］。

Coiffard 等［8］報道肺受量與NTCP 可受CBCT 影響，進而影響放療效果。本研究發現，校正后NTCP隨V5、V10、V20升高有降低趨勢(P =0. 152、0. 048、0.000)，且分別以V10、V20為肺受照體積計算，則差異更明顯，這和文獻報道基本一致［3，8］。提示經CBCT校正后可減少肺受量和NTCP，即經CBCT 校正后對控制NTCP 優勢明顯。

本研究不足之處在于樣本量較小，因此仍然需要更大規模的臨床研究。綜上所述，經CBCT 校正后的放療計劃可有效減少NTCP，增加PTV 劑量，提高放療效果，且安全性較高，可提升肺癌的治療效果。相信隨著CBCT 技術的不斷發展和完善，其用于肺癌放療的效果將得到進一步提高。

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