放疗专业站 立足于肿瘤放射治疗行业 服务于放射治疗专业群体
您目前的位置:首 页 > 学术文章 > 学术文章 >

放疗新技术的应用之 头颈部肿瘤

  作者:RTMax.COM    来源:中国医学论坛报  更新日期:2010-01-01   浏览次数:
简述:放疗新技术的应用之 头颈部肿瘤

 

放疗新技术的应用之 头颈部肿瘤

中国医学科学院肿瘤医院放疗科     易俊林

 

      IMRT在头颈部肿瘤治疗中的应用

 

      在过去的近十年中,调强放疗(IMRT)技术在世界范围内得到了广泛应用。该技术首先实现了物理剂量分布在三维空间内与肿瘤的高度适形,同时保护了危及器官和正常组织。

 

      费尔德曼(Veldeman)等系统分析了IMRT临床应用的循证医学证据,共收集了发表于2007年8月以前的56项IMRT与二维放疗对照临床研究。分析发现,IMRT在物理剂量学上的优势使其对正常组织起到了明显的保护效果,在头颈部肿瘤中主要体现在对腮腺的保护以及治疗后生活质量各项指标(如总体健康状况、口干症状、语言、吞咽功能)的明显改善方面。

 

      此外,来自香港的两项随机对照研究病例数虽然不多,但也证实IMRT能明显减少腮腺受照射剂量,使治疗后腮腺分泌功能大部分得到恢复。我们的研究也发现,在IMRT治疗鼻咽癌过程中,由于腮腺组织受到保护,治疗后口干发生率明显下降。不过,IMRT的物理剂量优势在头颈部肿瘤中能否转化成生存上的优势,仍需要更多的数据来进一步证实。尽管没有随机对照研究表明IMRT对鼻咽癌的疗效,但将国内几家大型研究中心报道的结果与历史结果进行比较可知,IMRT使局部控制率和生存率都有所提高。

 

      我院放疗科对2001-2004年接受IMRT治疗的147例鼻咽癌患者与1990-1999年接受常规治疗的905例鼻咽癌患者进行了疗效比较,发现接受IMRT治疗者3年局部控制率、总生存率和无瘤生存率分别提高了7.4%、11.4%和8.1%。

 

      IGRT在头颈部肿瘤治疗中的应用

 

      IMRT的物理剂量分布基于治疗前的计划CT影像,但计划影像是静止的,只能代表治疗前的某种状态,而且,在整个治疗过程中,每次治疗的摆位误差,正常解剖器官的大小、形状和位置的变化,以及肿瘤缩小或患者体重减轻等,都会使实际受照射剂量与计划剂量产生偏差,这些偏差也是造成IMRT剂量不确定性的重要因素。因此,一种新的放疗技术——图像引导放疗(IGRT)应运而生。

 

      IGRT的目的是通过影像学技术来提高放射剂量对肿瘤的适形度和确定性,从而提高肿瘤的局部控制率并减少正常组织并发症。其实现方式包括:①共轨CT,在机房内另外安装一台诊断CT,在治疗床上获得治疗体位下的图像;②千伏级锥形束CT(KV CBCT),包括附加在治疗机架上的千伏X线球管和探测器;③兆伏级(MV)CBCT,使用现有的治疗机和电子射野影像装置(EPID)成像;④MVCT,使用现有的治疗机,附加一套拱形探测器;⑤断层治疗系统,使用CT环和兆伏级放射源代替传统的治疗机等方式。

 

      我院放疗科装备的Elekta-Synergy IGRT设备(图1)是世界上最先进的放疗设备之一。该设备利用安装在直线加速器上的锥形束CT来获得分次摆位或治疗中的图像,并与制订治疗计划时所采用的CT图像比较,来引导放疗的实施。

 

      摆位误差的校正

 

      目前要求肿瘤患者在每次治疗中的体位与计划CT的体位一致。但是,由于机器和时间的不同,每次治疗体位与计划体位存在误差,我们称之为摆位误差。摆位误差会导致患者实际接受的剂量与计划剂量出现偏差,若偏差超出可接受的范围,可导致肿瘤控制率下降或正常组织器官损伤,特别是危及器官的受损。

 

      上述问题有两种可能的解决方法。一是增加从临床靶区(CTV)到计划靶区(PTV)的外放距离,但这会使更多正常组织受到不必要的照射,而且通常会使危及器官超过耐受剂量而无法实现。二是纠正摆位误差,这样可以更好地保护正常组织,给予肿瘤组织更精确、更高的剂量,以达到更好的控制率。既往做法是通过EPID来获得等中心位置的摆位误差,但通过这种方法获得的影像是二维的。应用IGRT技术,在治疗前使用锥形束CT获得患者每次治疗体位下的三维CT图像,将其与计划CT图像进行配准,可获得患者在三维方向上的摆位误差和旋转误差,通过移动治疗床或重新摆位来校正摆位误差。

 

      我院研究表明,通过在治疗前5次连续获取患者的摆位误差数据以及之后每周一次锥形束CT图像检验,可以校正摆位误差中的系统误差,减少患者实际受照射剂量与计划剂量的偏差。

 

      外轮廓变化影响剂量分布的处理

 

      在头颈部肿瘤的放疗过程中,通常会出现3~4度黏膜反应。目前,局部晚期头颈部肿瘤的标准治疗手段为同步化放疗,也使黏膜炎的发生率和严重程度有所增加。黏膜炎可致患者体重下降,从而导致外轮廓发生改变。将治疗过程中锥形束CT图像与计划CT图像配准后发现,外轮廓明显缩小,而外轮廓的变化可使实际剂量与计划剂量分布产生差异(图2)。头颈部集中了很多重要器官如眼、脊髓、脑干等,实际剂量与计划剂量的差异有时会导致严重并发症,影响疗效和患者生活质量。因此,须采用IGRT技术获得图像,回传到计划系统重新计算剂量分布,如果肿瘤组织剂量涵盖度或危及器官受照射剂量不能满足临床要求,我们可以通过选择合适的时机重新制订计划,来满足临床要求。

 

      肿瘤体积变化影响剂量分布的处理

 

      鼻咽癌通常伴颈部淋巴结转移,但原发肿瘤和转移淋巴结在治疗过程中会缩小,这些体积变化可导致外轮廓、肿瘤治疗深度、危及器官与肿瘤的相对关系发生变化,导致患者实际接受剂量与计划剂量发生偏差(图2)。如果偏差超出可接受范围,会导致肿瘤控制失败或危及器官受损,发生严重的并发症。锥形束CT可获得整个治疗过程中不同时间的CT图像,并可将图像回传到计划系统重新进行剂量计算,将重新计算后获得的剂量分布与治疗计划的剂量分布进行比较,能够及时评价剂量偏差,如果这种偏差超出临床可接受的范围,须重新制订放疗计划。因此,IGRT技术可以帮助我们确定是否以及何时须要重新制订放疗计划。

 

      自适应IGRT

 

      当为患者个体设计调强计划时,PTV和CTV的外放边界是根据群体患者的摆位误差和器官运动数据设计的,但对于个体而言,这个边界可能过大或过小,因此对外放边界的设定应个体化。自适应IGRT是指通过治疗前几次获得的三维影像学数据,预测诸如摆位的系统误差、器官运动的规律等,调整PTV所须外放的边界大小,修改治疗计划,按照修改的治疗计划实施后续治疗,而且在以后治疗中每周获得一次治疗前图像,比较其中的差异并决定是否须进行调整。

 

      通过自适应IGRT,我院在鼻咽癌的放疗中,于分次治疗前5次采集锥形束CT图像,通过图像匹配预测鼻咽癌的摆位误差,并在随后治疗中每周一次采集锥形束CT图像,对大于1.5 mm的摆位误差进行调整。此外,将获得的图像回传到计划系统,比较计划剂量分布与行或不行IGRT摆位误差校正后的剂量分布发现,这种IGRT方式能够明显减少计划剂量分布和实际得到的剂量分布的差异,提高了治疗的准确性。

 

      剂量引导放疗(DGRT)

 

      肿瘤的治疗效果与其实际接受的照射剂量相关。但是,在临床实践中,计划剂量和实际给予的剂量是有差异的,这可能是摆位误差、肿瘤对治疗的反应、正常组织的变化以及肿瘤组织与正常组织和危及器官相对位置的变化等因素导致的。因此,在临床上,理想状态是能够监测靶区和危及器官实际接受的剂量,并根据实际接受的剂量适时调整放疗计划,使靶区和危及器官受到预定剂量的照射,实现改善局部控制和患者生存质量的目标,这就是DGRT。

 

      MVision系统在治疗中利用EPID对每个照射野的透射剂量进行记录,并且把EPID的剂量影像反向投射到治疗中获得的患者三维体积中,可以定量分析靶区获得的实际剂量,并指导治疗计划的调整,从而实现剂量引导的放疗。


 

责任编辑:rtmax

[收藏本文] [推荐给朋友] [显示打印版本] [返回顶端] [关闭窗口]


您的昵称: 验证码: 0-9,A-F共16个字符,没有字母o只有数字0
	看不清?点击本图片换一张! 可Ctrl+Enter 提交