X线双能减影技术在肺癌调强适形放疗靶区勾画中的应用

邹勤舟，张福正，赵涤非，杨波

（江南大学附属医院肿瘤放疗科，无锡 214062）

随着放射治疗技术的不断更新和发展，放疗在肺癌综合治疗中的作用日益明显。调强适形放疗（IMRT）作为三维适形放疗的一种，对辐射野内剂量要求精确，它治疗肺癌时，在提高靶区剂量的同时能更好地保护正常组织，并且能提高肿瘤局控率和患者生存率，减轻放疗不良反应和损伤［1］。由于呼吸运动、心脏搏动的存在，肺癌IMRT中靶区的勾画是减少受累体积的关键［2］。为此，本研究使用X线双能减影技术检测44例行IMRT肺癌患者的肿块活动度，并在检测结果的指导下进行呼吸门控的使用和靶区勾画，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2013年3月～9月本院肿瘤放射科就诊的肺癌患者44例，其中男32例，女12例；年龄46～81岁，中位年龄64岁；患者功能状态评分（KPS）均≥70；病理类型：鳞癌10例，腺癌33例，腺鳞癌1例；发生部位：周围型肺癌23例，中央型肺癌21例；左上叶4例，左下叶6例，右上叶8例，右中叶16例，右下叶10例；肿瘤直径：＜3cm 18例，3～6cm 24例，＞6cm 2例；肿瘤分期：Ⅰ期1例，Ⅱ期8例，Ⅲ期17例，Ⅳ期18例。

1.2 实验设备

Synergy医用直线加速器［配备KV级锥形束CT（CBCT）］购自瑞典医科达公司；XiO V4.7治疗计划系统（TPS）购自美国CMS公司；Lightspeed Ultra螺旋CT购自美国GE公司；LX－40A医用模拟定位机购自日本东芝公司；两维电离室矩阵MatriXX系统购自德国IBA公司；体部固定架购自比利时ORFIT公司；X线双能减影机由江苏瑞尔医疗科技有限公司与美国瓦里安公司合作提供。

1.3 方法

1.3.1 体位固定和双能减影 患者双手上举，使用“头手固定架”固定，胸部使用网格型体膜固定。以患者左右方向为X轴，腹背方向为Y轴，头脚方向为Z轴，在X线双能减影机上检测患者平静呼吸状态下肿块在X、Y、Z方向上的活动度。任意方向上活动度都＜3mm者设为减影组，共12例；任意一方向上活动度≥3mm者设为门控组，共32例。使用主动呼吸门控系统（Elekta ABC），并再次测量肿块活动度。

1.3.2 CT扫描 对2组患者运用增强CT模拟定位（CT－Sim），定位标志使用“魔十字”技术，扫描范围上界至环甲膜，下界至肺下缘下10cm，肿块区域层厚2.5mm，层间距2.5mm，其余层厚、层间距均为5mm，图像网络传送至TPS中。

1.3.3 靶区定义和处方剂量 靶区包括：实体肿瘤靶区（GTV）和计划靶区（PTV）。PTV为在GTV的基础上各个方向外扩6mm，并进行PTV修饰，避免超出胸廓或进入心脏，椎体过多。纵隔淋巴区域以及锁骨上、下淋巴区域可以单独定义为第二靶区。计划采用5～7野的静态IMRT：DT50Gy／4 Fx／2W，2～3次／w；常规IMRT：DT66Gy／33Fx／6.5W，95%以上PTV满足处方剂量，90%的处方等剂量线完全覆盖PTV，最大剂量点在靶区内，并控制在10%以内；严格控制剂量：肺V5＜55%，V20＜20%，确保心脏和脊髓等危及器官受量控制在正常范围内。

1.3.4 放疗实施 剂量通量验证通过后实施放疗计划，患者在加速器床上摆位完成后使用CBCT扫描。运用骨头配准联合人工配准的方法进行精度验证，在STRACTURE模块下比较PTV轮廓覆盖肿块的程度，并统计肿块边缘距离PTV轮廓的最小距离。

1.4 指标观察及随访

观察肺癌患者病灶不同部位的肿块活动程度，门控组和减影组患者PTV轮廓覆盖肿块情况。此外，患者术后定期随访，于术后3个月胸部CT复查，评价近期疗效并统计不良反应。近期疗效参照WHO肿瘤疗效评价：完全缓解（CR）为肿瘤完全消失并持续4w以上；部分缓解（PR）为肿瘤体积缩小≥50%；疾病稳定（SD）为肿瘤体积缩小＜50%或体积增加≤25%；疾病进展（PD）为肿瘤体积增大＞25%。不良反应评价参照NCI－CTC 3.0标准。

1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行分析，计数资料采用χ2检验，计量资料用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验，多组间均数比较采用方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺癌患者不同病灶部位肿块的活动度比较

肺癌患者肺上叶、中叶、下叶肿块Z方向上的活动程度与X和Y方向上的比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01），Z方向活动度最大观测值为28mm；患者肺上叶X和Y方向上肿块活动度差异具有统计学意义（P＜0.01）。方差分析显示，X方向上患者肺上、中、下叶肿块活动度差异不具有统计学意义（P＞0.05）（见表1）。

表1 肺癌患者肿块活动度检测结果（±s，mm）

表1 肺癌患者肿块活动度检测结果（±s，mm）

与Z轴比较，＊P＜0.05，＊＊P＜0.01；与Y轴比较，＃＃P＜0.01

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

2.2 减影组和门控组患者肿块活动度情况比较

门控组患者X、Y和Z方向轴上肿块活动程度均小于减影组患者，差异具有统计学意义（P＜0.05），结果显示，呼吸门控的使用能够潜在减少肿块的活动程度（见表2）。

表2 两组患者肿块活动度比较（±s，mm）

表2 两组患者肿块活动度比较（±s，mm）

与减影组比较，＊P＜0.05。

门控组 32 1.0±0.4＊ 1.0±0.4＊ 1.7±0.7＊减影组12 1.5±0.5 1.4±0.6 2.2±0.8

2.3 减影组和门控组患者PTV轮廓覆盖肿块情况

经CBCT图像配准后，测定肿块边缘距离PTV轮廓的最小距离，结果显示，最小距离＜3、3～4、4～5和≥5mm的患者门控组分别为0、3、14和15例，减影组分别为1、1、5、5例，肿块边缘距离PTV轮廓的最小距离在4～5mm及以上患者在门控组和减影组分别占90.6%（29／32）和83.3%（10／12），差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.4 患者疗效及不良反应

所有患者均顺利完成放疗，放疗期间及结束后1w内出现I级放射性食管炎4例，对症处理后缓解；放疗结束1月内出现I～Ⅱ级放射性皮炎6例，肋骨疼痛3例；放疗结束后3月内发生I～Ⅱ级放射性肺炎2例。患者行CT观察近期疗效：完全缓解19例，部分缓解15例，有效率为77.3%（34／44）。

3 讨论

肺癌的发病率在中国呈逐年上升趋势，其发病率和病死率均排在癌症疾病谱的前列［3］。肺癌在综合治疗过程中，放射治疗的作用越来越受到临床工作者的重视［4］，特别是随着精确定位、精确计划和精确治疗“三精放疗”模式的建立，肿瘤放疗在保证靶区剂量的同时，大大降低和减少了周围正常组织的受量和体积，有效控制了放疗反应带来的组织损伤［5，6］。此外，IMRT 能够针对靶区三维形状和要害器官与靶区的具体解剖关系，对放射束强度进行调节，而靶区勾画是其关键环节［7］。ICRU 83号报告［8］指出，在临床靶体积基础上需要外扩一定的距离，以形成PTV；另一方面，由于呼吸、胃肠蠕动，心脏、大血管搏动等因素可造成靶区及正常器官的实际受照剂量与计划剂量有明显偏差，因此如何准确界定靶区的范围和PTV外扩的距离尤为重要。

X线双能减影技术广泛应用于双能CT、扫描投影、血管造影和DSA等领域［9］。它通过C型臂可以完成对病人不同角度上的双能X射线摄影，一个角度每次拍摄共获得10对高低能图，同时对每一对双能图像，用数字减影技术处理，分别得到软组织图像和骨骼图像。通过动态显示软组织图像，可清晰地观察病灶的运动情况，并检测病灶的三维空间运动范围［10］。本研究利用X线双能减影技术检测了44例肺癌患者的肿块活动度，患者肺上、中、下叶X方向肿块活动度比较一致；不同方向比较中，Z方向肿块活动度最大，最大观测值为28mm，这应当引起重视。有研究［11］表明，肿块的活动度与发生部位、肿块大小和与周围的粘连程度有关，存在着个体差异，因此临床靶区勾画时应结合患者具体情况确定PTV外扩的距离。

本研究门控组患者X、Y和Z方向轴上肿块活动程度均小于减影组患者，主动呼吸门控系统具有潜在减少患者肿块活动度的作用［12］。经过呼吸干预后，肺癌患者靶区勾画中PTV确定根据GTV外扩6mm，照射时的CBCT配准结果显示，PTV轮廓能完全覆盖肿块，大多数患者（门控组90.6%，减影组83.3%）PTV轮廓距离肿块边缘4～5mm或以上，能够满足临床放疗要求；同时随着放疗剂量的累加，肿块体积会继续缩小，PTV的保证范围也相应增加［13］。放疗过程中持续观察患者肿块动态变化，减影组存在1例患者PTV轮廓覆盖偏移较大，这可能与实验分组标准执行不严有关。另外，本研究44例患者放射治疗后，治疗总有效率77.3%，I～Ⅱ级放射性肺炎的发生率为4.5%（2／44），放疗不良反应相对轻微。

综上所述，肺癌患者IMRT前进行肿块活动度的检测意义非凡，通过X线双能减影技术测定明确肿块活动范围，再针对患者个体差异化地进行呼吸门控和靶区勾画是保证靶区剂量，减少放疗反应的关键，同时X线双能减影技术简单易行，值得临床推广。

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