4D-CT联合呼吸门控技术应用于肺癌立体定向体部放疗的临床研究

4D-CT联合呼吸门控技术应用于肺癌立体定向体部放疗的临床研究

李宝 晏虎

鄂州市中心医院 湖北省鄂州市 436000

【摘要】目的：探究4D-CT联合呼吸门控技术应用于肺癌立体定向体部放疗的临床疗效。方法：择取本院40例肺癌患者（2020.01-2021.11）深入分析，对所选病例行4D-CT模拟定位扫描，把各呼吸CT图像分为10个呼吸时相，并把各时相中肿瘤靶区与不同时相CT图像融合，对三维方向中的运动径迹进行测定，分析三维空间上病灶位移、靶区体积变化。结果：在头脚方向，肺上野、肺下野移位比较，差异有统计学意义（P＜0.05），其他方向上的肺上野、肺下野移位对比，差异无统计学意义（P＞0.05）；两种方法对比，PTVMIP更低，数据差异明显（P＜0.05）。结论：在对肺癌患者立体定向体部放射治疗中，呼吸门控技术可对呼吸运动影响在三维方向中移位范围进行测定，4D-CT技术可对病灶靶区进行覆盖，并使正常组织受照剂量降低。

【关键词】呼吸门控技术；肺癌；放疗；肺上野；肺下野

近年来，我国肺癌发生率逐渐升高，临床治疗主要以手术为主，同时结合化疗和放射治疗。在放射治疗中，采用“精确定位”方式实现精确放疗。在进行放疗定位期间，肿瘤在三维空间内随生理运动而产生位置改变，在此期间不同患者呼吸运动有一定差异性，在三维CT定位图像的基础上采用外扩计划靶区(PTV)，极易导致相应肿瘤靶区出现漏靶情况，还易出现对正常组织照射，导致很难达到预期的放疗效果[1]。4D-CT技术能够反映病灶随呼吸运动和内脏生理运动造成的在三维空间位置的改变，致使最大密度投影（MIP）勾画肿瘤运动极限范围，以此确定病灶在三维空间中的位移[2]。本文以本院40例肺癌患者为例，探究4D-CT联合呼吸门控技术在放疗中的应用效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

择取本院40例肺癌患者深入分析，选取时间为2020年1月-2021年11月，男21例，女19例；年龄45-70岁，平均（57.55±10.36）岁；病灶部位：左肺17例、右肺23例。纳入标准：①均为PET-CT证实的肺癌非手术患者；②Karnofsky评分≥70分；③病历资料均完善；④均签署知情同意书。排除标准：①心肺功能异常；②对放疗无耐受；③病灶在非肺叶部位；④预计生存期＜3个月；⑤研究期间退出患者。

1.2方法

协助患者取仰卧位，双手上举抱肘置于前额，确保呼吸平稳，对体位进行固定。上腹部置腹带后进行扫描，同时将压力感受器放置其中对运动轨迹进行采集，同时将其转化为呼吸曲线，再将信号传输至大孔径CT模拟定位机，观察患者呼吸曲线。若曲线均匀、规律时，对数据进行采集。扫描后，采用专业软件进行图像处理，获取呼吸时相（不同呼吸周期），分别为呼吸 0%、25%、50%、75%、100% ，层厚、螺距、重建薄层厚度分别为3 mm。把各呼吸时相传输至三维治疗计划系统TPS，并由医师对不同患者10个呼吸时相中大体肿瘤靶区（GTV）进行勾画。再在MIP图像中进行勾画，同时将其外放0.5 cm，以此获得PTV4DMIP，由同一医师对普通CT模拟定位图像进行勾画GTV，同时进行外放1.5cm，获得PTV3D。通过三维治疗计划系统TPS对GTV几何中心坐标进行确定，同时对GTV在X轴(左右)、Y轴(前后)、Z轴(头脚)方向进行比较，其比较内容为随呼吸位移、三维空间的运动，记录每位患者10个呼吸时相图像各个边界在三维空间中的最大位移、最小位移坐标，两者之差为病灶三维空间的呼吸动度。

1.3观察指标

①对比不同方向（左右、头脚、前后）上的肺上野、肺下野生理运动时病灶移位情况。②对比最大密度投影（MIP）法、传统经验外放外扩计划靶区(PTV)。

1.4统计学方法

用SPSS25.0软件统计分析，计量资料（±s）用t检验，计数资料（n，%）用X2检验，当（p＜0.05）时，表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三维空间上病灶位移对比

在不同生理运动方向上，病灶位移数据见表1。

表1 三维空间上病灶位移对比

2.2 不同方法靶区体积对比

两种方法对比，PTVMIP更低，数据差异明显（P＜0.05），见表2。

表2 不同方法靶区体积对比

3 讨论

目前，临床对肺癌的放射治疗，主要以精确放疗为主，其重要环节为肿瘤靶区的确定[3]。在对PTV进行勾画期间，需对GTV外扩距离进行确定，其确定依据主要由医师自身工作经验完成，但是因相关生理运动极易导致病灶位移出现不规律情况，同时很难达到较好的预测效果，因此采用的传统经验外扩PTV极易出现肿瘤发生漏照

[4-5]。

本研究发现，在肺部若肿瘤病灶部位存在差异，肿瘤动度与运动线路存在较大差别。肺部中心运动幅度未超过边缘。肺部病灶位移中，Y轴（头脚）位移存在明显差异，X轴（左右）、Z轴（前后）位移差异不明显。对于同一肿瘤，患者呼吸环节中运动路线有较大不同。因呼吸运动存在不规律性，且无法准确预判，若外扩标准相对固定或凭借经验外扩形成的PTV，很难较好的体现不同病灶的呼吸运动差异，致使肿瘤局部控制率出现降低趋势，同时可能导致患者出现放疗期间不良反应。目前，在放射治疗中，4D-CT技术在临床中应用逐渐广泛，通过此技术获取的肿瘤PTV，较为关注病灶与生理运动间的关系而产生的位移，所以相对于经验外扩的PTV准确度相对较高。在各呼吸周期中，由于病灶部位不同，可能导致位移的不规则与不可预测。4D-CT技术能够对MIP图像进行重建，能够从整个呼吸周期的肿瘤运动轨迹中获取最大位移范围。本研究发现，4D-CT技术获取的PTVMIP体积较普通三维定位扫描的PTV3D体积明显减小，所以4D-CT技术与呼吸门控技术联用在对病灶靶区确定时，能够使其对真实病灶进行完全覆盖随生理运动而位移的范围，且可对周围组织、器官起到较好的保护作用。

综上所述，在肺癌放射治疗中，4D-CT与呼吸门控技术联用，可勾画出个体化的PTV，能在保证CTV内高剂量的同时外扩合适的安全边界，避免正常组织受到过多剂量照射，以此可达到预期放疗效果，提高放疗质量，为肺癌患者的治疗提供一种新型的治疗方案。

参考文献：

[1]尹丽，高瀚，袁芳琴，等.四维CT前瞻式呼吸门控技术在肺部肿瘤放疗中的应用研究[J].中华放射肿瘤学杂志，2022，31（7）：605-610.

[2]刘利彬，胡彩容，郑步宏，等.4D锥形束CT在肺癌立体定向放疗中的应用研究[J].医疗装备，2022，35（23）：10-13.

[3]董彦好，魏一蕊.CT呼吸门控技术结合Eclipse放疗计划系统在肺癌放疗中的应用[J].实用医药杂志，2021，38（5）：425-428，431.

[4]李强，陈维军，李玉成，等.4D-CT检测非小细胞肺癌立体定向放疗中呼吸运动引起危及器官剂量的变化[J].浙江医学，2022，44（1）：16-20.

[5]徐丽丽，徐广庆，徐丙臣，等.早期非小细胞肺癌立体定向放射治疗应用呼吸门控技术的计量学研究[J].哈尔滨医科大学学报，2021，55（1）：83-86，89.

作者简介：李宝（1986-），男，本科，主管技师 研究方向：放疗计划设计与质控管理