《Clinical and Translational Radiation Oncology》：Comprehensive motion management for liver SBRT on a 1.5?T MR-Linac: Initial clinical experience and dosimetric comparison with an ITV-based workflow
编辑推荐：
中文摘要翻译：
磁共振引导放射治疗（MR-guided radiotherapy，MRgRT）中的综合运动管理（Comprehensive Motion Management，CMM）能够实现基于实时靶区追踪的呼吸门控照射，但其在肝脏立体定向放射治疗（ster
中文摘要翻译：
磁共振引导放射治疗（MR-guided radiotherapy，MRgRT）中的综合运动管理（Comprehensive Motion Management，CMM）能够实现基于实时靶区追踪的呼吸门控照射，但其在肝脏立体定向放射治疗（stereotactic body radiotherapy，SBRT）中的常规临床应用剂量学影响尚未得到充分研究。研究人员报告了在1.5 T MR-Linac（Unity，Elekta AB）上采用呼气门控CMM治疗的20例肝脏SBRT患者的初步经验，并将临床实施的CMM计划与回顾性生成的基于内靶体积（internal target volume，ITV）的非门控计划进行了配对比较。在22对匹配计划中，CMM使中位计划靶区体积（planning target volume，PTV）从41.9 cc（范围6.2–125.2 cc）显著缩小至28.0 cc（范围7.5–165.8 cc）（Hodges–Lehmann估计值13.3 cc，95%置信区间7.9–20.2，校正后p < 0.001），同时保持了相当的靶区覆盖（PTV D98%，p = 0.41）。CMM显著改善了未受累肝脏的剂量参数，包括肝脏-肿瘤总体积（liver-GTV）平均剂量、V15Gy和V10Gy，以及邻近危及器官（organs at risk，OAR）的剂量，尤其是在五分割治疗中。OAR约束违反次数从ITV工作流程中的19次减少至CMM的10次，且ITV特有的违反次数显著更多（11次对比2次，p = 0.022）。所有96个计划分割均成功完成门控治疗，平均主动照射时间在三分割和五分割治疗中分别为7.6分钟和6.7分钟，平均治疗效率分别为66.3%和74.0%。研究表明，呼气门控CMM能够缩小运动相关靶区体积并改善OAR保护，同时保持靶区覆盖和临床可行的治疗时间，支持其在常规肝脏SBRT中的剂量学与实用性价值。
论文解读文章：
一、研究背景与目的
肝脏立体定向放射治疗（stereotactic body radiotherapy，SBRT）是针对原发性和继发性肝脏恶性肿瘤的消融性局部治疗手段。随着全身治疗和多学科肿瘤治疗的进步，患者生存期延长，重复局部治疗的需求日益增加。已有研究表明，更高的生物有效剂量（biologically effective dose，BED）与更好的肝脏局部控制相关，因此安全地实施消融性治疗至关重要。
肝脏SBRT面临的主要挑战是呼吸运动引起的靶区位移。常规实践中，运动管理通常采用基于四维计算机断层扫描（four-dimensional computed tomography，4D-CT）的内靶体积（internal target volume，ITV）概念。虽然该方法可靠，但将全部运动包络纳入靶区体积，可能增大计划靶区体积（planning target volume，PTV）、增加受照射的正常肝脏体积及邻近危及器官（organs at risk，OAR）剂量。另一种常规靶区定位方法是植入金标，但该操作具有侵入性，可能引起出血或标记物移位，且多病灶需植入多个标记物，可能延误治疗、增加成本。
磁共振引导放射治疗（MR-guided radiotherapy，MRgRT）具有优越的软组织可视化能力，支持在线自适应和分次内成像。近年来，MRgRT中的分次内运动管理已从单纯监测向主动运动管理发展，包括呼吸门控。现代MR引导系统能够实现实时靶区或替代物追踪，并基于预定位置标准自动进行射束门控。然而，针对1.5 T MR-Linac上采用综合运动管理（Comprehensive Motion Management，CMM）进行呼吸门控肝脏SBRT的临床证据仍然有限，现有报告主要集中于技术验证、调试或早期实施，CMM引入常规临床肝脏SBRT后的剂量学影响尚未得到充分表征，且与已建立的基于ITV的非门控工作流程的比较数据有限。
二、研究内容与结论
研究人员报告了所在机构在1.5 T MR-Linac（Unity，Elekta AB）上采用CMM治疗的前20例肝脏SBRT患者的经验，并将临床实施的CMM计划与回顾性生成的基于ITV的计划进行了配对剂量学比较。研究假设CMM能够缩小运动相关治疗体积、改善未受累肝脏及其他OAR的保护，从而提高消融治疗的剂量学可行性。
研究结果表明，CMM工作流程显著缩小了PTV体积，中位PTV从ITV计划的41.9 cc降至CMM计划的28.0 cc。在靶区覆盖方面，CMM保持了与ITV相当的PTV D98%覆盖，但PTV D100%、D50%和D2%在CMM中显著更高。在OAR保护方面，CMM显著改善了未受累肝脏的剂量参数，包括肝脏-肿瘤总体积（liver-GTV）平均剂量、V15Gy和V10Gy，以及右肾、胸壁、胃、十二指肠和心脏等邻近OAR的剂量，尤其是在五分割治疗中。OAR约束违反次数从ITV工作流程中的19次减少至CMM的10次，且ITV特有的违反次数显著多于CMM特有违反次数。所有96个计划分割均成功完成门控治疗，平均主动照射时间和治疗效率均在临床可接受范围内。
三、主要关键技术方法
本研究为单中心回顾性剂量学分析，纳入2024年10月至2025年4月期间在1.5 T MR-Linac上采用CMM治疗的20例连续患者，所有患者均通过MOMENTUM研究（NCT04075305）签署书面知情同意。患者接受4D-CT模拟扫描和多种MRI模拟序列采集，包括导航触发T2加权和b3DVane等序列。临床治疗采用呼气门控CMM工作流程，基于导航触发T2加权MRI在近呼气末定义GTV，PTV边缘在下方向和前方向为7 mm，其余方向为5 mm。分次内运动通过连续bTFE电影MRI和基于GTV扩张的配准结构进行监测，采用95%阈值门控。回顾性ITV计划基于4D-CT所有呼吸时相生成ITV，并添加各向同性5 mm边缘，由一名具有10年SBRT计划经验的医学物理师按照标准化程序生成。剂量学参数比较采用配对Wilcoxon符号秩检验，Benjamini–Hochberg方法校正多重检验。
四、研究结果
4.1 患者与治疗特征
研究纳入20例患者，其中女性7例、男性13例，平均年龄65岁（范围44–90岁）。14例（70%）为转移性疾病，6例（30%）为肝细胞癌。5例患者有两个治疗病灶，其中2例采用独立等中心产生两个独立计划，3例在单一等中心计划中治疗两个病灶，因此主要剂量学分析在计划层面进行，共比较22对匹配的CMM和ITV计划。处方剂量范围为30–50 Gy，分3–5次照射。4D-CT上肝脏穹窿的上下方向位移中位数为11.1 mm（范围3.5–23.6 mm），该位移与相对PTV缩小相关（ρ = 0.58，p = 0.005）。
4.2 CMM与ITV计划的剂量学比较
CMM计划的中位PTV体积为28.0 cc，ITV计划为41.9 cc，中位体积差异为10.1 cc。CMM的PTV D100%、D50%和D2%均显著高于ITV。计划质量方面，CMM的CI和R50%略高，但绝对体积V50%在全部22个计划中均低于ITV。在OAR评估中，CMM工作流程产生10次约束违反，而ITV工作流程产生19次。在计划层面，8/22的CMM计划（36%）和12/22的ITV计划（55%）出现至少一次OAR约束违反。考虑OAR约束和靶区覆盖（PTV D98% ≥ 95%），14个CMM计划（64%）和9个ITV计划（41%）满足所有计划标准。ITV特有违反显著多于CMM特有违反（11次对比2次，p = 0.022，比值比5.5）。CMM仅出现1次PTV D98% < 95%的靶区覆盖失败，而ITV出现4次，其中2例ITV计划的PTV D98%降至处方剂量的75.4%和82.3%，而CMM实现了完全覆盖。治疗实施方面，三分割治疗的平均主动照射时间为7.6分钟，平均治疗时间为12.8分钟，平均投递效率为66.3%；五分割治疗相应值为6.7分钟、9.3分钟和74.0%。
五、讨论与结论
讨论部分指出，CMM最直接的发现是PTV的缩小，这源于CMM在可重复的呼气末状态定义靶区并通过门控管理残余运动，而非将全部呼吸运动包络纳入靶区。虽然部分OAR参数的绝对中位缩小较小，但个体病例中出现了显著改善，如右肾平均剂量最高减少8.8 Gy、肝脏-GTV V15Gy最高减少150 cc、十二指肠D5cc最高减少12.2 Gy，提示CMM的剂量学获益集中在病灶邻近放射敏感OAR的患者亚群中。OAR约束违反次数的减少具有临床意义，因为机构约束定义了计划妥协的阈值。CMM将违反次数从19次减少至10次，满足所有OAR约束和靶区覆盖标准的计划比例从41%提高至64%。未受累肝脏的保护对于保留未来再治疗选项和肝移植桥接治疗尤为重要。
研究结论为：在1.5 T MR-Linac上实施呼气门控CMM进行肝脏SBRT，能够缩小运动相关治疗体积并改善OAR保护，同时保持相当的靶区覆盖和临床可行的治疗时间。这些发现支持CMM在常规肝脏SBRT中的剂量学和实用价值，并为未来研究投递剂量重建、毒性、局部控制、剂量升级和再治疗可行性提供了早期临床基准。
