惡性腫瘤中主動呼吸控制狀態下CT與自由呼吸狀態下四維CT的應用

杜良國 黃博 杜梁

430000湖北省漢川市人民醫院放射科

惡性腫瘤中主動呼吸控制狀態下CT與自由呼吸狀態下四維CT的應用

杜良國 黃博 杜梁

430000湖北省漢川市人民醫院放射科

目的：探討惡性腫瘤中主動呼吸控制狀態下CT與自由呼吸狀態下四維CT的應用。方法：收治行立體定向放射治療的肺部惡性腫瘤患者17例，分別在主動呼吸控制狀態下行常規CT掃描(ABC-CT)、自由呼吸狀態下行常規CT掃描(FB-CT)與四維CT掃描(4D-CT)，比較檢查效果。結果：4D-CT的定位時間、治療時間低于ABC-CT(P＜0.05)；4D-CT的PGTV/GTV、PGTV、靜態GTV高于ABC-CT(P＜0.05)；與FB、MeanIP-CT、CT0比較，ABC的雙肺體積明顯增大，靶區定位更為精確，正常肺組織照射劑量明顯減少。結論：ABC-CT與4D-CT在放射治療中均能獲得比較理想的定向效果，但ABC方式的臨床特征更為理想。

惡性腫瘤；立體定向放射治療；主動呼吸控制；四維CT

肺部惡性腫瘤患者實施立體定向放射治療(SBRT)，是臨床目前常用治療方案。但大量實踐資料表明，由于肺部存在的非自主性呼吸運動，使得肺部腫瘤患者在實施SBRT技術時有一定的限制[1]。而當前控制呼吸運動的主要治療技術有依據自由呼吸狀態優化PTV、ABC、呼吸門控、目標追蹤、4D-CT等。其中，準確定位腫瘤靶體積，降低正常肺組織照射劑量和正常組織并發癥概率，是目前采取各項技術解決呼吸運動影響肺部腫瘤放療效果所關注的重點。其中，ABC技術是通過主動呼吸控制系統在呼吸特定的時相強制患者屏氣、控制呼吸，來進行定位和放療；而4D-CT技術是通過對患者有規律呼吸模式的掃描而精準地確定腫瘤靶區在呼吸運動中的位置和大小[2]。本研究分析采取上述兩種技術方案在同一組肺部惡性腫瘤患者立體定向放射治療中的應用，現報告如下。

資料與方法

2014年2月-2016年2月收治行立體定向放射治療的肺部惡性腫瘤患者17例，男13例，女4例，年齡27～68歲，平均(45.8±6.46)歲；包括原發性肺癌8例，其他部位腫瘤肺轉移9例，腫瘤體積0.28～10.52 cc，平均(3.74±1.76)cc，均為小體積、孤立、實體性腫瘤。

方法：①掃描方法。17例患者分別在主動呼吸控制狀態下行常規CT掃描(ABC-CT)、自由呼吸狀態下行四維CT掃描(4D-CT)。ABC-CT：在呼吸控制定位前，先指導患者練習深吸氣后屏氣。CT定位時，指導患者口含呼吸接嘴，戴鼻夾，由定位醫師從外接電腦上觀察患者的呼吸曲線。屏氣觸發閾值設定為呼吸曲線峰值85%，屏氣時間設定在30 s，等待患者呼吸均勻后，令患者按下控制手柄，曲峰值達觸發閾值開始制動呼吸，當曲線變為直線，開始CT掃描。治療時自主呼吸控制方式與上述流程相同。4D-CT：采用64排Siemens定位CT，先將呼吸門控裝置(AZ-733V，ANZAI MEDICAL)放置于患者的腹部，利用該裝置監測患者的呼吸狀態，觀察呼吸曲線平穩之后，利用后門控技術獲取呼吸曲線的10個相位。ABC-CT與4D-CT所獲得圖像均傳至治療計劃系統中 (Pinnacle3 9.8， Philips Radiation Oncology Systems，Milpitas，CA)。②靶區勾畫與放療計劃設計：分別在4D-CT 的10個呼吸時相、最大密度投影圖像及ABC-CT圖像上手動勾畫腫瘤靶區(GTV)與危及器官，GTV外擴形成臨床靶區，CTV上考慮呼吸運動形成內靶區(ITV)，ITV均勻外擴5 mm形成計劃靶區(PTV)。采用9野，分別設計FB、MeanIP-CT、CT0和ABC的4種SBRT治療計劃，處方劑量均為48Gy/4f，將PTV外擴3 mm形成射野半影邊界的容積。

指標觀察：①根據劑量-體積直方圖計算PGTV/GTV，逐一統計患者的定位時間、計劃時間與治療時間。②記錄ABC-CT與4D-CT的膈肌頭腳方向移動度。③統計分析4種治療計劃的雙肺(Vlung-a)、GTV和PTV，同時通過劑量體積直方圖(DVH)評價雙肺V20和平均肺劑量(MLD)。

統計學方法：統計學處理采用IBM SPSS 22.0分析軟件，計量資料的統計描述應用(x±s)表示，計量資料的比較應用配對t檢驗，以P＜0.05表示差異具有統計學意義。

結果

兩種CT掃描的物理指標比較：ABC-CT與4D-CT掃描的物理指標比較可見，4D-CT的定位時間、治療時間低于ABC-CT，差異具有統計學意義(P＜0.05)；4D-CT的PGTV/GTV、PGTV、靜態GTV明顯高于ABC-CT，差異具有統計學意義(P＜0.05)。兩組計劃時間比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。

兩種CT掃描的膈肌頭腳方向移動度比較：ABC-CT與4D-CT掃描圖像測量的膈肌移動度比較，ABC-CT為(1.36± 0.45)cm，4D-CT為(1.37±0.42)cm，差異無統計學意義(P＞0.05)。

討論

ABC-CT技術與4D-CT技術在肺部惡性腫瘤患者立體定向放射治療中的應用比較普遍。其中，ABC技術在使用時可獲得清晰的影像圖，能夠有效地降低放射治療過程肺部組織的非自主性呼吸運動，便于放療醫師準確地確定腫瘤區域，縮小PTV容積，從而提高靶區劑量。但是，由于ABC技術治療時要求患者在屏氣狀態下20 s以上，使得肺功能不好的患者無法耐受。而4D-CT技術已經預先考慮了腫瘤運動變化，治療計劃實施時可能連續執行，使不能耐受ABC的患者可以精確地執行SBRT治療，但4D-CT技術比較復雜，且雙肺體積較ABC明顯減小，其V20、MLD和NTCP顯著上升，劑量學較ABC技術并無優勢[3]。因此在臨床實踐中，多將ABC-CT技術與4D-CT技術互為補充應用。

綜上所述，雖然4D-CT技術可以精確地執行SBRT治療，但ABC以其雙肺體積大，計劃靶區小，使得在靶區受量一致的情況下，劑量學上明顯優于FB和4D-CT，因此認為，在患者肺功能良好的情況下可以優先選擇ABC-CT，若體力較差則優先選擇4D-CT。

[1]王義海,阿合力·那斯肉拉,潘廣鵬,等.四維CT呼吸門控技術聯合圖像引導放射治療在肺癌中的應用[J].重狀醫學,2014,43(30): 3994-3996.

[2]王瑋,李建彬,胡宏光,等.自由呼吸狀態下三維CT和四維CT極限時相全乳正向調強放療治療計劃的比較[J].中華腫瘤雜志, 2012,34(10):759-763.

[3]邢曉汾,孟艷敏,崔桐,等.基于四維CT對呼吸運動中肺部腫瘤位移和體積變化的研究 [J].山 西 醫 藥 雜 志,2016,45(15): 1763-1765.

Application of four dimensional CT under free breathing and CT under active breathing control state in malignant tumor

Du Liangguo,Huang Bo,Du Liang

Department of Radiology,the People's Hospital of Hanchuan City 430000

Objective:To explore the application of four dimensional CT under free breathing and CT under active breathing control state in malignant tumor.Methods:17 patients with lung cancer treated with stereotactic radiotherapy were selected.They were given ABC-CT,FB-CT and 4D-CT respectively.We compared the examination results.Results:The location time and treatment time of 4D-CT was lower than ABC-CT(P＜0.05).PGTV/GTV,PGTV,static GTV of 4D-CT were higher than ABC-CT(P＜0.05).Compared with FB,MeanIP-CT and CT0,in ABC,the double lung volume was obviously increased,the target area positioning was more accurate,and the radiation dose of normal lung tissue was obviously decreased.Conclusion:In radiation therapy,both ABC-CT and 4D-CT can achieve more ideal directional effect,but the clinical features of ABC were more ideal.

Malignant tumor;Stereotactic radiotherapy;Active breathing control;Four dimensional CT

10.3969/j.issn.1007-614x.2017.1.69