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撰文丨Lai JM
放疗计划评估,作为放疗医生临床实践的关键环节,其重要性不容忽视。如同制定一个最佳作战计划,放疗计划也有一套系统性指标,从各个方面进行评价,是否安全,是否适合患者。
放疗计划设计追求的终极目标,即为:肿瘤靶区得到致死剂量高能射线的打击,靶区周围的正常器官得到理想的保护。然而,实际工作中,这一环节往往被低估或过度依赖物理师与剂量师,导致放疗医生在计划评价过程中的缺位。在此,我们整理放疗计划评估七大要点,以飨读者。
一、肿瘤靶区和OAR
肿瘤靶区包括肿瘤区(GTV)、临床靶区(CTV)、内靶区(ITV)和计划靶区(PTV)。OAR指危及器官(organ at risk)。
二、照射技术与射野设置[2]
■照射技术
二维放疗(普放)、三维适形放疗(3DCRT)、调强适形放疗(IMRT)、影像引导放疗( IGRT)。
■能量选择
现代电子直线加速器可输出多档能量的高能X射线,能量一般为6、8、10及15MV。根据照射靶区在人体内深度及穿过的组织厚度/密度,选择合适的射线能量。而在临床实践中,6MV X射线能够满足绝大多数情况的放射治疗。
■射野设置
入射角度以近靶区侧、入射路径短及避开重要OAR为主,减少非必要入射。射束的开野形状要尽量符合靶区的投影形状,这可以通过射野方向观界面直观观察每个射野的形状,并确保其对应的三维剂量分布与靶区形状精确匹配。
■子野数目和跳数
IMRT技术是通过多叶光栅的连续/分步运动实现不同剂量的投照。在连续投照过程中,仍存在射线穿透多叶光栅闭合的叶片对人体组织造成散射剂量的可能性。因此,在保证治疗效果的同时,适当减小照射野面积、减少IMRT子野数目、降低跳数,可以降低人体组织不必要的受照剂量。
■照射时间
在设计治疗方案时应当避免投照时间过长,尤其是对于老年患者或因为疼痛不能持久坚持的患者,减少子野数目和总跳数是一个有效的方法。通过计算调制强度/调制因子(总跳数除以单次处方剂量),可以直观评估治疗计划的复杂程度。另外,使用较高剂量率的放疗设备亦可缩短治疗时长。
■等中心设置
对于多个靶区(空间距离过大)或靶区过长(全中枢照射)的情况,单一等中心放疗方案难以满足覆盖所有目标区域的需求,可以采用多等中心方法制定计划。当不同等中心间存在射野边界衔接时,临床医生要检查衔接层面的合理性以及冷热点。当每个等中心作为单独计划进行优化制定时,要考虑计划间射野和剂量叠加问题。
三、靶区剂量覆盖
计划设计完成后,临床医生需要对治疗计划进行全面评估,确定治疗计划是否能够达到临床要求。为了获得理想的治疗计划,通常需要在治疗计划设计的过程中不断调整计划参数,实现覆盖靶区的最优剂量分布,同时降低OAR和正常组织剂量。目前的最常用方法是使用剂量体积直方图(DVH)和等剂量曲线来评估。
四、剂量冷热点
应用绝对剂量线或Dose Color Wash工具,在CT图像的横断面、矢状面、冠状面逐层评估三维剂量分布,逐层判断冷热点和最高剂量点的位置和范围是否可以接受。
五、异质性处理
包括剂量剂量均匀性(HI)和剂量适形度(CI)[3]。对于IMRT计划,剂量适形度提高则可能剂量均匀性降低,相反,剂量均匀性提高则可能适形度降低。当二者兼顾时,可能会增加子野数目及跳数,从而增加照射时间和治疗计划设计的复杂性。
六、OAR保护
理想的放疗计划要求对靶区有足量且均匀的剂量照射,OAR的受照剂量不超过耐受剂量且尽量低。“串联”器官应评价所接受的最大剂量,如脊髓、脑干等;“并联”器官则应评价所接受剂量占危及器官体积的比重等。常规分割的OAR剂量限制推荐参考正常组织效应定量分析( QUANTEC)[4],立体定向放疗分割方案的OAR限量推荐参考美国医学物理师协会(AAPM)TG101报告[5]和Timmerman限量[6]等。
七、计划评估标准
在放疗计划评估中,权衡取舍的整体原则体现在对不同组织的优先级排序上。首先确保的是Ⅰ级器官,如脑干、脊髓、视通路等;其次是肿瘤(一般作为Ⅱ级器官);最后是其他的Ⅱ和Ⅲ级器官。但在根治性放疗方案设计中,可适当提高Ⅰ级器官的限制剂量;相反,在姑息放疗包括转移瘤的立体定向放疗中,一定要以Ⅰ级器官甚至所有OAR的安全为首选。
参考资料:
[1]Wright JL,Yom SS,Awan MJ,et al.Standardizing Normal Tissue Contouring for Radiation Therapy Treatment Planning:An ASTRO Consensus Paper.Pract Radiat Oncol.2019;9(2):65-72.
[2]岳金波,张烨,章文成,等.放疗医生评估放疗计划中国专家共识[J].中华肿瘤防治杂志,2024,31(08):453-470.
[3]Dean M,Jimenez R,Mellon E,Fields E,Yechieli R,Mak R.CB-CHOP:A simple acronym for evaluating a radiation treatment plan.Appl Rad Oncol.2017;6(4):28-30.
[4]Bentzen SM,Constine LS,Deasy JO,et al.Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic(QUANTEC):an introduction to the scientific issues.Int J Radiat Oncol Biol Phys.2010;76(3 Suppl):S3-S9.
[5]Benedict SH,Yenice KM,Followill D,et al.Stereotactic body radiation therapy:the report of AAPM Task Group 101[published correction appears in Med Phys.2012 Jan;39(1):563.Dosage error in article text][published correction appears in Med Phys.2023 Jun;50(6):3885].Med Phys.2010;37(8):4078-4101.
[6]Timmerman R.A Story of Hypofractionation and the Table on the Wall.Int J Radiat Oncol Biol Phys.2022;112(1):4-21.
审核专家:徐蔚然教授
责任编辑:Sheep
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