HyperSightTM-CBCT 基于影像组学特征在前列腺癌自适应 SBRT 中的纵向稳定性研究:为精准放疗开辟新路径

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  在前列腺癌放疗中,常规 CBCT 用于定量成像分析存在局限。研究人员开展 “HyperSightTM-CBCT 基于影像组学特征在前列腺癌自适应 SBRT 中的纵向稳定性” 研究,发现不同结构和特征组稳定性有差异。该研究为精准放疗提供依据,助力个性化治疗。

  在癌症治疗领域,放疗是重要手段之一,尤其是针对前列腺癌。自适应放疗(aRT)可根据患者每日解剖结构调整放射治疗,能提高治疗效果。然而,传统的常规 CBCT 扫描存在诸多问题,如成像质量差、有明显伪影,使得其在定量成像分析方面困难重重,难以准确识别感兴趣体积(VOI),这极大限制了对肿瘤反应和正常组织变化的精确监测。在这种情况下,基于 HyperSightTM-CBCT 的 aRT 技术应运而生,它能提供高质量成像,为定量影像组学特征分析创造了条件,有望成为监测放疗效果的有力工具。
为了深入探究 HyperSightTM-CBCT 衍生的影像组学特征在前列腺癌患者接受自适应立体定向体部放疗(SBRT)过程中的纵向稳定性,德国海德堡大学曼海姆医学院的研究人员展开了一项全面研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为前列腺癌放疗的精准化和个性化发展提供了关键依据。

研究人员采用了一系列关键技术方法。首先,选取 32 例局限性前列腺癌患者,前瞻性纳入注册试验。在治疗方面,利用 Ethos? 直线加速器进行自适应放疗,依据规划 CT 扫描和多参数磁共振成像制定治疗计划。采用 HyperSightTM-CBCT 成像,获取患者放疗前的影像数据。影像分析和影像组学特征提取则借助 Velocity 软件和开源软件 LIFEx 进行,计算 43 种影像组学特征。最后,运用 R 软件进行统计分析,通过组内相关系数(ICC)评估特征稳定性。

下面来看看具体的研究结果:

  • 影像组学特征的治疗前稳健性:通过对前列腺的治疗前稳健性分析,包括重测分析、阅片者内分析和阅片者间分析,结果显示影像组学特征在治疗前具有极高的稳健性,这表明 HyperSightTM-CBCT 成像获取的影像组学特征可靠性较高1
  • 影像组学特征的临床纵向稳定性:在对五个放疗分次的影像组学特征纵向稳定性评估中发现,不同结构的 ICC 值存在差异。例如,前列腺的形状特征和传统特征稳定性较低,而纹理特征稳定性高;精囊在传统特征上稳定性中等,在某些纹理特征上稳定性高;股骨的 ICC 值始终较高,阴茎球的 ICC 值变异性较大。总体而言,危及器官的稳定性高于靶区结构。同时,不同特征组的稳定性也有所不同,二阶特征(如 GLRLM 和 GLCM 特征)稳定性较高,传统特征稳定性较低23
  • 影像组学特征在放疗过程中的变化趋势:回归分析表明,前列腺的影像组学特征变异性随分次次数和累积剂量增加而增大,而其他 VOI 未观察到显著变化,且初始结构体积对分次间影像组学变化无显著影响4

在研究结论与讨论部分,此次研究首次全面分析了 HyperSightTM-CBCT 基于影像组学特征在前列腺癌自适应 SBRT 中的治疗前稳健性和纵向稳定性。研究发现,随着靶区结构剂量增加,影像组学特征纵向稳定性显著下降,且传统和基于形状的特征稳定性明显低于二阶特征。该研究为未来 CT 引导的 aRT 研究提供了重要框架,有助于确定高精度放疗中的影像生物标志物,推动前列腺癌个性化治疗策略的发展。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量较小、仅针对特定 CBCT 预设和重建模式等,后续还需进一步研究加以完善。但无论如何,这项研究成果为前列腺癌放疗领域带来了新的思路和方向,对提高放疗效果、改善患者预后具有重要意义 。

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