肺部腫瘤射波刀治療前模擬追蹤結(jié)果研究

邱祿偉 王恩敏 戴嘉中 潘 力 王 鑫 崔峰巍 艾雄雄 晉 濤

射波刀是一種立體定向放射外科治療的新技術(shù)［1］。在肺癌射波刀的治療中，基于射波刀VSI 的Xsight lung 追蹤方法，無(wú)須植入金標(biāo)即可追蹤腫瘤，便可對(duì)腫瘤實(shí)施精確追蹤治療，從而能給予腫瘤靶區(qū)單次高劑量照射以殺滅腫瘤細(xì)胞。Xsight lung 肺部追蹤系統(tǒng)精確跟蹤肺部腫瘤的能力取決于能否在模擬追蹤計(jì)劃正交X 線系統(tǒng)上掃描并識(shí)別腫瘤，因此在Xsight lung 追蹤前需要對(duì)病患制訂模擬追蹤計(jì)劃，以確定該患者是否能進(jìn)行Xsight lung追蹤，從而使患者能得到更精確的治療，提高腫瘤控制率，同時(shí)降低周圍正常組織的受照劑量。本研究通過記錄患者肺部病灶相關(guān)數(shù)據(jù)，分析Xsight lung模擬追蹤結(jié)果（肺病灶追蹤成功）與各特征因素的相關(guān)性，篩選適合用Xsight lung 治療的肺部腫瘤患者，以精確篩選適合掃描患者。

方 法

1. 臨床資料

納入2018年1月—2019年1月在華山醫(yī)院射波刀治療中心擬進(jìn)行射波刀治療前做模擬追蹤的患者共69 例，其中男性44 例，女性25 例。入組患者中位年齡為68.5 歲（28～91 歲）；病灶最大直徑中位數(shù)為3.7 cm （0.7～9.8 cm）；中位計(jì)劃靶區(qū)體積（planning target volume，PTV）為40.62 cm3；左肺病灶28 例，右肺病灶41 例，CT 定位掃描病灶CT 值中位數(shù)為37.5 HU（－315～129 HU）。所有病患經(jīng)病理證實(shí)和影像診斷為肺癌或肺部轉(zhuǎn)移瘤，患者CT 定位圖像采用平靜呼吸像、吸氣末屏住呼吸像和呼氣末屏住呼吸像。

2. CT定位方法

采用的設(shè)備為Toshiba 64 排螺旋CT。掃描參數(shù)：120 kV，400 mA，不超過1.5 mm 層面厚度，連續(xù)層面（無(wú)間隔）。

3. 制作模擬追蹤計(jì)劃

采用的設(shè)備為Multiplan 4.6.1。①勾畫靶區(qū)：根據(jù)CT 定位圖像，勾畫腫瘤位置。②生成數(shù)字重建放射圖像（DRR）：通過患者CT 影像系列生成DRR影像。

4. 實(shí)施模擬追蹤計(jì)劃

采用設(shè)備為射波刀VSI。具體流程：①幫助患者穿Synchrony 追蹤背心。該Synchrony 追蹤背心應(yīng)與患者在治療前掃描期間使用過的為同一件。②使患者平躺在體模固定裝置中。③將患者在治療床上擺位，并指導(dǎo)其放松和正常呼吸。④將3 個(gè)追蹤標(biāo)識(shí)連接到Synchrony 追蹤背心。⑤使用脊柱追蹤患者，當(dāng)前顯示的患者平移偏移量小于10 mm 且旋轉(zhuǎn)偏移量小于1°。⑥將治療床移動(dòng)到肺部位置，然后調(diào)整曝光參數(shù)并得到一對(duì)實(shí)時(shí)X線影像。⑦獲取模擬數(shù)據(jù)集，分散在整個(gè)呼吸周期的8～12 個(gè)影像對(duì)，得出來自X 線成像系統(tǒng)的照相機(jī)A 的2 個(gè)影像和照相機(jī)B 的2 個(gè)影像所提供的腫瘤位置說明。⑧確認(rèn)結(jié)果，照相機(jī)A側(cè)可看見的為1-viewA，照相機(jī)B 側(cè)可看見的為1-viewB，兩側(cè)都看不見的為0-view，兩側(cè)都可見的為2-view。

5. 測(cè)量方法

采用efilm 軟件，使用縱隔窗寬=400、窗位=40來測(cè)量腫瘤最大直徑和CT值。

6. 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本研究為單中心、回顧性研究，主要的觀察指標(biāo)為肺癌患者射波刀追蹤結(jié)果，將雙側(cè)肺追蹤（2-view Xsight lung）定義為肺追蹤成功，單側(cè)肺追蹤（1-viewA/B Xsight lung） 及脊柱追蹤定義為非肺追蹤。

分類變量采用例數(shù)（百分比）形式描述，連續(xù)變量服從正態(tài)分布，采用中位數(shù)及最大、最小值描述。采用Excel 16.31軟件預(yù)處理數(shù)據(jù)格式，余所有數(shù)據(jù)分析采用R 1.1.383 軟件實(shí)現(xiàn)。因變量定義為肺追蹤成功與否，采用二分類變量logistic 回歸，分別計(jì)算PTV、腫瘤最大直徑、病灶位于左/右肺，病灶是否位于肺上葉等自變量對(duì)因變量的影響。將P＜0.05 自變量及有臨床意義的自變量納入最終logistics 分析擬合模型，計(jì)算比值比（odds ratio，OR）、95%置信區(qū)間及P值，定義P＜0.05為自變量對(duì)因變量影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

通過射波刀進(jìn)行肺病灶追蹤的結(jié)果：12 例患者為脊柱追蹤，12 例患者為單側(cè)肺追蹤，45 例患者為雙側(cè)肺追蹤?？紤]到臨床實(shí)際工作中因治療精度需要而僅選擇雙側(cè)肺追蹤病例，因此將脊柱追蹤及單側(cè)肺追蹤定義為未實(shí)現(xiàn)雙側(cè)肺病灶追蹤（共24 例患者）。所有患者相關(guān)信息見表1。典型病例相關(guān)影像資料見圖1。

在本組病例中，PTV、腫瘤最大直徑、病灶是否位于肺上葉等自變量均對(duì)因變量有影響，考慮到CT值對(duì)X線追蹤有臨床意義，以及對(duì)患者定位前通常測(cè)量其腫瘤最大直徑，而PTV 與腫瘤最大直徑相關(guān)，因此最終選擇腫瘤最大直徑、CT 值、病灶位于左右肺、病灶是否位于肺上葉等因素納入logistic 多因素模型。logistic回歸模型調(diào)整了左右肺、CT值因素后，結(jié)果顯示，最大直徑每增加1 cm，更容易得到肺追蹤掃描結(jié)果（OR=1.53，P=0.022），肺部病灶位于肺上葉者，更容易得到肺追蹤掃描結(jié)果（OR=4.5，P=0.015），具體見表2。

表1 射波刀治療肺癌追蹤掃描患者信息

討 論

射波刀是立體定向放射治療技術(shù)，兼?zhèn)浞派渫饪坪头派渲委? 種功能，采用實(shí)時(shí)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)以及呼吸追蹤系統(tǒng)，以其劑量大、精度高和周圍受照射的正常組織或重要器官范圍小等特點(diǎn)，在治療肺部腫瘤方面取得了顯著的效果［2］。Whyte 等［3］在2003 年首先將射波刀用于原發(fā)性肺部腫瘤以及轉(zhuǎn)移性肺部腫瘤的治療，腫瘤直徑為1～3 cm，證實(shí)了射波刀治療肺部腫瘤的可行性、安全性以及有效性。吳瑞花等［4］在CT引導(dǎo)下將金標(biāo)穿刺植入肺尖部、肺中部和肺底部，在模擬定位機(jī)上觀察5～8 個(gè)呼吸周期，得出肺尖部在頭腳方向上移動(dòng)距離為（2.7±0.8）mm，肺底部在頭腳方向上移動(dòng)距離為（12.0±5.3）mm。Onimarn等［5］按肺尖距金標(biāo)與肺尖距肺底比（cc/CC）數(shù)值大小將病灶分為上部（cc/CC＜0.5）和下部（cc/CC≥0.5）?？梢姺蔚撞渴茈跫∵\(yùn)動(dòng)的影響較大。筆者所得出的結(jié)論與之前的研究結(jié)果相近，發(fā)現(xiàn)腫瘤處于上肺時(shí)，由于呼吸運(yùn)動(dòng)，上肺的動(dòng)度明顯小于下肺的動(dòng)度，在追蹤過程中，下肺在呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易被膈肌所阻擋。

本研究結(jié)果提示：腫瘤直徑越大、腫瘤位于肺上葉時(shí)，模擬追蹤更容易得到2-view 的結(jié)論，提示在治療肺部腫瘤時(shí)可以采用Xsight lung追蹤。這可能是因?yàn)槟[瘤直徑越大，治療系統(tǒng)識(shí)別出腫瘤與周圍正常肺組織的概率越大。并且腫瘤影像直徑越大，腫瘤越不容易被周圍輻射不透性組織（如心臟、肋骨、肱骨等）所阻擋［6］。

在本研究的logistic 回歸分析中，CT 值的OR 值為1.02（P=0.26），提示該因素與肺模擬追蹤結(jié)果無(wú)關(guān)。在本組數(shù)據(jù)中，有一病例CT 值為－315 HU，結(jié)合病史及影像學(xué)表現(xiàn)，可知該患者為腎癌肺轉(zhuǎn)移，PET-CT 提示其左上肺磨玻璃樣影，18F-脫氧葡萄糖（FDG）代謝高?？紤]該患者是磨玻璃樣結(jié)節(jié)，其模擬追蹤結(jié)果為0-view。

該研究結(jié)果可以初步指導(dǎo)本中心臨床工作：對(duì)于病灶在上肺、直徑較大患者優(yōu)先選擇Xsight lung，可以提高模擬成功率，從而降低患者等候時(shí)間。這些患者在射波刀治療期間可以使用Xsight lung 追蹤技術(shù)，提高治療精確度，避免進(jìn)行有創(chuàng)的金標(biāo)植入操作，減少了靶區(qū)外放范圍，從而可降低放療副反應(yīng)的發(fā)生。

由于本次隨訪病例均為2018至2019年期間患者，樣本量較小，數(shù)據(jù)可能存在偏倚。后期擬通過擴(kuò)大樣本量進(jìn)行更深入的研究來探討各因素對(duì)于2-view 模擬追蹤結(jié)果的影響，并預(yù)計(jì)增加樣本量后，將數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集，創(chuàng)建模擬追蹤預(yù)測(cè)模型。目前，該項(xiàng)目在順利進(jìn)行中。

圖1 典型病例（72歲男性，右肺腺癌）影像資料A、C是射波刀治療前肺窗和縱隔窗影像；B、D是用Xsight lung方法治療該肺部腫瘤后4個(gè)月隨訪影像，腫瘤明顯縮??；E、F是射波刀治療該腫瘤時(shí)的計(jì)劃靶區(qū)。

表2 肺追蹤結(jié)果二分類變量logistic多因素回歸分析結(jié)果