非小细胞肺癌放疗中的肿瘤运动幅度

麻亚茹，周姝含，林茂盛 (中山大学肿瘤防治中心放疗科，广东 广州 510060)

近年来中国居民肺癌发病率和死亡率逐年增加[1]，非小细胞肺部肿瘤约占所有肺癌的85%，但肿瘤的位置受呼吸运动影响较大[2-3]，肿瘤运动幅度的增加会造成放疗靶区“脱靶”、肿瘤剂量不足，严重影响靶区的精准定位，为了确保肿瘤不会漏照，必须扩大放疗靶区外放边界，相应的周围正常组织伤害也就越大，降低放疗疗效。本研究通过分析上叶和中下叶非小细胞肺癌在放疗实施过程中的肿瘤实际运动幅度，为临床勾画靶区外放边界提供参考，从而实现精准放疗的目的。

1 资料与方法

1.1一般资料：回顾性选取中山大学肿瘤防治中心放疗科2021年6月～2021年12月采用瑞典医科达直线加速器Versa HD进行SBRT的非小细胞肺癌患者30例的临床资料，其中上叶和中下叶肿瘤各15例，年龄为31～89岁。全部患者可进行平静下的自由呼吸。患者每次治疗前行4D-CBCT图像引导扫描，共138次。本研究经过本院医学伦理委员会同意。

1.2方法

1.2.1体位固定、定位CT扫描及复位：根据患者身高用1.5 m或1.8 m体部固定器真空袋进行固定，仰卧位，双手上举置于头顶。应用飞利浦16排大孔径螺旋CT模拟机定位扫描，配合附带的呼吸运动检测装置(RPM)技术，即4D-CT呼吸门控技术，获取患者呼吸时相，扫描层距为3 mm。将10套呼吸时相的4D-CT定位图像传至Monaco计划系统，勾画靶区并设计计划。待医生确认放疗计划后，将包含所有勾画信息的CT定位图像和放疗计划传至MOSAIQ系统进行模拟复位，确定治疗中心点。

1.2.2数据获取：患者每次放疗前行4D-CBCT扫描，扫描条件为Symmetry标准扫描模式，根据患者呼吸周期重建出10个呼吸时相的图像，运用Versa HD自带的XVI匹配系统与4D-CT定位图像进行Mask标记区域(即GTV范围)和Grey value 4D(T)相结合的图像配准方法。自动加手动调整至肿瘤无脱离靶区现象时，完成图像配准，得到X方向、Y方向和Z方向的肿瘤最大运动范围数据(Mask(A)值)，即肿瘤运动幅度。

2 结果

表1 上叶和中下叶非小细胞肺部肿瘤运动幅度结果

3 讨论

立体定向放射治疗技术(SBRT)具有单次剂量大、治疗分次少、肿瘤局部控制率高等优势，广泛应用于肺癌的放射治疗[5]，肿瘤靶区的精准定位是SBRT成功的关键。临床上，肿瘤靶区的勾画不但要考虑到摆位误差、治疗过程中靶体积变化、体位固定器[6]等因素扩大的照射范围，还要考虑患者呼吸和器官运动引起的临床靶区CTV外边界运动的范围。但对于非小细胞肺癌的靶区外放边界的勾画，患者呼吸引起肺部肿瘤运动的情况尤为显著[2-3，7]，临床上普遍使用腹压板[8]或腹压带[9]、呼吸门控技术、主动呼吸控制装置ABC[10]、射波刀和电磁导航等实时追踪技术、呼吸训练等呼吸运动管理的方法以控制患者呼吸。但患者在放疗实施过程中由于紧张或焦虑等情绪因素的影响，患者的呼吸模式可能会发生改变，导致肿瘤的运动幅度也发生相应的变化，并且肺部不同位置的肿瘤受呼吸运动的影响，肿瘤运动幅度可能也会有所不同。图像引导放疗技术的发展能够减小摆位误差，校正靶区位置，是保证放疗质量的重要技术手段，目前使用最广的是KV级锥形束CT(CBCT)，4D-CBCT技术是在CBCT的基础上，加入了时间因素的概念，弥补了普通CBCT的缺陷，不但可以监测放疗分次间的摆位误差，还可以充分观察组织器官在治疗过程中的运动情况，减少呼吸运动引起的肿瘤位置的不确定性，从而提高放疗的精确度。本研究结果显示非小细胞肺部肿瘤的运动幅度在Y(上下)方向最大，运动幅度为(0.77±0.55)cm，左右方向和前后方向运动幅度较小，与其他学者的研究结果相似[11-13]。同时，对肺部不同位置肿瘤运动的差异性进行统计学分析，说明上叶和中下叶肿瘤的运动幅度在左右和前后方向差异不明显，在上下方向有明显差异，且中下叶肿瘤运动幅度明显大于上叶，分析原因可能受韧带牵拉和膈肌运动等解剖结构的影响，越靠近膈肌，肿瘤运动幅度越大。

随着精确定位、精确设计、精确治疗——“三精时代”的发展，除了不断修正摆位误差外，靶区勾画也越来越受关注，早期非小细胞肺癌立体定向放疗中国专家共识(2019版)[14]推荐：建议CT定位时使用4D-CT扫描技术确定ITV，ITV边界外放5 mm生成PTV；如4D-CT扫描确定肿瘤运动幅度<5 mm，或者采用呼吸追踪或门控技术，可常规CT扫描勾画GTV外扩10 mm生成PTV。本研究根据肿瘤运动幅度计算得出，X、Z方向对应靶区外放边界分别为0.30 cm、0.34 cm，在Y方向上叶和中下叶肿瘤运动有差异，对应外放边界分别为0.57 cm、1.34 cm。与专家共识推荐的外放边界相比，上叶和中下叶肿瘤在X、Z方向的靶区外放边界较小，应缩小靶区的外放边界以保护周围正常组织不受或少受不必要的照射；Y方向的靶区外放边界较大，尤其是中下叶，应扩大中下叶靶区的外放边界以适合肿瘤的实际运动幅度。可见，三个方向的肿瘤靶区勾画不能统一外放边界，尤其对于未进行4D-CT扫描的患者，应进行个体化分析。

综上所述，非小细胞肺癌受呼吸运动的影响，肿瘤的运动幅度和靶区外放边界有明显差异，中下叶肿瘤运动幅度和靶区外放边界在上下方向明显大于上叶，为确保放疗疗效，应扩大中下叶肿瘤的靶区以适合肿瘤的实际运动幅度。为减少靶区外放边界，可对患者呼吸运动管理作进一步的研究，确保周围危及器官不受或少受不必要的照射。