肺癌放疗 从左到右：氙气增强通气CT，显示右上肺肿瘤导致阻塞和不通气;肺功能评估;用模拟CT配准;标准计划;功能性肺避免计划。箭头突出显示功能性肺保留最普遍的区域。(礼貌：Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 10.1016/j.ijrobp.2022.07.034)

使用由氙气增强通气 CT (XeCT) 指导的功能性肺回避治疗计划，肺癌患者的放射治疗可能会降低毒性。在台大医院的一项临床研究中，只有 17% 的患者出现放射性肺炎，这是最严重的辐射引起的不良反应，与历史标准相比有显着改善。

放化疗是不可手术或局部晚期非小细胞肺癌 (NSCLC) 的推荐治疗方法，但这种治疗的毒性是一个重要问题。大约 30% 的患者发展为 2 级或更高级别的放射性肺炎(肺部炎症)，这严重影响了他们的生活质量。

目前，放射治疗计划是基于解剖成像和所有肺组织同等重要的前提。但对于患有慢性肺病的肺癌患者，剂量可能更准确地基于功能性而非解剖学的肺容量——目前正在全球范围内研究这一假设。

主要研究人员：台湾大学医学院的 Yu-Sen Huang(左)和 Yeun-Chung Chang(右)。(提供：Yeun-Chung Chang)

主要研究人员Yu-Sen Huang和 Yeun-Chung Chang(同样来自台湾大学医学院)及其同事在 36 名 NSCLC 患者的 2 期临床试验中测试了这种方法。他们调查了由 XeCT 指导的放射治疗计划是否可以降低 2 级或更高级别的放射性肺炎的发生率，该计划已被证明对于可视化肺通气是可行和安全的。这个想法是使用 XeCT 图像来最大限度地减少功能肺区域的辐射剂量，同时有利于非功能肺区域的辐射沉积。

在这项研究中，患者最初接受了治疗前的 XeCT 和肺功能测试以确定肺通气量。每个受试者对整个胸部进行未增强的基线 CT 扫描，然后使用氙气再呼吸系统进行五周期呼吸(在此期间他们吸入 30% 非放射性氙气和 70% 氧气的混合物)，然后在呼吸期间进行 XeCT 扫描- 保持充分的灵感。最后，患者吸入 100% 氧气 1 分钟，并在完全吸气时进行冲洗后 XeCT。XeCT 检查的总时间为 20-25 分钟。

XeCT 图像显示被氙气增强的肺通气区域，增强较差或没有增强的区域为黑色。在从氙气冲洗图像中减去基线 CT 图像后，研究人员生成了氙气增强功能肺容积，并将其导入治疗计划系统，以便与计划 CT 配准。

研究人员在不参考 XeCT 的情况下创建了一个标准计划，以及一个优化的功能性肺避免计划 (fAP)，以降低功能性肺的剂量，而不会影响目标体积覆盖和风险器官剂量限制。他们对所有 fAP 患者进行了治疗，使用调强放射疗法或体积调节弧光疗法，分 30 次进行 60 Gy 的胸部照射。每隔 90 天对患者进行一次胸部 CT 和临床检查。

研究人员在International Journal of Radiation Oncology Biology Physics上撰文称，在 fAP 治疗中，完全保留肺功能的效果明显更好。接受超过 20 Gy 的总功能肺容积从 23.3% 下降到 20.6%，平均肺剂量从 14.3 下降到 12.4 Gy。重要的是，2 级或更高级别放射性肺炎的预测风险从 5.7% 降至 4.0%，而在治疗 6 个月内发生症状性放射性肺炎的预测风险从 6.3% 降至 4.4%。

神经网络通过 CT 扫描生成肺通气图像

36 名患者中有 5 名出现 2 级放射性肺炎，1 名出现 3 级放射性肺炎，显着低于历史对照的预期。没有 4 级或更高的毒性作用。然而，研究人员指出，更好地保护功能性肺的优势被目标内更高的最大剂量和更少适形的目标剂量分布所抵消。

尽管有好处，但 XeCT 价格昂贵且可用性有限，并且需要放射科和放射肿瘤科之间的密切合作。研究人员还承认，现代放射疗法的最新技术进步可能超过 fAP 治疗的预期益处。但他们认为，他们的研究为 XeCT 引导的功能性肺回避在放射治疗中的益处提供了强有力的证据，并且正在继续他们的研究。