宮頸癌的圖像引導放療研究綜述

宮頸癌的圖像引導放療研究綜述

1.圖像引導放療的研究進展

在圖像引導放療的實際應用中,分析患者體位誤差的配準方法有許多,包括骨性標記配準 , 軟組織配準,解剖區域配準等方法。在實際應用中應根據患者實際情況選擇合適的配準方式,既能提高分析的精度,又能減少患者在配準過程中等候時間。Ryckman 等經過骨性配準來分析患者擺位誤差,在配準過程中簡單的使用骨性標記配準並不能提高配準精度,需要參考患者靶區周圍解剖結構及其它軟組織位置來提高配準精確度。而有的學者利用形變配准算法對盆腔腫瘤放療配準,結果顯示該算法對骨骼和前列腺具有積極的剛性約束,對膀胱也有一定的剛性約束, 配準耗時短,不僅提高了配準的精確度,也可以分析各器官的變形規律性。各配準方式的實際使用應根據本科室實際情況選擇應用。

1.2 圖像引導內照射

Nesvacil 等利用超聲(TRUS)和 CT 圖像融合來在 CT 圖像上勾畫靶區,並製作梳理出一個完整的工作流程,並計算評價出不同 TRUS 和 CT 或 TRUS/CT 上 CTV 的 D90 和 OARs D cm3。在 TRUS/CT 上結果顯示CTV 為 92 Gy,膀胱為 85 Gy,直腸為 64 Gy,乙狀結腸為 66 Gy。而單獨用 CT,TRUS/CT 和 MRI 上 CTVHRD90 分別為 69,92 和 89 Gy。對於危機器官 D cm3 直腸和膀胱控制在 3%,乙狀結腸控制在 5%,完全滿足臨床要求。

2.1 圖像引導放療在分析宮頸癌分次擺位誤差中的應用

患者體型會對擺位誤差產生影響。蔡栩如等根據體質指數(BMI)將宮頸癌患者分為正常體型和肥胖型,分析結果為兩者在頭腳方向和前後方向擺位誤差分別為(2.73±0.81)、(2.23±0.85)、(3.14±0.98)、(2.65±0.74)mm,P<0.05。肥胖型患者在這兩個方向的擺位誤差較大 ;劉雲等 [14] 觀察體質質量指數,以BMI=24 kg/m2 為界分為仰臥位和俯臥位兩組患者, 分別分析患者的擺位誤差 ;BMI < 24 kg/m2 組,仰臥位和俯臥位各軸位擺位誤差無明顯差異,BMI ≥ 24 kg/m2 組, 仰臥位和俯臥位在 z 軸方向有明顯差異,俯臥位誤差大於仰臥位。因此靶區外擴時應考慮體型影響。由於患者放射過程一般持續 5 周左右,但是隨著放療的進行患者會出現消瘦、皮膚鬆弛,靶區縮小等因素的影響,分別統計了第一週至第五週的 3 個軸向方向的擺位誤差發現在頭腳方向和腹背方向隨放療的周次變化而變大 。以上兩個方向的擺位誤差有可能引起靶區劑量的欠量和周圍正常組織的過量照射,進而提高併發症的發生率。

宮頸癌圖像引導放療定位中不同的放療體位也會影響擺位誤差和各組織器官的體積變化。Ahmad 等 研究發現仰臥位和俯臥位在左右方向、腹背方向,頭腳方向的擺位誤差分別為(1.4±4.4)、(-0.6±6.8)、(1.8±6.3)、(0.4±3.1)、(2.1±4.9)、(0.1±5.4)mm。經過 DVH 分析發現,俯臥位小腸體積較仰臥位有50% 左右的增加(P<0.001),膀胱體積減少約 4.5%,直腸體積增加約 13.5% ;與仰臥位比較,在俯臥位小腸劑量有著明顯的減少,在高劑量區域30~50 Gy,小腸劑量明顯減少(P<0.05),在低劑量區域 0~20 Gy,小腸劑量變化不明顯,無統計學意義,而對於膀胱和直腸的體積和劑量無統計學意義。Michael 等和 Lai 等 研究也表現出相似的結果。旋轉方向的誤差範圍都在 1°以內,而對患者的劑量的改變很小,可以忽略。如果旋轉誤差超過了 3°,我們就要考慮產生的原因是不是擺位不正確,是否患者按照要求脫掉衣物或者患者有一側疼痛引起身體扭曲等因素的影響 ;重新擺位後再次行CBCT 掃描,減少擺位引起的旋轉誤差。採用合適的體位固定既能保證患者放療過程中的舒適性又可以保證放療危及器官少受多餘劑量的照射,進而減少放療併發症的發生率。

2.2圖像引導放療在分析宮頸癌膀胱充盈狀態和靶區移動變化中的應用

膀胱不同的充盈狀態也會對靶區的劑量學參數產生影響,膀胱充盈和排空時靶區均勻指數分別為 1.04±0.01和 1.05±0.01。適形指數為 0.84±0.01 和 0.86±0.01。表明兩個指數不受膀胱充盈程度影響。而膀胱充盈程度對其本身劑量相差可達 72%,V30 和 V40 相差可達 41.8% 和31.6%。因此對於盆腔腫瘤患者保證膀胱充盈的一致性是提高放療質量和減少放療併發症的重要一環。

膀胱的充盈程度決定了膀胱的體積和位置結構的變化, 對其吸收劑量可能會造成一定的影響 ;不同醫生在膀胱邊界的勾畫方面也會有所不同,這就會造成了膀胱體積的誤差,這也是不能避免的。將同一醫生在 CBCT 圖像上勾畫的膀胱輪廓映射到計劃 CT 上面後分析膀胱體積及位置變化對吸收劑量的改變,龐皓文等研究發現膀胱體積與膀胱的並無直接的相關性,個別患者成正相關性,膀胱的充盈程度對吸收劑量的影響在可以接受的臨床範圍內。此項研究膀胱充盈的準備方法和患者膀胱準備的配合對研究相當重要。CTV 在放療過程中的退縮對膀胱的吸收劑量也會產生影響,而較大的 CTV 體積會明顯的擠壓膀胱,造成膀胱體積的形變和幾何中心的位移,而大 CTV 靶區對膀胱的吸收劑量會超出 50% 的 V45。因此對於較大 CTV 患者在放療中要密切監視,適時的修改患者的計劃和重新的劑量計算評價。膀胱不同的充盈狀態可以對靶區產生明顯位移, 宮底部在頭腳,前後和左右方向上的位移分別為 1.33、0.67 和 0.6 cm. 在宮頸部為 1.18、0.63 和 0.49 cm。靶區質心為0.61、0.46 和 0.28 cm,膀胱體積變化和靶區質心前後位移有強相關性 R 為 0.843,對於直腸和股骨頭有很好地保護作用 。膀胱的充盈不僅可以降低本身的受照劑量,同時也可以降低對小腸的受照劑量。

2.3 圖像引導放療在分析宮頸癌靶區外擴方面的應用

靶區外擴的公式主要有兩種 Stroom 公式 PTV=2.0∑ 總+0.7σ 總和 Van Herk 公式 PTV=2.5∑ 總 +0.7σ 總。兩種公式的評價方法有著本質的區別,Stroom 公式的基本原則是保證 99% 的 CTV 體積至少受到 95% 的處方劑量照射。而 Van Herk 公式的基本原則是保證 90% 靶區體積的最小累積劑量至少給予 95% 的處方劑量。Van Herk 公式同時考慮了系統誤差和隨機誤差對劑量的影響,應用較多。不同配準方式獲取外擴距離不同。有研究通過獲取的電子射野影像裝置(EPID)圖像經過骨性配準方式獲得 CTV-PTV 的外擴邊界分別為左右方向 8.9 mm,頭腳方向為 10.8 mm,腹背方向為 9.7 mm。經過植入的標記物配準獲得CTV-PTV 的外擴邊界分別為左右方向 9. 2 mm,頭腳方向為 12.2 mm,腹背方向為 10.5 mm。合適的 CTV-PTV 外擴距離左右方向為 10.2 mm,頭腳方向為 12.7 mm,腹背方向為 12.9 mm。不同的研究機構對於外擴的距離也是不一樣的,外擴距離一般為 0.5~1.5 cm。

3.總結和展望

腫瘤醫學論壇綜合整理


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