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为解决早期乳腺癌保乳术后放疗中剂量偏差问题,研究人员开展 “验证体内剂量、探究影像引导影响及分次间和分次内变化对剂量分布作用” 的研究。结果显示 IGRT 和 FBCT 可提高 γ 通过率,分次间和分次内变化影响剂量分布。该研究为精准放疗提供依据。
在早期乳腺癌的治疗领域,保乳手术联合术后放疗是重要的治疗手段,它能有效控制局部肿瘤、降低复发风险,进而延长患者的生存期。然而,现代放疗技术在为患者带来希望的同时,也存在着一些棘手的问题。在放疗过程中,由于患者的身体状况、呼吸运动、器官位移等因素,导致分次间(不同治疗分次之间)和分次内(同一治疗分次过程中)存在差异,这使得实际给予肿瘤靶区的剂量与计划剂量出现偏差,同时正常组织也可能受到不必要的照射。
打个比方,放疗就像是射箭,原本的目标是精准命中肿瘤这个 “靶心”,给予足够的剂量来消灭癌细胞,但这些分次间和分次内的差异就像一阵突如其来的风,干扰了箭的飞行轨迹,导致剂量分布不均匀,要么肿瘤部位没有得到足够的 “打击”,要么正常组织无辜 “受伤”。以往的研究虽然也关注到了这些问题,但要么没有在照射过程中持续获取解剖信息,要么得出的剂量数据不能真实反映患者实际接受的剂量。因此,为了提高放疗的精准性,迫切需要一种更有效的方法来验证体内剂量,并深入了解这些差异对剂量分布的影响。
浙江大学医学院附属金华医院的研究人员肩负起了这一重任,开展了一项针对早期乳腺癌保乳术后放疗体内剂量验证的研究。他们将电子射野影像装置(EPID)与扇束 CT(FBCT)引导相结合,对患者的体内剂量进行了全面的评估。最终研究得出结论,这种联合方式能够为乳腺癌放疗患者提供精确的实时剂量评估,同时发现分次间和分次内的变化对剂量分布有着显著影响。这一成果发表在《BMC Cancer》杂志上,为乳腺癌放疗的精准化发展提供了重要的理论和实践依据。
研究人员开展此项研究用到的几个主要关键技术方法如下:
选取 26 例早期乳腺癌患者(样本队列来源),利用热塑膜和一体化固定板固定患者体位。采用 uRT-linac 506c 直线加速器,其集成 24 排诊断级扇束 CT 且配备 EPID。通过 CT 扫描确定靶区和危及器官(OAR),利用 Monte Carlo 算法制定放疗计划。治疗过程中用 FBCT 进行影像引导,EPID 实时获取剂量,后期进行 3D 剂量重建分析。
下面来看具体的研究结果:
- IGRT 无法完全纠正摆位误差对剂量分布的影响:即使经过常规的 IGRT,乳腺癌患者的乳房和膈肌仍出现明显位移,这导致部分区域剂量不足。通过对比 FBCT 图像和 CT 图像融合在冠状面、横断面和矢状面的情况,以及不同计划下的剂量分布,直观地展示了这种位移和剂量偏差。
- 危及器官的相对变化和靶区变形:对接受 IGRT 的乳腺癌患者的 FBCT 图像进行分析,计算患侧肺和心脏体积的相对误差以及计划靶区(PTV)的变形指数。结果显示,左右乳腺癌患者的肺和心脏体积在不同分次间存在明显变化,PTV 也有一定程度的变形。
- 体内剂量验证 γ 通过率结果:以 PlanCT 为参考图像,当天 FBCT 为对比图像,评估体内 2D/3D γ 通过率。结果表明,IGRT 组的 3%3 mm/5%3 mm 2Dγ 通过率显著高于非 IGRT(N-IGRT)组;FBCT 组的 5%3 mm 2Dγ 通过率高于 IGRT 组,且差异具有统计学意义。这说明 IGRT 和 FBCT 都能提高体内剂量验证的 γ 通过率,增强剂量验证的准确性。
- 体内剂量验证剂量分布结果:对比左、右乳腺癌 PlanCT、PlanFBCT 和 FBCT 体内的剂量分布,发现放疗过程中存在分次间和分次内的变化,且分次内变化对剂量分布的影响更为显著。在靶区,分次间差异主要影响 PGTVD95、PGTVD2、PTVD95、PTVD90等参数;分次内差异除心脏 Dmean 外,对所有参数均有显著影响。在危及器官方面,分次间差异主要影响心脏(Dmean、V5)和肺 V5;分次内差异对心脏和肺的多个参数都有明显影响。
研究结论和讨论部分具有重要意义。该研究通过 EPID 结合 FBCT 引导的体内剂量验证,清晰地展示了早期乳腺癌保乳术后放疗中分次间和分次内变化对剂量分布的影响。虽然 IGRT 在一定程度上能纠正摆位误差,但仍无法完全消除这些差异,这提示在乳腺癌治疗中可能需要引入自适应放疗技术,根据患者的实时情况调整放疗计划,提高治疗的精准性。同时,研究还发现分次内器官运动对实际剂量的影响不可忽视,尤其是在没有呼吸运动管理的情况下。相关研究表明,采用深呼吸屏气(DIBH)等技术,可有效减少心脏和肺受到的辐射剂量。因此,未来的研究可以进一步探索这些技术在乳腺癌放疗中的应用,通过增加样本量、优化放疗技术等方式,提高治疗的准确性和有效性,减少患者的不良反应,为乳腺癌患者带来更好的治疗效果。