肺部腫瘤調強放射治療不同定義正常肺組織的臨床分析

邵衛仙，施林心，袁成，苗慧，張文，劉亞洲，陳宏林，王強，孫蘇平

(徐州市腫瘤醫院放射治療科，江蘇 徐州，221005)

目前全球范圍內肺癌居新發病例及癌癥死因第一位，據全國腫瘤登記中心2014年發布數據顯示，2010年新發肺癌60.59萬，居惡性腫瘤首位，發病率為35.23/10萬，同期，肺癌死亡人數48.66萬，死亡率為27.93/10萬[1]。大多數肺癌在治療不同時期均需要接受放療，目前肺癌的放療多采用調強放療(IMRT)和體部立體定向放射治療(stereotactic body radiation therapy，SBRT)技術。肺是并聯器官，肺內腫瘤的放療計劃評估會使用體積劑量概念，其中對臨床限制最大的是正常肺組織的保護，在精準勾畫靶區的前提下，正常肺組織的正確勾畫非常重要。肺組織的容積效應可以應用于臨床治療方案的優化，為預測肺癌患者急性肺損傷提供參數[2](如，將接受>20Gy照射的肺體積定義為V20)。但是，在臨床應用過程中，不同放療單位對正常肺組織理解和定義各不相同[3-4]，導致V20、V30、平均肺組織劑量(MLD)差異，從而影響評價標準一致性和治療計劃評估。本文結合我院收治的23例肺癌患者就不同定義的正常肺組織勾畫情況進行統計分析。

1 材料和方法

1.1 研究病例

選取我院2015年4月—2018年12月期間收治的經病理證實的肺部腫瘤患者23例(男性16例，女性7例)，其中原發性肺癌18例，轉移性肺癌5例，年齡37～83歲，中位年齡67歲，所有患者療前常規檢查肺功能良好，經卡氏評分(KPS)均≥70 分，且病灶均局限于肺內、不超過肺門，均不存在明顯縱膈腫大淋巴結，GTV體積3～175 cm3。

1.2 治療方案及靶區確定

所有患者均采用熱塑體膜固定，仰臥位胸部增強CT定位掃描，層厚5 mm，掃描范圍從下頜骨下緣至雙腎上極水平。將CT掃描信息輸入三維立體治療計劃系統，由兩位副主任醫師以上放療醫師根據規范確定靶區：腫瘤靶區(GTV)、臨床靶區(CTV)和計劃靶區(PTV)，同時勾畫正常器官，包括脊髓、氣管、雙肺和心臟等。物理師按照要求制定三維治療計劃，放療醫師確認后應用加速器予6 MV X射線行調強放療制定計劃，總劑量60 Gy。

1.3 計劃設計與比較

正常肺組織定義：(1)全肺體積(Lung-all)：將全肺組織定義為正常肺組織。(2)全肺體積減去腫瘤體積(Lung all-GTV)：將GTV外所有具備正常功能的肺組織定義為正常組織。按GTV體積進行分組，S組為3～50 cm3共5例，M組為50.1～100 cm3共11例，L組為100.1～175 cm3共7例。將感興趣區域劃分成體積矩陣，計算某一劑量區間范圍內出現的體積單元，形成劑量體積直方圖(DVH)，對不同分組不同定義肺組織下的V20、V30進行比較。

1.4 統計方法

用SPSS 17.0軟件處理，各劑量學參數計量數據用均數±標準差表示，組間比較用配對t檢驗，p<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

結果列于表1。由表1可見，當GTV體積在3～50 cm3時(S組)，病灶小，總體肺受照體積相對小，兩種肺正常組織定義下V20、V30值均較小，經比較后差異無統計學意義；而對于M組，GTV體積在50.1～100 cm3區間，不同正常組織定義下V20、V30差距開始增大，但對于V20仍未表現出統計學差異，V30有統計學差異；當GTV>100 cm3，V20及V30均值差異明顯，經統計學比較后兩者有顯著性差異。

表1 各分組不同定義肺組織下的V20、V30比較

3 討論

近年來，放射治療技術不斷發展，圖像引導的放療(IGRT)是提高肺部腫瘤放療效果、減少發生放射性肺損傷概率的重要手段。但是，大多數基層醫院并不具備圖像引導條件，那么，如何在現有條件下盡量提高腫瘤內照射劑量、減少正常肺組織受量是我們必須關注的問題。肺是并聯器官，由多個具有平行功能單位組成，如果其中一部分功能損壞，并不影響其他功能單位的正常使用。因此，放射性肺損傷的嚴重程度與超過肺放射耐受劑量的肺體積的大小關系密切。而劑量體積直方圖(DVH)是目前調強放射治療中被廣泛應用的治療計劃評估方法，它簡潔明了地顯示靶區和正常組織中劑量和體積的關系。因此，放射性肺損傷的研究與DVH的有關參數密切相關。目前多個結果顯示[5-6]，放射性肺損傷的發生與V20相關，而對V20的要求，各單位大致相同，大多定義在單純放療時<35%、在同步化療時<30%，以降低肺損傷的發生概率。但對正常肺組織的不同定義，將直接導致V20、V30數值的差異，影響臨床判斷。目前國內有以下幾種：①整個雙肺。②雙肺體積減去GTV。③雙肺體積減去CTV。④雙肺體積減去PTV。筆者認為，正常肺組織應該是具有正常通氣換氣功能的肺功能單位，腫瘤組織應排除在外，而CTV及PTV為GTV在一定程度外放而來，其包含的單位仍有近似正常的功能，故本研究僅采用①和②兩組概念。

對數據按GTV體積大小進行分組分層分析，結果顯示：腫瘤體積較小時，病灶小，總體肺受照體積相對小，兩種肺正常組織定義下V20、V30值均較小，經比較二者無統計學意義，正常組織的定義對臨床判斷影響不大，但在臨床上特別是在基層醫院，體積較小的早期腫瘤畢竟少數；而對于中等體積腫瘤，腫瘤直徑3～4 cm以上，體積50 cm3時，V20、V30差距開始增大，但對于V20仍未表現出統計學差異，V30有統計學差異；且當腫瘤體積較大時，腫瘤直徑>5～6 cm，體積>100 cm3，V20及V30均值差異明顯，經統計學比較后兩者有顯著性差異。根據臨床劑量學原則，正常肺組織受量過高，需要對總劑量進行取舍和調整，以期降低后期放射性肺炎發生概率。相對于將全部肺組織定義為正常肺組織，除去GTV體積的正常肺組織V20及V30數值較小，由于腫瘤體積所占據的體積失去正常肺組織功能，后者更能客觀反映功能性肺組織的受量，減少必要的總量妥協，提供局部腫瘤劑量，更好控制腫瘤的進展。因此建議肺內大體積腫瘤時，定義正常肺組織應減去腫瘤體積，以期更客觀反映功能性肺組織的受量。但是，大體積腫瘤的V20及V30數值相對較高，潛在肺損傷可能性更大，臨床操作過程中不能僅憑DVH作為唯一的參考標準。

綜上所述，由于不同單位設備、質控人員水平和技術員擺位水平各有差別，對于正常肺組織的定義略有不同，通過對本單位計劃評估中正常肺組織的不同定義，來評估本科室放射治療中潛在肺損傷，更好的優化臨床治療方案。本研究仍需擴大樣本量做進一步驗證。