中晚期肺癌患者调强放射治疗前后肺功能的变化

耿旭红，尹希，梁续飞，杨华，巩晓红，郭丽娟

(河北医科大学第四医院，石家庄050011)

中晚期肺癌患者调强放射治疗前后肺功能的变化

耿旭红，尹希，梁续飞，杨华，巩晓红，郭丽娟

(河北医科大学第四医院，石家庄050011)

目的 比较中晚期肺癌患者调强放射治疗(IMRT)前后的肺功能，探讨IMRT对肺功能的影响。方法 选择肺癌中晚期不能手术者70例，采用CT模拟定位勾画肿瘤靶区，同期加量整合技术进行IMRT，处方剂量PTV 50～66 Gy，1.8～2.0 Gy/d，5 d/周，共25～33次。于IMRT前及IMRT结束后1周内测定静息状态下的肺功能。通气功能包括肺活量、1秒钟用力肺活量、1秒钟用力肺活量占用力肺活量的百分比、1秒钟用力肺活量实测值占预计值的百分比、最大呼气中期流量、最大通气量；弥散功能包括一氧化碳弥散量(DLCOcSB)、肺泡弥散量(DLCOcSB/VA)；气道阻力包括呼吸总阻抗(Zrs)、中心阻力(Rc)、20 Hz时的呼吸阻力(R20)、外周阻力(Rp)、5 Hz时的呼吸阻力(R5)、5 Hz时的呼吸电抗(X5)、弹性阻力等于惯性阻力时的响应频率(Fres)。结果 治疗后，患者肺通气功能指标与治疗前比较差异均无统计学意义(P均>0.05)；DLCOcSB、DLCOcSB/VA较治疗前均明显减低(P均<0.05)；Rc、R20较放疗前均降低(P<0.05、0.01)，Zrs、Rp、R5、X5、Fres与治疗前比较无明显变化(P均>0.05)。结论 IMRT可降低肺癌患者的肺弥散功能，但可改善肺癌患者的中心气道阻力，对肺通气功能无显著影响。

肺癌；调强放射治疗；肺通气功能；肺弥散功能；气道阻力

中晚期肺癌或不能耐受手术治疗者多选择放射性治疗。调强放射治疗(IMRT)是目前胸部肿瘤较理想的治疗方式，其通过改变靶区剂量分布的不均性[1]，降低靶区内射线照射的强度，并保证剂量的有效分布，使靶区内任意一点都能达到理想剂量，而靶区之外的剂量迅速下降，最大限度地保护正常组织。由于肺是辐射中度敏感器官，受照射剂量、照射时间、肿瘤位置及患者自身状况等多种因素的影响，放射性肺损伤目前仍不能避免[2]。本研究通过观察中晚期肺癌患者IMRT前后肺通气功能、弥散功能、气道阻力的变化，分析IMRT对肺功能的影响。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2015年河北医科大学第四医院收治的肺癌患者70例，男49例、女21例，年龄30～80岁、中位年龄58岁。均经病理检查证实，临床分期Ⅱa期32例、Ⅱb期14例、Ⅲ期24例。KPS评分均≥70分。排除严重肝肾疾病及心脏疾病患者。

1.2 IMRT方法 采用CT模拟定位，勾画肿瘤靶区(GTV)和危及器官，将GTV均匀外扩6～8 mm为临床靶区，在临床靶区前后左右外扩5 mm、上下外扩10 mm为计划靶区(PTV)，外扩PTV区域若包括脊髓组织则进行适当修改。采用同期加量整合技术(SIB)，处方剂量PTV 50～66 Gy，1.8～2.0 Gy/d，5 d/周，共25～33次；双肺V10≤40%；V20≤30%；V30≤18%(V10、V20、V30是指肺组织在达到10、20、30 Gy的体积占全肺的百分数)。

1.3 肺功能检测 采用德国Jaeger公司Maste Screen PFT肺功能测定系统。每天进行室温、室压、湿度等的BTPS校正，高、中、低三流速定标，检测标准按照欧洲呼吸学会(ERS)制定的肺功能检测标准。肺通气功能包括肺活量(FVC)、1秒钟用力肺活量(FEV1)、1秒钟用力肺活量实测值占预计值的百分比(FEV1%)、1秒量占用力肺活量的百分比(FEV1/FVC)、最大呼气中期流量(MMEF)、最大通气量(MVV)；弥散功能检测采用一口气弥散法，测量前均经实测血红蛋白校正，测量指标包括一氧化碳弥散量(DLCOcSB)、肺泡弥散量(DLCOcSB/VA)；气道阻力检测采用脉冲震荡法(IOS)，测量指标包括呼吸总阻抗(Zrs)、中心阻力(Rc)、外周阻力(Rp)、5 Hz时的呼吸阻力(R5)、20 Hz时的呼吸阻力(R20)、5 Hz时的呼吸电抗(X5)、弹性阻力等于惯性阻力时的响应频率(Fres)。肺功能判断标准采用2015年肺功能测定指南的肺功能通气及弥散标准[3，4]。

2 结果

2.1 治疗前后肺通气功能比较 治疗后患者各肺通气功能指标与治疗前比较无明显变化(P均>0.05)。见表1。

表1 中晚期肺癌患者治疗前后肺通气功能比较±s)

注：与治疗前比较，P均>0.05。

2.2 治疗前后肺弥散功能比较 治疗后患者肺弥散功能指标DLCOcSB、DLCOcSB/VA较治疗前降低(P均<0.05)。见表2。

表2 患者治疗前后肺弥散功能指标比较

注：与治疗前比较，*P<0.05。

2.3 治疗前后肺气道阻力比较 治疗后患者肺气道阻力指标Rc、R20均较治疗前降低(P<0.05、<0.01)，Zrs、Rp、R5、X5、Fres与治疗前比较无明显变化(P均>0.05)。见表3。

3 讨论

尽管IMRT目前对肺癌的治疗效果较好，但其对肺组织的放射性刺激尚不能完全避免，放射性肺损伤通常在放射治疗后5周开始，12周达高峰[5]。

表3 中晚期肺癌患者治疗前后肺气道阻力指标比较

注：与治疗前比较，*P<0.05，**P<0.01。

放射性肺损伤是由多细胞因子参与的复杂的慢性病变过程。Stennark等[6]报道，IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、TGF-β1等均与放射性肺损伤有关，特别是IL-8、TGF-β1参与并介导多种细胞因子的增殖、变异，在放射性炎性病变过程中起关键作用[7]。Calveley等[8]研究发现，当肺组织被电离辐射后，早期全肺被炎症反应所激活，启动DNA信号转导，触发肺组织的纤维化扳机，并启动大量成纤维细胞(FB)的增殖分裂，肺间质的胶原纤维增生并沉积。放射性病理改变表现为早期渗出性病变和后期的纤维组织增生，肺泡上皮细胞及内皮细胞变性、水肿，肺泡壁增厚，肺泡腔变小、塌陷、萎缩，导致肺泡表面活性物质的分泌减少，肺泡进行有效气体交换的面积减少，通气血流比值失调，换气功能明显降低。

Chen等[9]报道，放射性治疗后，肺通气功能指标(FVC、FEV1)、弥散功能与放射性肺炎有关。本研究于IMRT结束后1周检查测得肺功能，其中FVC、FEV1无明显改变，弥散功能明显降低，与薛英波等[10]的报道一致。其原因可能与年龄因素有关，另外IMRT改变靶区内外的射线剂量分布，将较高的剂量分布到较广范围，降低高剂量区参数的同时增加了低剂量区参数[11]，而放射性肺损伤与剂量参数密切相关[12],低剂量照射对肺通气功能影响较小。

肺弥散功能是指气体通过肺泡及毛细血管壁进行气体交换的过程。肺弥散功能取决于肺泡面积、肺泡毛细血管壁的厚度及血管内血红蛋白。本研究的肺弥散功能采用经血红蛋白校正后的DLCOcSB和DLCOcSB/VA，排除了血红蛋白的影响。结果显示，中晚期肺癌患者在接受IMRT后，DLCOcSB、DLCOcSB/VA较IMRT前明显下降。分析其机制可能为：患者接受IMRT后，肺泡-毛细血管膜因放射性刺激发生变性[13]，失去正常的组织结构及功能，导致弥散距离相对增加、呼吸膜增厚，降低了气体的弥散速率；肺泡上皮细胞水肿、变性，肺泡表面活性物质分泌减少，进行气体交换的有效面积减少；肺泡毛细血管及血管周围的炎性病变，使得毛细血管床减少，导致通气血流比值失调，肺弥散功能降低。

脉冲震荡(IOS)技术采用外加的震荡频率信号叠加在受检者自身产生的呼吸信号上，经快速傅立叶转换，通过对其气道压力和流量的连续记录，对脉冲震荡下的静息呼吸进行频谱分析[14]，得到一系列呼吸阻抗参考值(黏性阻力和弹性阻力)，对气道阻力的测定更佳敏感[15]。本研究结果显示，中晚期肺癌患者IMRT后肺通气功能改变不明显，而中心气道阻力R20、Rc明显降低。其机制与放疗后肺部癌肿较放疗前缩小，在静息状态下IOS测定中心气道阻力较用力肺活量测定通气功能更加敏感有关。

综上所述，IMRT是胸部恶性肿瘤放射性治疗的一项精准治疗，但对肺组织的放射性损伤仍然存在。中晚期肺癌患者IMRT结束后，肺功能即有一定的改变，包括肺弥散功能降低和静息状态下的中心气道阻力降低。IOS技术测定气道阻力用于肺癌患者治疗后疗效观察较为敏感,肺弥散功能数据的变化可作为间质性肺炎发生的功能性敏感指标之一，因此放疗期间应密切注意患者肺功能尤其是弥散功能的动态变化，早期实施必要的临床干预和心肺康复治疗。

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河北省卫生厅医学科学研究重点课题计划(20120358，20130544)。

郭丽娟(E-mail: jysygnk@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.06.013

R734.2

B

1002-266X(2017)06-0040-03

2016-10-05)