利用早期治疗通气预测接受光子和质子治疗的肺癌患者放疗结束时的通气反应

目的：功能性肺回避放疗保护高功能肺区域以降低毒性风险，但忽略了治疗期间的功能变化。为了进一步研究正常肺的功能变化，我们采用基于体素的技术，如治疗期间的通气图。我们假设治疗开始时的通气变化可预测计划与治疗结束之间通气的变化。方法：对71例肺癌患者（48例接受光子放疗，23例接受质子放疗），使用基于应力的有限元方法在计划、治疗开始和治疗结束时生成基于4DCT的通气图。计算治疗开始和治疗结束时的体素通气变化。根据治疗方式（合并和分开）以及治疗开始时通气增加或减少，将患者分为6组。对于每组，通气变化按计划剂量分组，并计算患者在治疗开始和治疗结束时的中位数。通过单因素分析，将治疗结束时通气与计划通气、治疗开始时通气及临床因素进行相关性分析。建立线性回归模型以确定治疗结束时通气的预测因子。模型特征包括计划时通气、治疗开始时通气和肺体积。通过R²评估模型准确性。结果：治疗开始时通气增加的患者中，74%（光子患者79%，质子患者75%）在治疗结束时被相同分层。治疗开始时通气减少的患者中，85%（光子患者86%，质子患者82%）在治疗结束时被相同分层。单因素分析显示，仅计划通气、治疗开始时通气和肺体积与治疗结束时通气相关。线性回归模型达到R²=0.89。结论：治疗开始的通气变化可预测治疗结束时的通气变化，显示出将通气用作影像生物标志物的巨大潜力。需要进一步工作将通气变化与患者报告结局和放射性毒性（如肺炎）相关联。