在局部胰腺癌中，使用可变形图像配准技术对等毒性高剂量立体定向体放射治疗后的局部区域复发情况进行评估

《Clinical and Translational Radiation Oncology》：Evaluation of loco-regional recurrences using deformable image registration after isotoxic high dose stereotactic body radiotherapy in localised pancreatic cancer

胰腺癌根治术后局部复发模式及DIR分析。研究纳入2018-2021年41例局部晚期/可切除胰腺癌患者，采用iHD-SBRT联合改良FOLFIRINOX化疗及手术。通过DIR技术回溯分析显示，53%局部复发位于野外（OF），23.5%在野内（IF）及23.5%边缘（M）。边缘复发多靠近肠系膜上动脉及腌动脉。DIR质量指标（DICE 0.49±0.26，MDA 5.5mm）证实其可靠性。结论建议扩展肿瘤-血管界面（TVI）结构5mm以降低边缘复发风险，STEREOPAC随机研究（NCT05083247）正在验证此方案。

　　胰腺导管腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC）是一种高度侵袭性的恶性肿瘤，其预后通常较差。尽管近年来在治疗策略上取得了一定进展，但PDAC的5年总体生存率仍维持在约12%的水平，使其成为全球范围内导致癌症相关死亡的第四大原因。每年在欧洲地区，PDAC导致近44,000例死亡，凸显了该疾病对患者生命健康的重大威胁。为了提高手术切除的可能性和患者的生存率，研究者们探索了多种新辅助治疗方案，包括化疗、放疗以及两者的联合应用。特别是在过去十年中，立体定向体部放疗（Stereotactic Body Radiotherapy, SBRT）作为一种高剂量、短疗程的放疗方式，被广泛应用于局部PDAC的治疗中。然而，SBRT在提高局部控制率方面仍面临挑战，尤其是在预防局部复发（Loco-regional Recurrence, LRR）方面。

本研究旨在利用可变形图像配准（Deformable Image Registration, DIR）技术，对接受新辅助治疗（New Therapeutic Strategy, TNT）并结合等毒性高剂量SBRT（Isotoxic High-Dose Stereotactic Body Radiotherapy, iHD-SBRT）治疗的局部PDAC患者的LRR模式进行深入分析。通过这种技术，可以将患者治疗后的影像资料与初始放疗计划进行比对，从而更精确地识别和分类LRR的发生位置。研究结果对于优化放疗计划和提高治疗效果具有重要意义。

在本研究中，纳入了2018年1月至2021年1月期间接受治疗的41名患者。这些患者被诊断为边缘可切除（Borderline Resectable, BR）或局部晚期（Locally Advanced, LA）的PDAC，且未出现远处转移。患者在接受治疗前均接受了改良版FOLFIRINOX（mFFX）化疗，或者在对mFFX不耐受或无反应的情况下接受了吉西他滨联合纳米白蛋白紫杉醇（Gem/nP）化疗。治疗过程中，患者在完成化疗后接受iHD-SBRT，若治疗后病情稳定，还将进行手术。研究中，LRR的识别主要依赖于CT和MRI影像，而在随访过程中，LRR的出现被定义为满足RECIST标准的复发，或是在手术后发生在膈肌与L3水平之间的复发。

为了进行DIR分析，研究者们采用了严格的影像资料筛选标准。只有当患者在治疗前后的影像资料（如CT或MRI）在相同的成像模态下，才能进行配准分析。通过将这些影像资料导入MIM软件，研究团队对ROI进行了细致的勾画，并使用了RIR和DIR两种配准方式。DIR技术在考虑患者个体解剖结构变化方面具有显著优势，特别是在术后或体重显著下降的情况下，这种技术能够更准确地反映肿瘤复发与关键结构之间的距离。

研究结果表明，在这17例LRR患者中，大多数复发发生在放疗计划靶区（Planned Target Volume, PTV）之外（Out-of-field, OF），占53%。其余23.5%的复发发生在PTV边缘（Marginal, M），而23.5%的复发则位于PTV内部（In-field, IF）。这些发现揭示了当前放疗计划中可能存在的覆盖不足问题，特别是在与主要腹部血管（如肠系膜上动脉、脾动脉和主动脉）相邻的区域。这些区域在放疗计划中未被充分覆盖，从而导致了LRR的发生。因此，研究建议在未来的放疗计划中，应将肿瘤与血管接触区域（Tumour-Vessel Interface, TVI）的整个血管周缘纳入靶区，并增加5mm的边缘范围，以提高对高风险区域的覆盖。

在评估DIR的质量方面，研究团队采用了Dice相似性系数（Dice Similarity Coefficient, DICE）、Jacobian指数（Jacobian Index, JI）和平均距离一致度（Mean Distance to Agreement, MDA）等指标。DICE用于衡量两个结构之间的空间重叠和体积一致性，而MDA则反映了配准过程中各点之间的平均距离偏差。JI则用于评估体积变化，数值大于1表示局部组织扩张，小于1则表示局部组织收缩。通过对这些指标的综合分析，研究团队验证了DIR过程的准确性，并确保了图像配准结果的可靠性。

此外，研究还发现，尽管iHD-SBRT在提高局部控制率方面表现出色，但仍有相当比例的患者出现LRR。这可能与PDAC本身的生物学特性有关，如缺氧、致密的间质反应以及KRAS/TGFβ通路的激活等。这些因素可能导致肿瘤对放疗的内在抵抗，即使在高剂量照射下，仍可能在未被覆盖的区域复发。因此，如何在不显著增加治疗体积的前提下，提高对关键结构的覆盖，成为未来研究的重点。

本研究的创新之处在于首次将DIR技术应用于PDAC患者的LRR模式分析。传统的LRR映射方法通常依赖于健康受试者的参考CT图像，这种方法可能因解剖结构的个体差异而引入误差。相比之下，DIR技术能够根据患者自身的解剖变化进行调整，从而提供更精确的复发定位。这一技术的应用不仅有助于更准确地评估放疗效果，还为未来的治疗策略优化提供了重要依据。

总体而言，本研究强调了在PDAC治疗中，通过DIR技术进行LRR分析的重要性。研究结果表明，尽管iHD-SBRT在提高局部控制率方面具有潜力，但在实际应用中仍需进一步优化靶区设计，特别是对高风险区域的覆盖。通过增加血管周围靶区的覆盖范围，可以有效降低LRR的发生率，同时避免不必要的治疗体积扩大，从而减少对正常组织的损伤。此外，研究还指出，DIR技术在评估放疗效果和优化治疗方案方面具有广阔的应用前景，特别是在其他癌症类型中，如乳腺癌，DIR已被用于验证欧洲放射治疗与肿瘤学会（ESTRO）的共识指南。

综上所述，本研究为PDAC的放疗策略提供了新的视角，特别是在如何更精确地识别和分类LRR方面。通过引入DIR技术，研究团队能够更全面地评估放疗计划的覆盖效果，并据此提出改进措施。这些改进措施不仅有助于提高治疗效果，还可能为其他类型的癌症治疗提供借鉴。未来的研究需要进一步验证这些改进措施的有效性，并探索其在更广泛人群中的应用价值。