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2019 ASTRO年会∣韩光教授口头汇报最新研究成果——超极化129Xe气体的肺部MRI成像技术在肺癌放射治疗中的应用研究

2019年09月18日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

2019年9月15-18日，2019年第61届美国放射治疗及肿瘤学会（American Society for Therapeutic Radiology and Oncology，ASTRO）年会于美国芝加哥隆重召开。ASTRO年会作为世界放疗学界规模最大、学术水平最高的放射治疗学术盛会，每年吸引了近20000名全球放疗专家学者参会。

当地时间9月17日下午，湖北省肿瘤医院放疗中心韩光教授在“用于放疗计划和治疗的影像学研究”专场口头报告了最新研究成果——超极化129Xe气体的肺部MRI成像技术在肺癌放射治疗中的应用研究，引起广泛关注！

韩光

副主任医师、肿瘤学博士

湖北省肿瘤医院放疗中心副主任
美国内布那斯加州大学医学院（UNMC）放疗中心访问学者
华中科技大学同济医学院硕士研究生导师
中国医师协会肿瘤放射治疗医师分会肺癌组委员
中国医师协会脑胶质瘤专业委员会分子诊疗专业委员会委员
世界华人肿瘤医师协会肝癌专业委员会常委
世界华人肿瘤医师协会第一届华人肿瘤放射治疗协作组执行委员会委员
中国医师协会放射肿瘤治疗医师分会（CATRO）立体定向放疗外科专业委员会委员
中国医师协会放射肿瘤治疗医师分会多模态专业委员会委员
湖北省临床肿瘤学会鼻咽癌专家委员会主任委员
湖北省抗癌协会分子标记及转化医学专业委员会副主任委员
湖北省临床肿瘤学会常任理事
湖北省医学生物免疫学会理事会理事
武汉市肿瘤骨干人才

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超极化129Xe气体的肺部MRI成像技术在肺癌放射治疗中的应用研究

研究背景

放射治疗是肺癌重要的治疗手段之一，但在治疗过程中，肿瘤周围的正常肺组织难免会受到照射，导致患者出现不同程度的亚临床肺损伤，如早期的放射性肺炎和后期的放射性肺纤维化等。这将会导致患者治疗中断，影响患者的治疗疗效，如损伤严重时，甚至会导致患者死亡。因此，提高肿瘤靶区剂量、降低对周围正确肺组织损伤已成为目前临床放疗医师和物理师共同的目标。

三维调强放疗（IMRT）技术是一种先进的放射治疗方法，其放疗计划的制定是以胸部CT图像为基础，以肺部形态结构作为放疗计划设计的依据。但该计划设计忽视了病变所致的局部肺功能改变。因此，以功能性肺显像技术如功能性肺灌注显像（SPECT）或4D-CT为基础的功能性计划设计被用于传统的解剖性计划设计。虽然，SPECT或4D-CT技术可以对肺部生理功能、有效功能进行客观呈现，在放疗计划中通过SPECT或4D-CT分为功能肺和非功能肺，从而起到保护肺功能的作用。但是这两项技术仍存在一定的自身缺陷：1）这两项技术均采用放射技术，无疑会导致患者接受额外的辐射；2）这些技术均只能反应患者的通气状态，但无法明确肺泡的弥散功能，即无法确定进入肺泡中的气体是否能够弥散入血液中。

为克服上述技术的缺陷，韩光教授团队利用自旋交换光泵浦极大地提高自旋极化来处理氙气（Xe），产生了超极化129Xe，而超极化129Xe磁共振（MRI）是评估肺通气和气体交换功能强有力的工具。通过采用超极化129Xe气体MRI肺通气成像技术来引导设计功能治疗计划，本研究旨在量化其对高功能肺部区域的剂量学影响

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材料/方法

本研究纳入10例局部晚期肺癌患者，其中PTV中位数为233.2 cm³（范围：119.2-667.9 cm³）。放疗前，每位患者分别接受1次吸入1L氙气后屏气MRI扫描和吸入1L空气后屏气的CT扫描。然后将CT和MRI图像都导入至MIM中配准融合，其中GTV、CTV和常规OAR均在CT上勾画，同时在MRI上勾画有通气功能肺。在Eclipse计划系统上分别为每位患者设计两个IMRT计划（64Gy/32fractions）：仅基于CT解剖结构的常规计划（Plan-A）和使用超极化129Xe气体MRI配准的功能计划（Plan-F）。除了Plan-A中用于肺部剂量目标参数在Plan-F中被用于高功能肺，两个计划具有相同的剂量优化目标参数。肺部剂量目标参数主要是评估V20Gy、V5Gy和平均剂量。最后，使用Wilcoxon符号秩检验比较两个计划之间PTV和OAR的剂量-体积直方图。

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研究结果

所有计划均被认为是临床可用的。Plan-A和Plan-F计划中PTV的适形度指数和均匀性指数无统计学差异。除高功能肺外，所有OAR的剂量均无统计学差异。与Plan-A相比，Plan-F的高功能肺的V5Gy、V10Gy、V15Gy、V20Gy、V25Gy、V30Gy和Dmean显着降低（P＜0.05），从Plan-A中的34.0±13.5％、24.2±10.8、16.7±7.6％、12.8±6.2％、9.5±4.8％、6.4±3.8％和7.4±3.0Gy下降至Plan-F中的31.8±12.3％、21.7±8.6％、14.9±6.2％、11.1±4.8％、8.2±4.0％、5.7±3.4％和6.9±2.6Gy。当高功能肺与PTV相邻时，保护更为显著，其中一例患者上述指数从Plan-A中的46.8％、39.2％、32.2％、26.5％、19.7％、15.2％和13.6 Gy降至Plan-F中41.8％、33.4％、24.8％、19.4％、14.2％、11.8％和10.2Gy。

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研究结论

本研究在国内首次将超极化129Xe气体MR作为一种功能性图像引导放射治疗新兴技术应用于临床。研究结果表明考虑肺功能在IMRT计划中的应用前景良好，特别是对于高功能肺组织在PTV附近的患者。

美国ASTRO年会作为世界放疗学界规模最大、学术水平最高的放射治疗学术盛会，每年吸引了近20000名全球放疗专家学者参加，每年ASTRO科学委员会的专家经过层层筛选和严格评审，从世界各地投稿的数万篇专业论文中挑选出优秀的论文予以会议交流，能被该年会接受并在会议中进行口头发言交流的学术论文代表了当今放射肿瘤治疗领域的最新进展和最高水平。

韩光教授所带领的研究团队在国内首次将超极化129Xe气体MRI作为一种功能性图像引导放射治疗新兴技术应用于临床。超极化129Xe气体MRI做为一种新型功能影像技术，既能显示肺的通气功能，同时又能显示肺泡的气体交换功能，明显优于既往传统仅能显示肺通气功能的功能性肺灌注显像（SPECT）或4D-CT技术，同时MRI技术的使用也可以减少了患者受到的额外X线辐射。该研究将超极化129Xe气体MRI和传统定位CT进行图像融合来设计全新的功能放疗计划。研究结果表明考虑该项技术在IMRT计划中的应用前景良好，特别是对于肿瘤附近的具有较好功能的肺组织可以起到很好的保护作用。

2019年10月17日

邵丽娟

其他 | 销售部

学习了

2019年09月20日

刘超

赣州市人民医院 | 肿瘤科

谢谢分享，学习了

2019年09月19日

裴波

乌海市樱花医院 | 肿瘤科

学习了