CRT+ARC技术在局部晚期肺癌患者中临床应用的初步研究

张彦秋 韩阿蒙 李金旺 顾 涛 付占昭 毛 羽 张子健 杨 振

放射治疗是局部晚期肺癌主要治疗手段之一[1-2]。在制定肺癌治疗计划时，单纯使用三维适形治疗技术(CRT)，一些较大的靶区不能实现处方要求且治疗时间较长；单纯使用三维适形调强治疗技术(IMRT)，由于肿瘤周围低密度肺组织的存在使得计划适形度差，且IMRT计划间接进行子野优化，射野利用率低，控制点较多，因此治疗时间长；而单纯使用容积旋转调强放射治疗技术(Volumetric modulated arc therapy，VMAT)(文中所选的是RapidArc技术，即VMAT技术的一种，以下简称ARC技术)[3-4]，因正常肺组织低剂量区受照体积较大，从而使患者容易发生肺炎[5-7]。在之前的研究中[8]，作者探讨了局部晚期肺癌患者采用CRT+ARC技术进行放射治疗时的剂量学特点，研究结果表明，CRT+ARC计划与CRT+IMRT计划相比，靶区的剂量分布得到改善、危及器官肺和脊髓得到了更好的保护，机器跳数明显降低，且肺和正常组织的低剂量区受照体积未增反减，所以CRT+ARC计划在局部晚期肺癌放疗中表现出了明显的优势。本文将进一步研究CRT+ARC技术在局部晚期肺癌中的近期疗效及主要副反应急性放射性肺炎的发生情况[9]。

1 材料与方法

1.1 病例选择

选择2016年3月1日—2017年3月1日在我院放疗科放疗的100例局部晚期肺癌患者，随机分入实验组和对照组，每组各50例患者，实验组制定CRT+ARC计划，对照组制定CRT+IMRT计划。患者放疗前主要肺功能参数：FEV1均>50%预测值，DLCO均>40%预测值。患者的基本情况如表1所示，所有患者均进行大于10个月的随访。

表1 患者的基本情况Table 1 General clinical data of patients

1.2 体位固定和靶区勾画

在CT床上，患者治疗体位取仰卧位，固定采用热塑胸部体罩，模拟定位采用GE CT进行扫描，层厚和层距均选择2.5 mm，扫描范围根据病灶的位置，最高可到锁骨上淋巴结以上2 cm，最低可到膈肌以下。靶区和危及器官由同一组副主任以上的放疗医生在治疗计划系统Eclipse(V10.0)上进行勾画。根据ICRU62号报告，靶区包括大体肿瘤体积(Gross tumor volume，GTV)(术后放疗的患者无GTV)，包括影像学显示的原发肿瘤和转移淋巴结区域。临床肿瘤体积(Clinical tumor volume，CTV)，对于患者组织学为鳞癌的，由GTV外扩6 mm得到CTV，患者组织学为腺癌和小细胞肺癌的，由GTV外扩8 mm得到CTV，对于区域有淋巴结受侵的，相应的区域淋巴结应包括在CTV内；计划靶体积(Planning tumor volume，PTV)，由CTV加上肿瘤的运动范围和摆位误差(本放疗中心为5 mm)得到。危及器官包括脊髓、全肺、心脏和食管。

1.3 处方剂量，计划设计，计划验证及图像引导

患者放射治疗在瓦里安Trilogy直线加速器进行。单次处方剂量为2 Gy，1日1次，1周5次。对于未进行手术的患者，处方剂量达到45～50Gy后，进行重新定位，再次勾画肿瘤靶区和计划设计。对于CRT+ARC计划，先对患者制定CRT计划，采用前后和左右对穿4个射野；ARC计划的射野为两个弧，分别为顺时针181°～179°、逆时针179°～181°，两侧去掉60°～120°、240°～300°，准直器角度分别为10°、350°，治疗床角度均为0°。两个计划的叠加方式为，在ARC计划优化时是基于CRT计划，两个计划都计算完毕时，再利用计划系统中“计划求和”功能对计划进行叠加，两个计划的处方比例为1∶1。对于CRT+IMRT计划：先对患者制定CRT计划，采用前后和左右对穿4个射野；IMRT计划采用“上四下三”的射野布置，共7个共面射野，射野角度分别为20°、60°、140°、180°、220°、300°，340°机头角和床角均为0°两个计划的处方比例为1∶1。计划设计优化时肺的相关剂量学参数设置如下，接受5、20、30 Gy剂量照射的肺体积占双肺总体积的百分比V5<=65%，V20<=30%，V30<=20%，肺的平均剂量Dmean<=15 Gy，处方总剂量50～66.00 Gy，中位剂量60 Gy。剂量学验证在新的治疗计划执行之前进行，通过率在95%以上方可通过。患者第一次治疗和每周的第一次治疗都进行锥形束CT的位置验证，误差<=3 mm方可进行治疗。图1为同一病例CT肿瘤图像中两种计划的比较。

图1 同一病例CT肿瘤图像中两种计划的比较Figure 1 Comparison of two plans in CT images of the same caseNote：A.CRT+ARC；B.CRT+IMRT.

1.4 随访

患者放疗前进行CT检查并保存CT片，放疗处方剂量到40 Gy后和放疗刚结束后分别进行胸部CT检查，并建议患者放疗结束后，前三个月每隔一个月进行一次CT复查，三个月后每隔三个月进行CT复查。

1.5 近期疗效评价标准

患者放疗结束后三个月进行近期疗效评价，近期疗效评价参照WHO[10]实体瘤通用评价标准：肿瘤完全消退是为完全缓解(Complete response，CR)；肿瘤消退大于50%是为部分缓解(Partial response，PR)；肿瘤消退小于50%或增大小于25%是为稳定(Stable disease，SD)；肿瘤增大大于25%或出现新病灶是为病变进展(Progressive disease，PD)。

1.6 放射性肺炎评价标准

按照美国肿瘤放射治疗协作组织(Radiation therapy oncology group，RTOG)标准[11]，放射性肺炎分为0～5级。0级：无变化；1级：轻度干咳或劳累后呼吸困难；2级：持续咳嗽需麻醉性止咳药或稍活动后呼吸困难，休息时无呼吸困难；3级：重度咳嗽，麻醉性止咳药无效，或休息时呼吸困难/临床或影像有放射性肺炎的证据/间断吸氧或可能需要类固醇治疗；4级：严重呼吸功能不全或持续吸氧或辅助通气治疗；5级：致命性。本研究拟对≥1级的放射性肺炎进行分析，患者发生放射性肺炎的为RP组，未发生放射性肺炎的为非RP组。

1.7 统计学方法

采用SPSS 22.0软件包进行统计分析，非正态分布计量资料比较，使用秩和检验，计数资料比较使用卡方检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 实验组与对照组近期疗效比较

实验组治疗有效率为82%，对照组治疗有效率为76%，两组的治疗有效率比较无统计学差异(表2)。

表2 实验组与对照组近期疗效比较[n(%)]Table 2 Comparison of short-term efficacy between experimental and control groups[n(%)]

2.2 实验组与对照组放射性肺炎比较

实验组肺炎发生率为22%，对照组肺炎发生率为18%。两组肺炎发生率比较无统计学差异(表3)。

表3 实验组与对照组急性放射性肺炎比较[n(%)]Table 3 Comparison of acute radiation pneumonia between experimental and control groups[n(%)]

3 讨论

本研究结果显示，CRT+ARC实验组的治疗有效率82%，高于CRT+IMRT对照组的有效率76%，但卡方检验的结果表明两者没有统计学意义，即CRT+ARC的疗效不显著高于CRT+IMRT的疗效。从物理本质上讲，IMRT技术与ARC技术都属于调强放射治疗的范畴，只是实现方式不同，这可能是导致CRT+ARC与CRT+IMRT近期疗效相近的原因之一。但ARC技术机器跳数少以及治疗时间短[12-14]，提高了治疗效率，减少了患者分次内摆位误差，提高了治疗精度[15]，更具有临床应用意义。

CRT+ARC实验组放射性肺炎发生率22%，高于CRT+IMRT对照组的放射性肺炎发生率18%，卡方检验的结果依然表明两者没有统计学意义，即CRT+ARC的放射性肺炎发生率不显著高于CRT+IMRT的放射性肺炎发生率。ARC技术应用之初，因为正常肺低剂量区受量体积高易引起肺炎而受到限制[16-17]。这一方面可能是因为当时对ARC技术的应用存在局限性，如ARC技术使用全弧360度照射，就容易使得正常肺的低剂量区受量体积高，而如果使用部分弧度就近照射肺肿瘤的位置就会降低正常肺的低剂量区体积[15]，如果再结合CRT技术一起照射会进一步降低正常肺的低剂量区。另一方面，ARC技术对于肿瘤体积大以及形状复杂的靶区，其计划均匀性和适形度优于IMRT计划，对于这方面的靶区临床实践中可能更倾向于选择ARC计划，而肺炎的发生和肿瘤体积大小是紧密相关的，肿瘤体积越大越易引起肺炎[18]。对于大体积的肿瘤，单纯的ARC计划若满足处方要求而正常肺体积照射指标超标，可以配合两野对穿的CRT技术，降低正常肺的受照剂量尤其是肺低剂量区而达标。值得注意的是，不仅剂量学因素影响放射性肺炎的发生，临床因素对放射性肺炎的发生也有影响，如年龄[19]、基础肺功能[20]、肿瘤位置[21]、是否化疗[22]、是否手术[23]等。在临床实践中，当上述多种因素叠加在一起时，我们要整体考虑靶区范围的勾画和处方剂量的大小，以防放射性肺炎尤其是三级及以上的放射性肺炎的发生。此外，对于体积相对小的肿瘤，如果单纯用CRT技术或者IMRT能够满足临床剂量学要求，是否还有必要选择ARC技术，也是临床实践中面临的实际问题。选择ARC技术，靶区剂量分布肯定是要优于CRT技术和IMRT技术，而肺的低剂量区会升高，但仍然会在临床剂量学要求的范围内。由于呼吸运动和心脏跳动的影响，考虑CRT和IMRT技术相对比较稳定，临床中大多数会选择CRT和IMRT技术。而对于三种技术在肺癌治疗中疗效的比较分析罕见报道。

相关研究显示[8]，CRT+ARC计划与CRT+IMRT计划相比，靶区中位值和V107略有升高，具有统计学意义；脊髓Dmax有一定程度降低，且具有统计学意义，正常肺的V20、V30和平均剂量有一定程度降低，且具有统计学意义；正常组织B-P受量，V10略有增高，且具有统计学意义，V15、V20、V25和V30有所降低，且具有统计学意义；对于机器跳数，CRT+ARC计划和CRT+IMRT计划单次计划中各射野机器跳数累加之和分别为460±59、1 561±180，两者具有统计学意义。上述结果表明，CRT+ARC计划比CRT+IMRT计划，靶区的剂量分布得到改善、危及器官肺和脊髓得到了更好的保护，机器跳数明显降低，且肺和正常组织的低剂量区受照体积未增反减。

本文进一步的研究显示，在主要的治疗副反应放射性肺炎方面两者没有统计学差异。虽然在近期疗效方面，CRT+ARC计划没有显示出明显优势，但在临床实践中应用方面，作者之前的研究数据表明，CRT+ARC计划改善了靶区分布，降低了危及器官的受量，更好地保护了正常组织，且提高了执行效率，应用优势明显。因此，CRT+ARC适合在临床实践中应用，值得推广。进一步进行大宗临床病例的研究，探讨两种混合技术以及单纯技术的远期疗效是我们今后研究的方向。