《Journal of Radiotherapy in Practice》：Dosimetric comparison of gated versus non-gated techniques for stereotactic body radiotherapy for non-small cell lung carcinoma
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摘要 引言：肺部立体定向体部放疗（SBRT）常利用四维CT（4DCT）量化肿瘤运动。呼吸门控仅在呼吸周期的特定阶段递送辐射，可能保护健康组织。本研究比较了非门控与门控（30–70%相位窗口）肺部SBRT之间的内靶体积/计划靶体积（ITV/PTV）体积和剂量学结
摘要 引言：肺部立体定向体部放疗（SBRT）常利用四维CT（4DCT）量化肿瘤运动。呼吸门控仅在呼吸周期的特定阶段递送辐射，可能保护健康组织。本研究比较了非门控与门控（30–70%相位窗口）肺部SBRT之间的内靶体积/计划靶体积（ITV/PTV）体积和剂量学结果。材料与方法：分析了25例I期非小细胞肺癌（NSCLC）病例。非门控计划使用从所有呼吸相位的最大强度投影（MIP）图像上勾画的ITV，而门控计划使用来自30–70%相位窗口的ITV。两者均采用5 mm PTV外扩边界。基于RTOG 0915/0813方案比较PTV和危及器官（OARs）的剂量学参数。结果：门控计划显示平均ITV（22.02 cc vs 11.83 cc；p < 0.001）和PTV（48.87 cc vs 31.25 cc；p < 0.001）体积显著减小。虽然PTV剂量参数和均匀性指数（HI）无显著差异，但梯度测量（GM）、梯度指数（GI）和R50%在两组间有显著差异（p值：<0.001）。平均肺剂量（Dmean）降低了0.75 Gy，V20Gy、V10Gy和V5Gy也显著降低（p < 0.001）。发现：利用30–70%门控窗口可显著减小靶区体积和肺、心脏、肋骨及食管的剂量。在平衡体积减小与递送效率时，门控是肺部SBRT的一种高效运动管理策略。
立体定向体部放疗（SBRT）是治疗早期非小细胞肺癌（NSCLC）的有效手段，但呼吸运动导致靶区位移，需采用运动管理策略。传统非门控技术基于全呼吸周期勾画内靶体积（ITV），常包含较大正常组织，增加肺、心脏等危及器官（OARs）的照射剂量。呼吸门控技术仅在呼吸周期稳定阶段（如呼气末）递送辐射，有望减少靶区体积并保护健康组织。然而，门控与非门控在剂量学上的具体差异及临床价值尚需系统比较。本研究由研究人员开展，纳入25例已完成治疗的I期NSCLC患者（2019年1月至2022年1月），对比非门控（基于全相位最大强度投影MIP图像）与门控（基于30–70%相位窗口的MIP图像）计划，评估ITV/PTV体积和剂量学参数，旨在为个体化运动管理提供依据。论文发表在《Journal of Radiotherapy in Practice》。
**关键技术方法**
研究人员采用GE Optima 580W CT扫描仪获取四维CT（4DCT），利用Advantage 4D软件将图像分bin为10个呼吸相位（每相位10%）。非门控计划ITV勾画于全相位MIP图像（MIP_ALL），门控计划ITV勾画于30–70%相位MIP图像（MIP_30–70），PTV均外扩5mm。治疗计划在Eclipse计划系统（V-15.0.06）中优化，采用6FFF光子束（剂量率1400 MU/min），基于RTOG 0915/0813方案比较剂量参数。剂量计算使用Acuros XB算法（网格1.25 mm），无门控递送在Varian TrueBeam加速器（高清晰多叶准直器）上完成。统计采用SPSS 20.0双尾配对t检验，p<0.05为显著。
**研究结果**
**靶区体积比较**
通过比较MIP_ALL与MIP_30–70计划的ITV和PTV体积，发现门控显著减小平均ITV（22.02 cc vs 11.83 cc，p<0.001）和PTV（48.87 cc vs 31.25 cc，p<0.001），平均PTV体积差异百分比为34%（标准差±15.01%）。这直接源于门控仅采用呼气末稳定相位，缩小了运动范围。
**PTV剂量学参数比较**
门控计划的V
100%和V
95%绝对体积显著减小（p<0.001），但D
2%、D
95%、D
50%、D
mean及均匀性指数（HI）和适形指数（CI）无显著差异，表明门控在保持同等靶区覆盖的同时，利用更小体积实现等效照射。梯度测量（GM）、梯度指数（GI）和R
50%在两组间差异显著（p<0.001），门控计划R
50%略高（4.55±0.59 vs 4.21±0.46），因小体积PTV的表面积-体积比增大。
**OARs剂量学参数比较**
门控计划显著降低平均肺剂量（D
mean减少0.75 Gy，p<0.001），以及V
20Gy（5.13% vs 3.73%）、V
10Gy（9.9% vs 7.9%）和V
5Gy（17.9% vs 14.3%）（均p<0.001）。心脏D
mean（3.29 Gy vs 2.65 Gy，p=0.001）、食管D
mean（4.91 Gy vs 4.05 Gy，p=0.018）、脊柱D
max（11.37 Gy vs 10.33 Gy，p=0.030）等也显著降低。肋骨D
1cc（40.12 Gy vs 38.23 Gy，p=0.021）和支气管D
4cc（7.05 Gy vs 5.42 Gy，p=0.016）同样获益。但皮肤和心血管的剂量差异不显著，因样本量有限。
**治疗效率比较**
门控计划平均监测单位（MU）无显著差异（3765 vs 3892，p=0.1801），但治疗时间延长约60%（因仅40%占空比递送辐射），为非门控的2.5倍。
**讨论总结**
讨论部分指出，门控的剂量学优势高度依赖肿瘤位置：下叶肿瘤（运动幅度>10 mm）获益最大，而上叶或附着于肋骨的肿瘤因运动微小，门控与非门控结果相近。研究结果与Prunaretty等、Underberg等一致，V
20Gy降低1.4%和MLD降低0.75 Gy对肺功能边缘患者（如间质性肺病）具有临床意义，可能减少2级放射性肺炎风险。GM与PTV体积呈线性关系，为治疗计划提供前瞻性评估工具。但门控延长治疗时间，需结合快速递送技术（如VMAT、FFF束）和表面引导放疗（SGRT）验证呼吸模式一致性。研究局限性包括单中心回顾性设计、未建模剂量模糊效应和叶-运动相互作用，未来需多中心前瞻性研究确认长期临床结局。
**翻译研究结论部分**
4DCT中相位选择用于肺部SBRT治疗可显著减小ITV和PTV体积，同时保持类似的PTV覆盖，并降低危及器官剂量。门控治疗对于呼吸运动幅度大、肿瘤位于下叶及靠近关键结构的患者更具相关性。GM与PTV体积之间的线性关系为SBRT治疗计划提供了有价值的前瞻性工具。门控治疗中较长的治疗时间需要更快的递送方法和先进的成像技术。最终，研究结果表明，应根据肿瘤的解剖位置和呼吸模式对患者采取个体化的运动管理策略。虽然呼吸门控对下叶肿瘤提供了明确的剂量学优势，但这些优势必须与治疗效率相权衡。先进技术（如FFF束和SGRT）的整合有助于在不牺牲效率的前提下维持临床精度。
