近几年多中心研究和荟萃分析表明不能手术的局部晚期非小细胞肺癌同期放化疗为首选治疗手段, 正常组织的剂量耐受性是主要限制性因素, 放射性肺炎(radiation pneumonitis, RP)作为肺癌放疗的主要并发症之一备受关注。文献显示放射性肺炎的发生率和肺炎的级别与患者的年龄、性别、有无化疗史^[1]、肿瘤的大小、吸烟史和接受的剂量有关, 其剂量学中的V₂₀、NTCP和MLD是主要的影响因素^[2]。随着放疗技术的发展图像引导放疗(image-guided radiation therapy, IGRT)是未来的趋势, 图像引导放疗能及时的了解肿块的大小的变化, 随着肿块的变化及时调整计划的射野的大小, 其目的是为了提高肿瘤放疗的精准性, 实现对肿瘤靶区高剂量照射的同时, 最大限度地减少周围正常组织受到高剂量的可能性, 进而降低并发症发生概率, 现三维适形放疗已成为肺癌放疗的首选技术。资料显示高剂量照射能降低局部复发率^[3]。局部晚期患者的肿块体积往往比较大, 剂量很难达到RTOG规定的60Gy, 权衡利弊只能降低照射剂量。笔者在原有的设备的基础上, 探索能否通过再次CT定位和计划实施使患者接受尽可能高的剂量, 同时降低并发症发生概率, 使患者获益。

1 材料与方法 1.1 病例资料

回顾分析2010年8月至2011年5月在我科接受三维适形放疗的并行再次CT定位和计划实施的13例患者, 其中男12例, 女1例:年龄55~81岁, 中位数64岁。病理诊断为鳞癌7例, 腺癌为6例。

1.2 设备

GE16排螺旋CT、Pinnacle6.2治疗计划系统、Siemens Primas H型加速器、东芝LX-40A模拟机和体架。

1.3 方法 1.3.1 摆位

患者仰卧于体架上, 双手平方体侧, 根据最新的CT图像, 在模拟机下预定好十字中心点并标好体表标记。平静呼吸状态下透视观察肿块的移动度(为CTV的外放提供参考)。

1.3.2 照射参数与照射计划

按上述体位要求对好十字线行螺旋CT扫描, 层厚5mm, 管电压120KV, 管电流130 mAs。上界为胸廓入口, 下界至肋膈角下缘。图像经网络传输至Pinnacle6.2治疗计划系统工作站。在首次定位CT图像CT1勾画靶区、脊髓、肺和心脏等器官, 调整窗宽窗位, 靶区勾画据ICRU62号报告确定肿瘤靶区, GTV (gross tumor volume)为肺原发肿瘤+侵润范围+引流区淋巴结(短径≥ 1cm), CTV (clinical target volume)为GTV外放5~8mm, PTV (planning target volum)为CTV外放8~12mm, 再根据每个患者透视下肿块的移动度和附近有无侵犯进行外放范围的适当修正。计划评估要求100%以上处方剂量包括100% GTV, 90%处方剂量包括98%以上的PTV。患者接受40Gy后按原来的十字中心点重新行增强CT扫描, CT图像定义为CT₂, 将CT₂和CT₁的图像按解剖结构和骨性标志进行融合, 按上述要求重新勾画靶区、脊髓、肺和心脏等器官。靶区均由同一医师勾画并经上级医师确认。根据RTOG标准我们给处方剂量为60Gy, 每天一次2Gy, 每周5次, 共6周完成。A计划是以CT₁图像设计和优化的, B计划是由处方剂量为40Gy的A计划和处方剂量为20Gy的b计划合成的。b计划是以CT₂和CT₁的图像按解剖结构和骨性标志进行融合后设计和优化的。利用计划系统计算两个计划的V₅、V₂₀、MLD和正常组织并发症概率NTCP。

1.3.3 放疗前后肿瘤体积变化

同一患者治疗前和接受40Gy后, 经解剖结构融合后, 肿瘤的大小和形状变化明显。

1.3.3.1 横断位肿瘤体积的变化(图 1~2)
1.3.3.2 矢状位肿瘤体积的变化(图 3~4)
1.3.3.3 冠状位肿瘤体积的变化(图 5~6)
2 结果

同一患者治疗前和接受40Gy后, 经解剖结构融合后, 肿瘤的大小和形状变化明显, 随着肿瘤体积的缩小, GTV的形状也有明显变化。如继续按原计划实施, 就使得更多的正常肺组织受到不必要的照射, 两次计划部分剂量学比较:两计划的V₅无统计学意义(P=0.07), 两计划的V₂₀、MLD和NTCP的P值分别为0.001、0.034和0.045, 有统计学意义。数据见表 1。

3 讨论

肺是并联器官, 即肺由许多的相互平行的"功能单位"组成, 如果一部分肺组织遭到破坏, 不会损害整个肺功能。但如果遭到破坏的肺组织超过一定的比例, 余下的肺组织不能代偿时就会使肺功能降低。所以, 发生放射性肺损伤的严重程度与超过肺放射性耐受量的肺体积大小之间存在非常密切的关系。

局部晚期非小细胞肺癌患者往往有肺门淋巴结转移或病灶体积较大, PTV大而难以提高放疗剂量, 致使放疗效果不令人满意。随着综合治疗的不断深入, 放射性肺炎的发生率和严重程度似乎也在增加。为了预测和早期发现放射性肺炎的发生, 需了解各物理因素和治疗因素对放射性肺炎的发生的影响。因此了解患者的综合治疗方案, 适当采用一定的药物预防。对于肺癌放疗中常见预测肺损伤的指标V₂₀、V₃₀等, 化疗方案、周期数及各种药物的剂量在RP发生上有一定的相关性。笔者通过细化限制物理因素中的V₅、MLD和NTCP来降低RP发生率。

肺癌患者在接受分次放疗的过程中, 放疗部位的相对位置会因自身因素(如体重、腹压)和形状、大小发生变化, 体内靶区与周围危及器官的位置关系也会发生变化, 可能导致肿瘤靶区偏离射野, 发生肿瘤的低剂量和危及器官的高剂量照射从而影响治疗效果和增加放疗并发症。杨海华等^[4]应用调强放疗头颈部肿瘤过程中重新定位、制定治计划能保障靶区获得足够剂量照射, 同时使正常组织受照剂量限制在安全范围内, 有必要进行第2次计划设计。

肺癌放疗过程中GTV会发生不同程度的缩小, 至于在放疗过程中何时进行再次CT定位和计划实施是最佳时机, 由于受病例数、病理类型和其它客观原因限制, 未作深入研究。根据两项式R=0.0002t²-0.0219t+1.0^[5], R为GTV缩小的百分率, t为放疗天数。按此公式计算缩小比例甚至可达60%~ 80%。13例接受放疗的患者在剂量达到40Gy时重新CT定位显示肿瘤体积比未接受放疗时有明显退缩, 本组GTV缩小最大的达到60%, 符合两项式的计算结果。在时间效应上与文献报道相近。

为了保证肿瘤靶区照射剂量同时减少正常组织的受量。在有条件配备图像引导放疗^[6](Image guided radiotherapy, IGRT)的单位, 可以通过IGRT在线校位和自适应放疗、屏气和门控技术等优势技术保证肿瘤受到高剂量照射, 同时周围正常组织得到最大限度的保护, 可以确保处方剂量准确地实施到治疗区域, 减少放射性肺损伤, 是达到肺癌精确放疗的先进手段。对于目前没有配备图像引导放疗的单位, 在肺癌三维适形放疗过程中采取再次CT定位和重新设计治疗计划的方法来限制各个物理参数值得研究。CT图像经解剖结构融合显示正常肺组织取代了原来的部分靶区, 正常肺组织处于高剂量区范围变大, 需重新勾画肿瘤区, 缩小照射野。通过重新计划设计和优化, 肺的V₂₀、MLD和NTCP较原来低(P < 0.05), 有统计学意义。

由此可以看出患者可以通过采取再次CT定位和重新设计治疗计划的方法, 从新的治疗计划中获益。从而提高放疗疗效和剂量的可能性。