呼吸运动对肺癌影响较大，需避免在放射治疗中出现气胸。由于诸多限制放射剂量一直维持在 60–70 Gy，这使得肿瘤控制率较低，早期周围型 I 期 NSCLC 的 2 年和 5 年生存率分别为 39% 和 13%，远低于手术治疗。
CyberKnife 立体定向放射治疗（SBRT）是一种新的放疗方法，通过呼吸跟踪技术避免了由于呼吸运动产生的错误。通过在肿瘤内部或周围放置金标，追踪与呼吸运动一致的肿瘤运动，精确地给予肿瘤更高剂量治疗，而减少对正常组织的放疗剂量。
计划靶容积（PTV）与受到放射治疗影响的正常肺组织容积明显减少，因为在 CyberKnifeSBRT 下能够保证肿瘤靶点的高度一致性与准确性，放射性肺炎发生率明显减少。来自中国南京大学金陵医院的 Shen 在 Med oncol 上发表研究，报告分析 CyberKnife SBRT 治疗 50 名 I 期 NSCLC 病人的有效性。
研究中共纳入 50 名病人，均为 I 期 NSCLC，拒绝手术或不适合手术，给予 48–60 Gy CyberKnifeSBRT 治疗。30 名病人为 T1，20 名为 T2，95% 以上的靶容积接受了 72% 的治疗剂量。金标粒子植入肿瘤内和肿瘤周围用以追踪肿瘤运动和呼吸模式。中位随访时间 35 个月。
根据 CT 结果，40 名病人获得完全缓解，6 名病人获得部分缓解，2 名病人稳定，2 名病人疾病进展。局部控制率 92%，2 年疾病控制率 96%，1 年和 2 年总生存分别为 86% 和 74%。2 名病人在植入金标后出现了 III 级毒副反应，5 名病人出现治疗有关的 III 级毒副反应，III 级以上的毒副反应未观察到。
根治性放疗对拒绝手术或有手术禁忌症的病人来说是适当的治疗。传统放疗改善预后提高生活质量，但放射剂量却很难进一步提高，因为肿瘤靶点在放疗期间很难保持高度一致性，主要受呼吸运动的影响。但是 CyberKnife 解决了这一难题。
研究中采用 CyberKnife 治疗 50 名 I 期 NSCLC 病人，剂量为肿瘤靶区剂量的 72%-88%，该治疗提高靶区一致性，使肿瘤周边正常组织只受到小剂量放疗。治疗后 3-45 个月，很少病人出现副反应。常规随访和肺 CT 检查，肺损害局部控制率 92%，大多数病人获得完全缓解（缓解率 80%），生活质量几乎没有受到明显影响。
传统放疗和三维适形放疗治疗 I 期 NSCLC 很难进一步改善，主要因为治疗中很难做到实时追踪。具有同步技术的 CyberKnife SBRT 是临床应用最成熟的实时追踪技术，相关研究结果显示精确度高达 1.5 mm 左右。
通过呼吸追踪系统可以减少因呼吸导致的肿瘤位置不确定性，减少由呼吸运动产生的 PTV。这项技术减少靶容积，增加有效剂量，减少对正常组织的毒性，明显提高有效性。本研究中通过金标种植入肿瘤，50 名病人全部接受同步呼吸追踪技术。
完成治疗时，80% 剂量用于靶容积，顺形度（CI）可达 1.17，新顺形度（nCI）1.28。通过增加肿瘤剂量，CyberKnife 明显减少正常组织剂量。结果显示 CyberKnife 治疗 NSCLC 只需要三次就可完成，短期有效性结果为阳性，总有效率（CR+PR）92%。1 年生存率 86%，2 年 74%。推论 CyberKnife 治疗早期 NSCLC，在生存率上和手术疗效相当，但增加局部控制率。
CyberKnife 尽管精确度高，但 SBRT 过程中的界限问题仍然存在。PTV 较差的可控界限变化会导致肿瘤转移、复发或残留。CyberKnife 做计划过程中，如何定义正确的 PTV 范围很困难。
2003 年 Timmerman 率先进行了增加 CyberKnife 剂量治疗 I 期 NSCLC，结果显示如果界限控制在 1 厘米内，2 周内 60Gy 剂量分三次进行是安全的。Giraud 报告 96% 的病例在 GTV（Gross Target Volume）外的 6-8mm 内仍有恶性肿瘤细胞。依据这些结果 Brown 将界限在原发肿瘤中延伸至 8-10mm，转移肿瘤中延伸至 3-5mm，并获得良好的结果。
在本研究中，PTV 定义为从 GTV 延伸至 8mm，这样既可覆盖微转移也可覆盖不能预期的运动产生的错误。根据 35 个月时的观察结果，2 年局部控制率达到 96%，这说明界限应当延伸至 8mm。
CyberKnife SBRT 的剂量问题也使很多专家困惑。如果剂量太高，肿瘤控制率当然很高，但并发症也会相应提高，如果剂量过低，合并症减少，但肿瘤控制率又会降低。Timmerman 治疗了 70 名 T1 或 T2 且 N0、M0 的 NSCLC 病人，既有中心型肺癌也有周围型肺癌。总的剂量为 60–66Gy，1-2 周内分三次给予。
结果显示 2 年局部控制率 95%，中位生存率 54.7 %，28 名病人随访期间死亡。中心型肺癌病人，5 名死于癌症，6 名死于治疗，17 名死于合并症。2 年内 83% 周围型肺癌病人没有严重的治疗相关毒性，而中心型肺癌患者仅有 54% 没有严重毒副反应。结果显示周围型肺癌对该治疗耐受良好。
2009 年 Vander Voort vanzyp 治疗了 70 名 NSCLC 的 I 期病人，治疗剂量分别为 45 和 60 Gy，分三次完成。2 年局部控制率 60 Gy 组为 96%，而 45 Gy 组为 78%。1 年和 2 年总生存分别为 83% 和 62%。60 Gy 组没有超过 III 级治疗有关的合并症。来自二项权威研究的结果显示 60 Gy 三次分割治疗 I 期周围型 NSCLC 是安全的。
根据这些研究，本研究中病人均为 I 期周围型 NSCLC，治疗剂量 48 -60 Gy，超过 60% 的病人接受了 60 Gy。2 年局部控制率 96%，同以往报道相似，2 年的总生存 74%，较既往报道略高，可能是病人选择导致总生存变化。主要副反应包括短期虚弱、恶心和中度血液学毒性，长期副反应是局部疼痛和局部放射性肺炎。
本研究中病人皆为 I 期 NSCLC，具有一定限制性。CyberKnife SBRT 仍是一项新技术，亚洲病人的治疗剂量和使用频度的临床经验有限。治疗中我们参考了北美和欧洲的经验，治疗模式和治疗剂量仍处于推论阶段。中心型 NSCLC 由于靠近气管和主支气管，从而限制了剂量的提高和金标的植入。因此病人的选择应非常仔细认真。
