使用氙气增强通气 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毒性较小。 在一项临床研究中 国立台湾大学医院，只有 17% 的患者出现放射性肺炎，这是辐射引起的最严重的不良反应，与历史标准相比有了显着改善。
放化疗是不能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% 的患者会出现 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，放射治疗的治疗计划是基于解剖成像和所有肺组织同等重要的前提。 但对于患有慢性肺部疾病的肺癌患者，剂量可能更准确地根据功能性而非解剖学肺容积输送——这一假设目前正在全球范围内进行研究。
主要研究者 黄玉森 和 Yeun-Chung Chang，也在 国立台湾大学医学院和同事在 2 名非小细胞肺癌患者的 36 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 级或更高级别放射性肺炎的发生率，XeCT 已被证明对于可视化肺通气是可行且安全的。 这个想法是使用 XeCT 图像来最大限度地减少对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 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洗脱后 XeCT。 XeCT 考试的总时间为 20-25 分钟。
XeCT 图像以彩色显示被氙气增强的肺部通气区域，而增强效果较差或没有增强的区域显示为黑色。 从氙气清洗图像中减去基线 CT 图像后，研究人员生成了氙气增强的功能性肺容积，并将其导入治疗计划系统，以便与计划 CT 进行配准。
研究人员制定了一个没有参考 XeCT 的标准计划，以及一个功能性肺回避计划 (fAP)，该计划经过优化以降低对功能性肺的剂量，同时不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，使用强度调制放射疗法或容积调制弧形疗法，分 60 次进行 30 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。
写在 国际放射肿瘤学生物学物理学杂志，研究人员报告说，在 fAP 治疗中，总功能性肺保护明显更好。 接受超过 20 Gy 的总功能性肺容积从 23.3% 下降到 20.6%，平均肺剂量从 14.3 Gy 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% 降低到 4.0%，而在治疗后六个月内发生症状性放射性肺炎的预测风险从 6.3% 降低到 4.4%。
神经网络通过 CT 扫描生成肺通气图像
36 名患者中有 2 名出现 3 级放射性肺炎，4 名出现 XNUMX 级放射性肺炎，显着低于历史对照的预期。 没有 XNUMX 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的适形目标剂量分布所抵消。
尽管具有优势，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，现代放疗的最新技术进步可能超过 fAP 治疗的预期益处。 但他们认为，他们的研究为放射治疗中 XeCT 引导的功能性肺回避的益处提供了强有力的证据，并且正在继续他们的研究。
