肺部肿瘤调强放射治疗不同定义正常肺组织的临床分析

邵卫仙，施林心，袁成，苗慧，张文，刘亚洲，陈宏林，王强，孙苏平

(徐州市肿瘤医院放射治疗科，江苏 徐州，221005)

目前全球范围内肺癌居新发病例及癌症死因第一位，据全国肿瘤登记中心2014年发布数据显示，2010年新发肺癌60.59万，居恶性肿瘤首位，发病率为35.23/10万，同期，肺癌死亡人数48.66万，死亡率为27.93/10万[1]。大多数肺癌在治疗不同时期均需要接受放疗，目前肺癌的放疗多采用调强放疗(IMRT)和体部立体定向放射治疗(stereotactic body radiation therapy，SBRT)技术。肺是并联器官，肺内肿瘤的放疗计划评估会使用体积剂量概念，其中对临床限制最大的是正常肺组织的保护，在精准勾画靶区的前提下，正常肺组织的正确勾画非常重要。肺组织的容积效应可以应用于临床治疗方案的优化，为预测肺癌患者急性肺损伤提供参数[2](如，将接受>20Gy照射的肺体积定义为V20)。但是，在临床应用过程中，不同放疗单位对正常肺组织理解和定义各不相同[3-4]，导致V20、V30、平均肺组织剂量(MLD)差异，从而影响评价标准一致性和治疗计划评估。本文结合我院收治的23例肺癌患者就不同定义的正常肺组织勾画情况进行统计分析。

1 材料和方法

1.1 研究病例

选取我院2015年4月—2018年12月期间收治的经病理证实的肺部肿瘤患者23例(男性16例，女性7例)，其中原发性肺癌18例，转移性肺癌5例，年龄37～83岁，中位年龄67岁，所有患者疗前常规检查肺功能良好，经卡氏评分(KPS)均≥70 分，且病灶均局限于肺内、不超过肺门，均不存在明显纵膈肿大淋巴结，GTV体积3～175 cm3。

1.2 治疗方案及靶区确定

所有患者均采用热塑体膜固定，仰卧位胸部增强CT定位扫描，层厚5 mm，扫描范围从下颌骨下缘至双肾上极水平。将CT扫描信息输入三维立体治疗计划系统，由两位副主任医师以上放疗医师根据规范确定靶区：肿瘤靶区(GTV)、临床靶区(CTV)和计划靶区(PTV)，同时勾画正常器官，包括脊髓、气管、双肺和心脏等。物理师按照要求制定三维治疗计划，放疗医师确认后应用加速器予6 MV X射线行调强放疗制定计划，总剂量60 Gy。

1.3 计划设计与比较

正常肺组织定义：(1)全肺体积(Lung-all)：将全肺组织定义为正常肺组织。(2)全肺体积减去肿瘤体积(Lung all-GTV)：将GTV外所有具备正常功能的肺组织定义为正常组织。按GTV体积进行分组，S组为3～50 cm3共5例，M组为50.1～100 cm3共11例，L组为100.1～175 cm3共7例。将感兴趣区域划分成体积矩阵，计算某一剂量区间范围内出现的体积单元，形成剂量体积直方图(DVH)，对不同分组不同定义肺组织下的V20、V30进行比较。

1.4 统计方法

用SPSS 17.0软件处理，各剂量学参数计量数据用均数±标准差表示，组间比较用配对t检验，p<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

结果列于表1。由表1可见，当GTV体积在3～50 cm3时(S组)，病灶小，总体肺受照体积相对小，两种肺正常组织定义下V20、V30值均较小，经比较后差异无统计学意义；而对于M组，GTV体积在50.1～100 cm3区间，不同正常组织定义下V20、V30差距开始增大，但对于V20仍未表现出统计学差异，V30有统计学差异；当GTV>100 cm3，V20及V30均值差异明显，经统计学比较后两者有显著性差异。

表1 各分组不同定义肺组织下的V20、V30比较

3 讨论

近年来，放射治疗技术不断发展，图像引导的放疗(IGRT)是提高肺部肿瘤放疗效果、减少发生放射性肺损伤概率的重要手段。但是，大多数基层医院并不具备图像引导条件，那么，如何在现有条件下尽量提高肿瘤内照射剂量、减少正常肺组织受量是我们必须关注的问题。肺是并联器官，由多个具有平行功能单位组成，如果其中一部分功能损坏，并不影响其他功能单位的正常使用。因此，放射性肺损伤的严重程度与超过肺放射耐受剂量的肺体积的大小关系密切。而剂量体积直方图(DVH)是目前调强放射治疗中被广泛应用的治疗计划评估方法，它简洁明了地显示靶区和正常组织中剂量和体积的关系。因此，放射性肺损伤的研究与DVH的有关参数密切相关。目前多个结果显示[5-6]，放射性肺损伤的发生与V20相关，而对V20的要求，各单位大致相同，大多定义在单纯放疗时<35%、在同步化疗时<30%，以降低肺损伤的发生概率。但对正常肺组织的不同定义，将直接导致V20、V30数值的差异，影响临床判断。目前国内有以下几种：①整个双肺。②双肺体积减去GTV。③双肺体积减去CTV。④双肺体积减去PTV。笔者认为，正常肺组织应该是具有正常通气换气功能的肺功能单位，肿瘤组织应排除在外，而CTV及PTV为GTV在一定程度外放而来，其包含的单位仍有近似正常的功能，故本研究仅采用①和②两组概念。

对数据按GTV体积大小进行分组分层分析，结果显示：肿瘤体积较小时，病灶小，总体肺受照体积相对小，两种肺正常组织定义下V20、V30值均较小，经比较二者无统计学意义，正常组织的定义对临床判断影响不大，但在临床上特别是在基层医院，体积较小的早期肿瘤毕竟少数；而对于中等体积肿瘤，肿瘤直径3～4 cm以上，体积50 cm3时，V20、V30差距开始增大，但对于V20仍未表现出统计学差异，V30有统计学差异；且当肿瘤体积较大时，肿瘤直径>5～6 cm，体积>100 cm3，V20及V30均值差异明显，经统计学比较后两者有显著性差异。根据临床剂量学原则，正常肺组织受量过高，需要对总剂量进行取舍和调整，以期降低后期放射性肺炎发生概率。相对于将全部肺组织定义为正常肺组织，除去GTV体积的正常肺组织V20及V30数值较小，由于肿瘤体积所占据的体积失去正常肺组织功能，后者更能客观反映功能性肺组织的受量，减少必要的总量妥协，提供局部肿瘤剂量，更好控制肿瘤的进展。因此建议肺内大体积肿瘤时，定义正常肺组织应减去肿瘤体积，以期更客观反映功能性肺组织的受量。但是，大体积肿瘤的V20及V30数值相对较高，潜在肺损伤可能性更大，临床操作过程中不能仅凭DVH作为唯一的参考标准。

综上所述，由于不同单位设备、质控人员水平和技术员摆位水平各有差别，对于正常肺组织的定义略有不同，通过对本单位计划评估中正常肺组织的不同定义，来评估本科室放射治疗中潜在肺损伤，更好的优化临床治疗方案。本研究仍需扩大样本量做进一步验证。