中晚期肺癌患者調強放射治療前后肺功能的變化

耿旭紅，尹希，梁續飛，楊華，鞏曉紅，郭麗娟

(河北醫科大學第四醫院，石家莊050011)

中晚期肺癌患者調強放射治療前后肺功能的變化

耿旭紅，尹希，梁續飛，楊華，鞏曉紅，郭麗娟

(河北醫科大學第四醫院，石家莊050011)

目的 比較中晚期肺癌患者調強放射治療(IMRT)前后的肺功能，探討IMRT對肺功能的影響。方法 選擇肺癌中晚期不能手術者70例，采用CT模擬定位勾畫腫瘤靶區，同期加量整合技術進行IMRT，處方劑量PTV 50～66 Gy，1.8～2.0 Gy/d，5 d/周，共25～33次。于IMRT前及IMRT結束后1周內測定靜息狀態下的肺功能。通氣功能包括肺活量、1秒鐘用力肺活量、1秒鐘用力肺活量占用力肺活量的百分比、1秒鐘用力肺活量實測值占預計值的百分比、最大呼氣中期流量、最大通氣量；彌散功能包括一氧化碳彌散量(DLCOcSB)、肺泡彌散量(DLCOcSB/VA)；氣道阻力包括呼吸總阻抗(Zrs)、中心阻力(Rc)、20 Hz時的呼吸阻力(R20)、外周阻力(Rp)、5 Hz時的呼吸阻力(R5)、5 Hz時的呼吸電抗(X5)、彈性阻力等于慣性阻力時的響應頻率(Fres)。結果 治療后，患者肺通氣功能指標與治療前比較差異均無統計學意義(P均>0.05)；DLCOcSB、DLCOcSB/VA較治療前均明顯減低(P均<0.05)；Rc、R20較放療前均降低(P<0.05、0.01)，Zrs、Rp、R5、X5、Fres與治療前比較無明顯變化(P均>0.05)。結論 IMRT可降低肺癌患者的肺彌散功能，但可改善肺癌患者的中心氣道阻力，對肺通氣功能無顯著影響。

肺癌；調強放射治療；肺通氣功能；肺彌散功能；氣道阻力

中晚期肺癌或不能耐受手術治療者多選擇放射性治療。調強放射治療(IMRT)是目前胸部腫瘤較理想的治療方式，其通過改變靶區劑量分布的不均性[1]，降低靶區內射線照射的強度，并保證劑量的有效分布，使靶區內任意一點都能達到理想劑量，而靶區之外的劑量迅速下降，最大限度地保護正常組織。由于肺是輻射中度敏感器官，受照射劑量、照射時間、腫瘤位置及患者自身狀況等多種因素的影響，放射性肺損傷目前仍不能避免[2]。本研究通過觀察中晚期肺癌患者IMRT前后肺通氣功能、彌散功能、氣道阻力的變化，分析IMRT對肺功能的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2015年河北醫科大學第四醫院收治的肺癌患者70例，男49例、女21例，年齡30～80歲、中位年齡58歲。均經病理檢查證實，臨床分期Ⅱa期32例、Ⅱb期14例、Ⅲ期24例。KPS評分均≥70分。排除嚴重肝腎疾病及心臟疾病患者。

1.2 IMRT方法 采用CT模擬定位，勾畫腫瘤靶區(GTV)和危及器官，將GTV均勻外擴6～8 mm為臨床靶區，在臨床靶區前后左右外擴5 mm、上下外擴10 mm為計劃靶區(PTV)，外擴PTV區域若包括脊髓組織則進行適當修改。采用同期加量整合技術(SIB)，處方劑量PTV 50～66 Gy，1.8～2.0 Gy/d，5 d/周，共25～33次；雙肺V10≤40%；V20≤30%；V30≤18%(V10、V20、V30是指肺組織在達到10、20、30 Gy的體積占全肺的百分數)。

1.3 肺功能檢測 采用德國Jaeger公司Maste Screen PFT肺功能測定系統。每天進行室溫、室壓、濕度等的BTPS校正，高、中、低三流速定標，檢測標準按照歐洲呼吸學會(ERS)制定的肺功能檢測標準。肺通氣功能包括肺活量(FVC)、1秒鐘用力肺活量(FEV1)、1秒鐘用力肺活量實測值占預計值的百分比(FEV1%)、1秒量占用力肺活量的百分比(FEV1/FVC)、最大呼氣中期流量(MMEF)、最大通氣量(MVV)；彌散功能檢測采用一口氣彌散法，測量前均經實測血紅蛋白校正，測量指標包括一氧化碳彌散量(DLCOcSB)、肺泡彌散量(DLCOcSB/VA)；氣道阻力檢測采用脈沖震蕩法(IOS)，測量指標包括呼吸總阻抗(Zrs)、中心阻力(Rc)、外周阻力(Rp)、5 Hz時的呼吸阻力(R5)、20 Hz時的呼吸阻力(R20)、5 Hz時的呼吸電抗(X5)、彈性阻力等于慣性阻力時的響應頻率(Fres)。肺功能判斷標準采用2015年肺功能測定指南的肺功能通氣及彌散標準[3，4]。

2 結果

2.1 治療前后肺通氣功能比較 治療后患者各肺通氣功能指標與治療前比較無明顯變化(P均>0.05)。見表1。

表1 中晚期肺癌患者治療前后肺通氣功能比較±s)

注：與治療前比較，P均>0.05。

2.2 治療前后肺彌散功能比較 治療后患者肺彌散功能指標DLCOcSB、DLCOcSB/VA較治療前降低(P均<0.05)。見表2。

表2 患者治療前后肺彌散功能指標比較

注：與治療前比較，*P<0.05。

2.3 治療前后肺氣道阻力比較 治療后患者肺氣道阻力指標Rc、R20均較治療前降低(P<0.05、<0.01)，Zrs、Rp、R5、X5、Fres與治療前比較無明顯變化(P均>0.05)。見表3。

3 討論

盡管IMRT目前對肺癌的治療效果較好，但其對肺組織的放射性刺激尚不能完全避免，放射性肺損傷通常在放射治療后5周開始，12周達高峰[5]。

表3 中晚期肺癌患者治療前后肺氣道阻力指標比較

注：與治療前比較，*P<0.05，**P<0.01。

放射性肺損傷是由多細胞因子參與的復雜的慢性病變過程。Stennark等[6]報道，IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、TGF-β1等均與放射性肺損傷有關，特別是IL-8、TGF-β1參與并介導多種細胞因子的增殖、變異，在放射性炎性病變過程中起關鍵作用[7]。Calveley等[8]研究發現，當肺組織被電離輻射后，早期全肺被炎癥反應所激活，啟動DNA信號轉導，觸發肺組織的纖維化扳機，并啟動大量成纖維細胞(FB)的增殖分裂，肺間質的膠原纖維增生并沉積。放射性病理改變表現為早期滲出性病變和后期的纖維組織增生，肺泡上皮細胞及內皮細胞變性、水腫，肺泡壁增厚，肺泡腔變小、塌陷、萎縮，導致肺泡表面活性物質的分泌減少，肺泡進行有效氣體交換的面積減少，通氣血流比值失調，換氣功能明顯降低。

Chen等[9]報道，放射性治療后，肺通氣功能指標(FVC、FEV1)、彌散功能與放射性肺炎有關。本研究于IMRT結束后1周檢查測得肺功能，其中FVC、FEV1無明顯改變，彌散功能明顯降低，與薛英波等[10]的報道一致。其原因可能與年齡因素有關，另外IMRT改變靶區內外的射線劑量分布，將較高的劑量分布到較廣范圍，降低高劑量區參數的同時增加了低劑量區參數[11]，而放射性肺損傷與劑量參數密切相關[12],低劑量照射對肺通氣功能影響較小。

肺彌散功能是指氣體通過肺泡及毛細血管壁進行氣體交換的過程。肺彌散功能取決于肺泡面積、肺泡毛細血管壁的厚度及血管內血紅蛋白。本研究的肺彌散功能采用經血紅蛋白校正后的DLCOcSB和DLCOcSB/VA，排除了血紅蛋白的影響。結果顯示，中晚期肺癌患者在接受IMRT后，DLCOcSB、DLCOcSB/VA較IMRT前明顯下降。分析其機制可能為：患者接受IMRT后，肺泡-毛細血管膜因放射性刺激發生變性[13]，失去正常的組織結構及功能，導致彌散距離相對增加、呼吸膜增厚，降低了氣體的彌散速率；肺泡上皮細胞水腫、變性，肺泡表面活性物質分泌減少，進行氣體交換的有效面積減少；肺泡毛細血管及血管周圍的炎性病變，使得毛細血管床減少，導致通氣血流比值失調，肺彌散功能降低。

脈沖震蕩(IOS)技術采用外加的震蕩頻率信號疊加在受檢者自身產生的呼吸信號上，經快速傅立葉轉換，通過對其氣道壓力和流量的連續記錄，對脈沖震蕩下的靜息呼吸進行頻譜分析[14]，得到一系列呼吸阻抗參考值(黏性阻力和彈性阻力)，對氣道阻力的測定更佳敏感[15]。本研究結果顯示，中晚期肺癌患者IMRT后肺通氣功能改變不明顯，而中心氣道阻力R20、Rc明顯降低。其機制與放療后肺部癌腫較放療前縮小，在靜息狀態下IOS測定中心氣道阻力較用力肺活量測定通氣功能更加敏感有關。

綜上所述，IMRT是胸部惡性腫瘤放射性治療的一項精準治療，但對肺組織的放射性損傷仍然存在。中晚期肺癌患者IMRT結束后，肺功能即有一定的改變，包括肺彌散功能降低和靜息狀態下的中心氣道阻力降低。IOS技術測定氣道阻力用于肺癌患者治療后療效觀察較為敏感,肺彌散功能數據的變化可作為間質性肺炎發生的功能性敏感指標之一，因此放療期間應密切注意患者肺功能尤其是彌散功能的動態變化，早期實施必要的臨床干預和心肺康復治療。

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河北省衛生廳醫學科學研究重點課題計劃(20120358，20130544)。

郭麗娟(E-mail: jysygnk@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.06.013

R734.2

B

1002-266X(2017)06-0040-03

2016-10-05)