如何從物理劑量學角度降低放射性肺損傷

如何從物理劑量學角度降低放射性肺損傷胸部是最常見接受放療的部位放療在肺癌治療中地位：

61.0%±3.9%肺癌病人在治療不同時期需用放療

IJROBP2001(49)973-85放療在食管癌治療中地位：頸段及上中胸段仍以放療或以其為主要治療方法放療在乳腺癌治療中地位：早期患者乳房保留治療的重要組成部分局部晚期患者中可改善生存率乳房切除術后高?；颊咧泻侠磉\用可通過降低局部復發(fā)率而提高總生存率轉(zhuǎn)移灶有效的姑息治療右下葉鱗癌 照射野 放療后4個月ParkKF.etalRadiographics20:83-98,2000ParkKF.etalRadiographics20:83-98,2000毛玻璃樣變 斑片狀實變不連續(xù)實變 致密實變ParkKF.etalRadiographics20:83-98,2000放射性肺損傷評價標準（臨床）

（RTOG/EORTC）01234無變化輕度干咳或用力性呼吸困難需麻醉藥、止咳藥的持續(xù)咳嗽/輕微活動時呼吸困難麻醉藥、止咳藥無效的嚴重咳嗽或休息時呼吸困難/有臨床或放射學證據(jù)的肺炎/需間隙吸氧或激素治療嚴重呼吸不足/持續(xù)吸氧或輔助通氣01234無變化無癥狀或輕微癥狀（干咳）輕微放射影像征象無癥狀或輕微癥狀（干咳）輕微放射影像征象嚴重有癥狀的纖維化或肺炎/致密狀放射影像征象嚴重呼吸不足/持續(xù)吸氧或輔助通氣急性（早期）后期肺炎/肺浸潤無癥狀，僅影像學發(fā)現(xiàn)有癥狀，但不影響日常生活有癥狀，影響正常生活；需要吸氧危及生命；需要輔助通氣死亡同時考慮：ARDS；咳嗽；呼吸困難（氣急）；缺氧；感染（臨床或微生物學證實）伴有3－4級中性粒細胞減少（ANC<1.0x109/L）－選擇；感染伴有中性粒細胞正?；?－2級減少－選擇；感染但中性粒細胞值不詳－選擇；肺炎/肺浸潤；肺纖維化（影像學改變）。CTC3.0AE肺纖維化（影像學改變）微小的影像學發(fā)現(xiàn)（補丁狀或雙側(cè)基底部改變），估計影像上纖維變的體積占全肺體積<25%補丁狀或雙側(cè)基底部改變，估計影像上纖維變的體積占全肺體積25％－<50%致密或廣泛的肺浸潤/實變，估計影像上纖維變的體積占全肺體積50％－<75%估計影像上纖維變的體積占全肺體積≥75%死亡評論：纖維化通常是一種“后期損傷”，其出現(xiàn)在放療或者綜合治療（包括手術）后3個月以上的時間。它被認為是肺組織的疤痕/纖維化變。其很難與通常出現(xiàn)在放療或綜合治療后3個月以內(nèi)的肺炎相鑒別。

同時考慮：ARDS；咳嗽；呼吸困難（氣急）；缺氧；感染（臨床或微生物學證實）伴有3－4級中性粒細胞減少（ANC<1.0x109/L）－選擇；感染伴有中性粒細胞正常或1－2級減少－選擇；感染但中性粒細胞值不詳－選擇。放射性肺損傷的SOMA標準

1級2級3級4級計分方法癥狀

咳嗽偶發(fā)間歇持續(xù)性頑固性劇烈8項SOM指標的得分（1-4），相加后除以8，即為總的評分。

LENT評分＝

（無治療毒性，評分為0）呼吸困難劇烈活動時氣促輕度活動時氣促休息狀態(tài)下氣促日?；顒邮芟逕o法進行任何活動胸痛不適偶發(fā)、輕度間歇、可耐受持續(xù)強烈頑固性劇烈體征

肺纖維化X線檢查異常X線檢查示斑片狀密度異常改變局限于射野范圍內(nèi)大片融合的密度異常嚴重的纖維化疤痕形成致肺組織收縮肺功能呼吸容積和/或彌散功能減少10~25%呼吸容積和/或彌散功能減少25~50%呼吸容積和/或彌散功能減少50~75%呼吸容積和或彌散功能減少>75%處理

疼痛偶用非麻醉類止痛藥定期使用非麻醉類止痛藥定期使用麻醉類止痛藥手術治療咳嗽

非麻醉性止咳藥麻醉性止咳藥、間歇使用皮質(zhì)激素呼吸機、持續(xù)皮質(zhì)激素治療

呼吸困難

偶爾吸氧持續(xù)吸氧

分析

肺功能試驗（PFT）減少至治療前的75~90%減少至治療前的50~75%減少至治療前的25~50%減少至≤治療前的25%是/否日期:肺一氧化碳彌散量（DLCO）減少至治療前的75~90%減少至治療前的50~75%減少至治療前的25~50%減少至<治療前的25%是/否日期:血氣分析PO2>70%PCO2≤50%PO2>60%PCO2≤60%PO2>50%PCO2≤70%PO2>50%PCO2≤70%是/否日期:CT或MRI評價肺容積改變及纖維化范圍是/否日期:肺灌注顯像評價肺血流量及肺泡灌注情況是/否日期:肺灌注液分析分析細胞及細胞因子的變化是/否日期:放射性肺損傷的SOMA標準放射性肺損傷是胸部惡性腫瘤治療療效提高的限制性因素之一胸部常見腫瘤的治療療效(5年生存率）：

NSCLC:10%,LSCLC:16-26%食管癌:10-30%乳腺癌:70%±胸部接受放療時放射性肺損傷狀況：有癥狀性損傷影像學表現(xiàn)損傷肺癌:5-35%，50-100%乳腺癌：0-34%0-63%食管癌:10-20%

IJROBP2010;76(3):S70-6不同條件下的正常肺合適物理劑量限制如何來減少正常肺所接受的物理劑量

如何從物理劑量學角度來降低胸腔內(nèi)腫瘤放療所致肺損傷?內(nèi)容不同情況下，胸腔內(nèi)腫瘤放療時正常肺物理劑量限制值如何從物理劑量學角度來降低放射性肺損傷單純放療(-GTV)（常規(guī)放療）MLD<20GyV20≦30%NTCP≦

10%推薦劑量：IJROBP200665(4)1075-86單純放療(-GTV)（大分割放療，3Gy/次）MLD≦

16.1Gy≧IIIRP3.7%MLD>16.1Gy≧

IIIRP78.4%JpnJClinOncol2009;39(3)151-5V20≤20％0％V2021-25%7.1%V2026-30%25%V20≥31%42.9%化放療同步治療（-GTV）V20≤20%8.7%V20=21-25%18.3%V20=26-30%51%V20≥31%85%放療方法：常規(guī)分割超分割1.5/次，2次/天推薦劑量：IJROBP200355110-5

IJROBP2006641100-5

V5≤42％3％V5>42%38%IJROBP2006661399-1407MLD<16GyV10≤50%5.7%V10>50%29.2%NTCP≤4.2%1.4%NTCP>4.2%43.5%放療方法：常規(guī)分割RadiationOncology2010,5:35化放療同步治療（-GTV）(中國人資料)1、IJROBP199945323-92、IJROBP200151650-93、IJROBP2006651075-864、Radiology2005235208-155、IJROBP2006661399-14076、IJROBP200355110-5序貫同步參數(shù)范圍放射性肺炎(%)范圍放射性肺炎(%)MLD<1010-2021-30>30Ref1,20-109-1624-2724-44<16.5≧16.5Ref4,511-1336-45V5≦42%>42%ref5338V20<20%20-31≧32Ref1,30-27-1513-48≦20%21-25%26-30%≧31%ref69185185V30≦8%>8%ref26(allgrades)24(allgrades)肺癌放射治療的正常肺劑量限制值（NCCN2010版）目的：非小細胞肺癌同步化放療時，正常肺組織劑量如何限制材料和方法：2002年6月到2006年12月，97例III期NSCLC接受同步化放療。正常肺：雙側(cè)肺：右肺+左肺-PTV；右側(cè)肺/左側(cè)肺：右側(cè)肺-PTV/左側(cè)肺-PTV正常組織劑量限制：V20≦31%,V30≦18%,MLD≦20Gy放射性損傷評價標準：CTC3.0,II級及以上的肺損傷為觀察指標級別病人數(shù)077162537405(致死性)2Int.J.RadiationOncologyBiol.Phys201076110-115AddingipsilateralV20andV30toconventionaldosimetricconstrainispredicitsradiationpneumonitisinstageIIIa-bNSCLCtreatedwithcombinedmodalitytherapyV20V30MLD無放射性損傷組19.5(6.6)13.1(4.9)13.9(6.4)有放射性損傷組22.5(7.6)15.5(5.3)14.7(3.6)P0.1210.0960.687界值放射性損傷(%)PV20(一側(cè)肺)≦52%>52%9%4650.003V30(一側(cè)肺)≦39%>39%8%38%0.004MLD(一側(cè)肺)≦22>227%23%0.04Int.J.RadiationOncologyBiol.Phys201076110-115AddingipsilateralV20andV30toconventionaldosimetricconstrainispredicitsradiationpneumonitisinstageIIIa-bNSCLCtreatedwithcombinedmodalitytherapy

術前放療(未扣除GTV或PTV)(來自于食管癌材料)

V5<70%;殘余正常肺的體積（接受放療劑量<5Gy）：2000-3000ccIJROBP200664(3)692-699術后放療(-GTV)V20≥20%：3/6V20＜20％：0/15V13≥23%：3/6V13＜23％：0/15MLD≥10：3/8MLD＜10：0/13

IntJClinOncol.200611(1):55-9全肺切除條件下如何掌握？V5<60%,V20<4-10%，MLD<8Gy,IMRT照射技術，胸膜間皮瘤全肺切除術后IntJRadiatOncolBiolPhys2008;71:1143-1150大分割放療劑量（20Gy/次*3次）：V20<10%(允許在15％以內(nèi))（PTV直徑為2-7cm，RTOG0236研究）3DCRT和IMRT除了需要滿足上述不同條件下的V20和MLD要求還需要V5<70%，或V5≤42％IJROBP20076894-102IJROBP200665640-5IJROBP2006661399-07OAR1Fraction3Fractions4Fractions5Fractions脊髓14Gy18Gy(6Gy/Fx)26Gy(6.5Gy/Fx)30Gy(6Gy/Fx)食管15.4Gy30Gy(10Gy/Fx)30Gy(10Gy/Fx)32.5Gy(6.5Gy/Fx)背叢神經(jīng)17.5Gy21Gy(7Gy/Fx)27.2Gy(6.8Gy/Fx)30Gy(6Gy/Fx)心臟/心包22Gy30Gy(10Gy/Fx)34Gy(8.5Gy/Fx)35Gy(7Gy/Fx)大血管37Gy39Gy(13Gy/Fx)49Gy(12.25Gy/F)55Gy(11Gy/Fx)氣管/主支氣管20.2Gy30Gy(10Gy/Fx)32Gy(7.8Gy/Fx)32.5Gy(6.5Gy/Fx)肋骨30Gy30Gy(10Gy/Fx)32Gy(7.8gy/Fx)32.5Gy(6.5Gy/Fx)皮膚26Gy30Gy(10Gy/Fx)36Gy(9Gy/Fx)40Gy(8Gy/Fx)胃12.4Gy27Gy(9Gy/Fx)30Gy(7.5Gy/Fx)35Gy(7Gy/Fx)肺癌SBRT正常肺劑量限制值（NCCN2010版）GTV的確定：

IGTV的確定：個體化確定其它在研究的方法：

4DCT錐形術CT慢速CT不同呼吸時相CT融合如何減小PTV擺位誤差器官移動誤差自適應放療（AdaptiveRT）自適應：幾何自適應（分割放療間系統(tǒng)誤差，腫瘤幾何外形變化，正常組織器官解剖位置改變）生物學上自適應（腫瘤或正常組織器官生物學信息改變）適形放療合適射野方向：

手工選擇原則：1）從入射面到靶區(qū)中心距離最短2）避開危及器官3）射野邊平行于靶區(qū)的最長邊4）與相鄰的射野夾角大優(yōu)化的方法：根據(jù)四條布野規(guī)則設定目標函數(shù)，優(yōu)化確定射野的方向（如SteveWebb方法）根據(jù)劑量體積約束條件定義優(yōu)化問題，優(yōu)化射野的方向。（混合整數(shù)模型PhysMedBiol4840652003）IMRT物理劑量學優(yōu)勢RadiotherOncol2006;80:333?40.IntJRadiatOncolBiolPhys2007;68:94–102.IMRT治療NSCLC存在的問題1）呼吸所引起的腫瘤靶區(qū)移動2)正常組織器官特別是肺對低劑量耐受性問題3)組織不均質(zhì)性對靶區(qū)劑量影響IntJRadiatOncolBiolPhys.2010Mar1;76(3):775-81

從2004年起，318例CT/3DCRT,91例4D/IMRT結(jié)論：新的放療技術降低了患者放射性損傷，提高了總生存療效。InfluenceoftechnologicaladvancesonoutcomeinpatientsWithunresectablelocallyadvancednonsmallcelllungcancerrecevingconcomitantchemoradiotherayVMATHypofractionatedSBRTonlungcancer:Adosimetricandtreatmentefficiencyanalysis治療時間：IMRT11.6(7.2-14.9)MinsVMAT6.1(5.1-8.0)MinsP<0.01RadiotherapyandOncology201095153–157ActaOncologica,2008;47:1438-144395%PTV食管平均心臟平均肺平均脊髓（最大）計劃158502250310713712209計劃258001516272512452087兩個計劃的PTV和正常器官劑量（cGy）比較IntJRadiatOncolBiolPhys.2005Jun1;62(2):561-70靶區(qū)內(nèi)劑量不均勻性限制要求鼻咽癌：PTV70內(nèi)，≧110%處方劑量體積≦20%（RTOG0225）非小細胞肺癌：3DCRT:≧110%處方劑量體積≦20%

≧120%處方劑量連續(xù)體積≦2cc(RTOG0617)SBRT：處方可以在60-90%等劑量線上PTVCPTVGITVGTV95%PTVG12.5Gy×4次95%PTVC8.1Gy×4次依據(jù)正常組織耐受量的個體化治療結(jié)論：依據(jù)正常肺和脊髓放療劑量限制值，從劑量學分析，TCP在各個體化治療組均有提高。其中以BID(MTD)組為最高。Int.J.RadiationOncologyBiol.Phys2008711103-1110依據(jù)正常組織耐受量的個體化治療Int.J.RadiationOncologyBiol.Phys2008711394-140128例不能耐受手術或局部晚期NSCLC（I2例；IIIa7例；IIIb19例）材料和方法：給予腫瘤最大劑量所依賴的正常組織器官劑量限制值：正常肺16±1.0Gy（前3例）；19±1.0Gy（其余）脊髓54Gy±0.5Gy誘導化療24例，未用化療4例結(jié)果：腫瘤所接受的平均劑量：63Gy±9.8Gy腫瘤最大劑量限制來源：肺占32.1%脊髓占28.6%急性反應：1例III級咳嗽，1例III級氣急，1例死于放射性肺損傷后期損傷：2例III級咳嗽或氣急；中位生存時間19.6個月，1年生存率為57.1%結(jié)論：根據(jù)正常組織器官劑量限制條件來個體化給予腫瘤最大劑量放療是可行的，初步療效是令人滿意的。依據(jù)正常