《Cancers》:Longitudinal Improvements in Treatment Delivery Efficiency for MR-Guided Radiation Therapy: An 8-Year Single-Institution Experience
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目的:虽然磁共振引导放射治疗(MRgRT)可能带来显著的临床优势,但其治疗实施时间往往长于其他放射治疗(RT)模态,且目前关于这些时间的公开发表数据有限。研究人员评估了研究所在8年MRgRT经验中的纵向治疗时间变化。方法/材料:对2018年4月至2026年4月
目的:虽然磁共振引导放射治疗(MRgRT)可能带来显著的临床优势,但其治疗实施时间往往长于其他放射治疗(RT)模态,且目前关于这些时间的公开发表数据有限。研究人员评估了研究所在8年MRgRT经验中的纵向治疗时间变化。方法/材料:对2018年4月至2026年4月期间在研究所0.35-T MR-Linac设备上接受治疗的患者进行回顾性分析。所有分次均采用连续分次内电影MRI、软组织追踪、自动射束门控,并在适当时采用在线自适应放射治疗(oART)。主要目标是描述总在室时间(TIRT)、治疗实施时间(TDT)和总自适应时间(TAT)的变化特征。为分析效率提升情况,整体经验被分为早期(2018–2022)和晚期(2022–2026)两个阶段。结果:共纳入1026例患者、1203个治疗疗程和7665个分次。中位年龄为69岁(范围:19–94岁),按治疗疗程计最常见的治疗部位为胰腺(n = 430;35.7%)、胸部(n = 203;16.9%)、腹盆腔淋巴结(n = 181;15.0%)、肝脏(n = 138;11.5%)和肾上腺(n = 83;6.9%)。中位处方剂量为50 Gy(范围:16.0–76.0),中位分次数为5次(范围:1–36)。屏气和立体定向体部放射治疗(SBRT)分别用于87.9%和88.5%的治疗疗程。从早期(2018–2022)到晚期末(2022–2026)研究期间,采用SBRT(49.9% vs. 81.1%;p < 0.001)、oART(32.9% vs. 80.2%;p < 0.001)、呼吸门控(75.9% vs. 88.8%;p < 0.001)和选择性淋巴结覆盖(61.8% vs. 78.2%;p < 0.001)的分次比例均有所增加,胰腺治疗比例(20.4% vs. 38.4%;p < 0.001)和单分次疗程的使用比例(3.4% vs. 10.3%;p < 0.001)亦有所增加。尽管研究期间治疗复杂性不断增加,oART的中位TIRT从67.0分钟降至48.0分钟(降低28.4%;p < 0.001),主要驱动因素为TAT从20.0分钟降至7.0分钟(p < 0.001)。胰腺oART分次的改善最为显著(中位TIRT:70.0分钟降至47.0分钟;p < 0.001)。在2022–2026年间,78.1%的oART分次在60分钟内完成,而2018–2022年间这一比例为35.5%(p < 0.001)。结论:消融性MRgRT(无论是否联合oART)通常可在60分钟或更短时间内完成,包括对于移动性和解剖位置不利的肿瘤。未来的软硬件进步预计将进一步提高MRgRT的治疗效率。
磁共振引导放射治疗(MRgRT)治疗效率的纵向改善:一项8年单中心经验的深度解读
一、研究背景与问题提出
磁共振引导放射治疗(magnetic resonance-guided radiation therapy, MRgRT)融合了卓越的软组织对比度、基于实时软组织追踪的自动射束门控以及在线自适应放射治疗(online adaptive radiation therapy, oART)能力,为放射治疗提供了新的技术维度。该技术尤其有利于实现对移动性肿瘤和邻近关键器官的解剖位置不利肿瘤的安全剂量递增、毒性降低和分次方案的缩短。尽管MRgRT的临床优势日益得到认可,但其治疗实施时间通常长于其他放射治疗模态,这一顾虑已成为阻碍该技术更广泛应用的重要障碍。既往有限的已发表数据显示,不同机构之间的MRgRT治疗时间差异显著,可能反映治疗平台、患者特征、靶病灶和机构经验的差异。为此,亟需系统评估MRgRT在临床实践中的真实时间需求及其随时间的变化趋势,以改善患者耐受性、优化治疗单元通量并减少治疗启动延迟。
二、研究设计与核心结论概述
研究人员开展了一项单中心回顾性研究,纳入2018年4月至2026年4月期间在0.35-T MRIdian MR-Linac(ViewRay, Oakwood Village, OH, USA)上接受治疗的患者,共计1026例患者、1203个治疗疗程和7665个分次。该研究旨在表征总在室时间(total in-room time, TIRT)、治疗实施时间(treatment delivery time, TDT)和总自适应时间(total adaptive time, TAT)的纵向变化。核心结论为:尽管研究期间治疗复杂性持续增加,oART分次的中位TIRT从早期的67.0分钟降至晚期的48.0分钟(降幅28.4%,p < 0.001),其中TAT从20.0分钟大幅缩减至7.0分钟(p < 0.001);至2022–2026年间,78.1%的oART分次可在60分钟内完成。该研究表明,成熟的MRgRT项目能够在实用时间框架内实施该技术,包括针对胰腺等复杂移动性腹部肿瘤的消融性治疗。论文发表在《Cancers》。
三、关键技术方法概述
该研究为单中心回顾性分析,样本来源于单一高容量机构在0.35-T MRIdian MR-Linac上的连续治疗患者。所有分次均采用连续分次内电影MRI、软组织追踪、自动射束门控,并按需实施oART。治疗时间指标(TIRT、TDT、TAT)由放射治疗师(RTT)于每次治疗时前瞻性记录于Excel电子表格中。研究期间系统经历两次重大升级:2020年4月的2.0硬件/5.3.0软件包(引入波导重定位和更快多叶准直器叶片速度),以及2022年7月的A3i包(引入实时多平面追踪、临床并行工作流、任意机架角三维体积成像及加速蒙特卡罗优化)。为量化效率增益,整体经验分为早期(2018–2022)和晚期(2022–2026)两个队列进行比较。
四、研究结果
(一)患者队列与治疗特征
共1026例患者完成1203个治疗疗程(7665个分次),中位年龄69岁(范围:19–94岁)。最常见治疗部位依次为胰腺(n = 430;35.7%)、胸部(n = 203;16.9%)、腹盆腔淋巴结(n = 181;15.0%)、肝脏(n = 138;11.5%)和肾上腺(n = 83;6.9%)。中位处方剂量为50.0 Gy(范围:16.0–76.0 Gy),中位5次分次(范围:1–36次)。SBRT占全部疗程的88.5%,其中89个为单次分次疗程。87.9%的疗程采用屏气技术(联合视觉生物反馈系统)以改善占空比效率。从早期到晚期,采用SBRT(49.9% vs. 81.1%)、oART(32.9% vs. 80.2%)、呼吸门控(75.9% vs. 88.8%)、选择性淋巴结覆盖(61.8% vs. 78.2%)及胰腺治疗(20.4% vs. 38.4%)的比例均显著增加(均p < 0.001)。中位CTV和PTV分别增大83.7%(58.4 vs. 107.3 cc,p = 0.002)和74.2%(133.9 vs. 233.3 cc,p < 0.001),表明治疗复杂性显著上升。
(二)总体治疗时间变化
全部7665个分次中,中位TIRT为45分钟(IQR,35–59分钟),由早期至晚期从43分钟增至46分钟(p < 0.001)。76.3%(5849)的分次在60分钟内完成,61.2%(4690)在50分钟内完成,50.6%(3876)在45分钟内完成。60分钟内完成比例由73.3%改善至80.6%(p < 0.001)。
(三)自适应与非自适应工作流的时间比较
4277个oART分次中,中位TIRT为53.0分钟,且从67分钟(IQR,56–79分钟)降至48分钟(IQR,41–59分钟),降幅28.4%(p < 0.001)。60、50和45分钟内完成的比例分别从35.5%提升至78.1%、13.0%提升至57.2%和5.5%提升至40.7%(均p < 0.001)。TIRT的降低主要由TAT(20→7分钟,p < 0.001)和摆位时间(28→23分钟,p < 0.001)的缩减驱动,TDT仅小幅增加(15 vs. 16分钟,p = 0.012)。相比之下,3388个非oART分次的中位TIRT在两时期之间保持不变(35 vs. 34分钟;p = 0.447)。
(四)胰腺与其他部位的比较
胰腺oART分次的中位TIRT从85分钟降至45分钟(降幅47.1%,p < 0.001),非胰腺部位从75分钟降至50分钟(降幅33.3%,p < 0.001)。早期(2018–2019)胰腺分次显著长于非胰腺分次(85 vs. 75分钟;p = 0.006),至2025–2026年胰腺分次反而更快(45 vs. 50分钟;p < 0.001)。这体现了胰腺这一最具挑战性的腹部靶区在治疗效率上的最大幅度改善。
五、讨论与结论
讨论部分指出,该研究结果显示,尽管治疗复杂性持续增加,oART MRgRT的中位TIRT仍降至50分钟以下,近80%的oART分次在60分钟内完成。效率提升主要归因于团队经验的积累、对自适应流程各环节的标准化,以及A3i系统升级引入的并行工作流模式。系统升级前,自适应治疗为串行工作流,各角色需顺序操作;升级后,医师、物理师和RTT可并行完成各自任务,大幅缩短了TAT。研究还对比了与既往文献中其他0.35-T和1.5-T MR-linac平台的时间数据,表明在类似解剖部位的治疗中,MRgRT的时间要求与其他运动管理或自适应策略相称。研究同时指出局限性:回顾性设计、时间由RTT人工记录而非机器日志提取、TAT子组分未统一记录、A3i升级与学习曲线效应难以完全区分、2023年厂商破产期间因医学必要性筛选导致部分长耗时队列(15分次肺部疗程和CNS多序列成像疗程)退出,以及未评估计划质量与临床结局等。结论部分总结:研究结果表明,门控MRgRT联合oART可高效实施于复杂移动性肿瘤;未来硬件、软件和人工智能自动化方面的进展有望进一步缩短治疗时间并提升治疗质量。