肺癌三维适形调强放射治疗正常肺组织定义的探讨

刘鹏，崔鹏，荆凡静，王孔迪

青岛市海慈医疗集团 a.放疗科；b.医疗装备科，山东 青岛 266033

肺癌是目前世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，在我国的发病率和死亡率已居城市恶性肿瘤之首[1]。根据TNM分期，绝大部分肺癌患者在整个治疗过程中均需要接受放射治疗。放疗技术普遍采用三维适形调强放疗[2]，可在将正常组织的受照剂量控制在安全范围的前提下尽量提高靶区的剂量，其中最大的难题是正常肺组织的保护。在准确勾画肿瘤靶区的前提下，正确勾画正常肺组织也非常重要。接受照射剂量≥20 Gy的肺体积占肺总体积的比例（V20）是最常用的肺剂量学参数，现结合我院收治的69例肺癌患者放疗时正常肺组织的勾画情况进行分析。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2013年我院收治的经病理证实的肺癌患者69例，包括鳞癌、腺癌和小细胞癌等。其中男52例，女17例，年龄41～83岁，中位年龄63岁。根据肺内大体肿瘤体积（Vt）的不同将患者分为两组：A组肺内大体肿瘤体积＜125 cm3，共38例；B组肺内大体肿瘤体积≥125 cm3，共31例。

1.2 治疗方法

全部患者均采用热塑膜固定体位，强化CT模拟定位，层厚5 mm，扫描范围从胸廓入口到肋膈角，包全两肺[3]。应用核通三维治疗计划系统，由放疗医师根据规范勾画靶区，包括肿瘤靶区（GTV）、临床靶区（CTV）和计划靶区（PTV）；同时勾画邻近正常组织器官，包括脊髓、气管、双肺和心脏等。物理师根据要求完成治疗计划，经放疗医师确认后，通过新华模拟机验证位置，应用瓦里安医用直线加速器6 MV X射线行三维适形调强放疗，每天1次，每周5次，常规分割，总剂量50～66 Gy。

1.3 计划设计

将A、B两组患者的CT定位图像各复制4份，分别使用4种不同的方法勾画正常肺组织：计划一（P1）：将PTV外所有具备正常肺功能的肺组织定义为正常肺组织；计划二（P2）：将CTV外所有具备正常肺功能的肺组织定义为正常肺组织；计划三（P3）：将GTV外所有具备正常肺功能的肺组织定义为正常肺组织；计划四（P4）：将整个双肺定义为正常肺组织。P1～P4的三维适形调强放疗计划设计方案相同。

1.4 治疗计划评价

利用剂量体积直方图（DVH）分析比较A、B两组患者P1～P4计划的V20值。

1.5 统计学方法

应用SPSS 17.0软件进行统计学分析，组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

A、B两组患者的治疗计划中，P1～P4的V20均值都呈增加趋势。A组P1～P4的V20均值分别为：18.0%、19.0%、20.0%、21.2%（P＞0.05，无统计学意义）。B组P1～P4的V20均值分别为：25.5%、27.1%、29.4%、31.5%（P＜0.05，有统计学意义）。A、B两组肺癌患者P1～P4计划的V20值比较结果，见图1。

图1 A、B两组肺癌患者P1-P4计划的V20值比较结果

3 讨论

放射性肺损伤是肺原发性或转移性癌以及食管癌、乳腺癌、淋巴瘤或其他纵隔肿瘤行放射治疗时的一种并发症[4],美国放射治疗肿瘤组（RTOG）放射性损伤评价标准[5]将发生在放疗开始后90 d以内者称为急性放射性肺炎，90 d以后者称为慢性放射性肺纤维化，分级标准为6级：0级：无变化；1级：轻度干咳或用力性呼吸困难；2级：需麻醉药、止咳药治疗的持续咳嗽，轻微活动时呼吸困难；3级：经麻醉药、止咳药治疗无效的严重咳嗽或休息时呼吸困难，有临床或放射学证据的肺炎，需间隙吸氧或激素治疗； 4级：严重呼吸困难，需持续吸氧或辅助通气； 5级：死亡。目前，放射性肺损伤已成为影响胸部肿瘤放疗的主要因素，许多患者因治疗过程中出现急性放射性肺炎而中断治疗，也有部分患者发展为慢性放射性肺纤维化从而严重影响生活质量，甚至死亡。因此，如何在治疗前和治疗过程中及时有效地预测放射性肺炎的发生对临床工作有十分重要的意义。

近几十年来，随着计算机和现代放射治疗技术的发展，临床研究越来越多地利用肺剂量学参数来预测放射性肺炎。研究最多的肺剂量学参数指标是接受一定剂量照射的肺的体积比（Vdose）。Graham等[6]通过对99例肺癌患者的研究发现，非小细胞肺癌三维适形放疗（3D-CRT）中肺受照射的体积、剂量与放射性肺炎发生率的高低和严重程度相关，其中V20的相关性最强：当V20＜20%时,无放射性肺炎发生；当V20介于22%～31%时， 约8%的患者发生2级放射性肺炎；当V20＞32%时，有3级以上放射性肺炎发生。中科院肿瘤医院通过对接受3D-CRT治疗的107例局部晚期非小细胞肺癌临床剂量学参数与放射性肺炎发生的相关性研究也证实[7]，V20是最具代表性的指标之一。

制定治疗计划过程中，对V20的要求各单位大致相同，大都定义为在单纯放疗时V20＜35%，在同步放化疗时V20＜30%。但是关于正常肺组织的勾画却不尽相同，大致分为以下几种情况：① 将双肺体积减去GTV定义为正常肺组织；② 将双肺体积减去CTV定义为正常肺组织；③ 将双肺体积减去PTV定义为正常肺组织；④ 将整个双肺定义为正常肺组织。

Hope[8]、Seppenwoolde[9]等研究中将双肺体积减去GTV定义为正常肺组织，可能根据的是GTV接受的高处方剂量和正常肺组织有明显差别，这也是目前最常见的正常肺组织定义法。目前，美国国立综合癌症网络（NCCN）指南则将正常肺组织定义为双肺体积减去CTV，其根据可能是CTV不属于完全正常的肺组织，如RTOG-0617研究就采用了该定义。此外，一些学者[10-12]在其研究中则运用了双肺体积减去PTV作为正常肺组织的定义，其根据可能为PTV是真正治疗的区域，为实际高剂量区，减去PTV即减少肺V20中所有的高剂量区，相较于减去GTV更为合理。我们在研究中发现，相较于将全肺组织定义为正常肺组织，采用将双肺体积减去PTV的肺组织定义，V20似乎更好，但却会部分掩盖PTV-GTV区域肺组织的损伤，尤其当肺内大体肿瘤体积较大时更为突出。当肺内PTV的体积大于某一数值时，原有的V20等指标将严重偏离限制数值。肺内大体肿瘤体积较大，正常肺组织相对较小，无论怎样优化，均难以满足肺组织的剂量体积参数限制要求，此种情况下，如果将全肺组织定义为正常肺组织， 虽然V20可能相对较高，但却能进一步提示实施放射治疗时潜在的肺损伤情况，提醒医生小心处理（特别是因肺内大体肿瘤较大，V20很难控制在35%以内时）。

本研究通过对两组患者V20的比较表明，4种正常肺组织勾画方法在统计数据上有所差别。这4种常见的正常肺组织勾画方法在肺内大体肿瘤体积较小时（本研究以肺内大体肿瘤体积125 cm3为界），V20数值差别无显著意义；肺内大体肿瘤体积较大时，V20数值差异显著。

综上，笔者认为，无论按照何种定义勾画正常肺组织，不能将V20指标作为唯一的参考标准，需根据肺内大体肿瘤体积的实际情况加以区别对待。

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