放射治疗数字系统（精选4篇）
放射治疗数字系统 篇1
随着计算机、图像处理和网络技术的快速发展,三维数字化影像已经越来越多地应用到肿瘤放射治疗领域,三维适形放疗技术已经逐渐发展成熟,并逐步向调强放射治疗技术、影像引导的放射治疗技术发展[1]。本院建立了一套以西门子LANTIS为基础的放疗数字化网络,在每一个机房配备一套网络终端,可以随时调用、融合和传送各种数字化影像,为数字化影像在放射治疗中的应用提供了有效的技术平台。通过各种KV级、MV级实时数字化影像和三维重建影像在放疗质量保证中的应用,为治疗前放疗射野中心及治疗范围的验证、治疗中摆位精度校正和放疗设备和物理特性QA检查等方面提供了有效的手段,保证放射治疗质量,提高放射治疗精度。
1 模拟定位机拍摄的KV级验证片与治疗计划三维重建影像的比较验证
对每位肿瘤患者在治疗计划应用至实际治疗前,都要进行模拟定位机拍摄的KV级验证片与治疗计划三维重建影像的比较验证。将治疗计划系统设计的射野MLC形状通过数字化网络发送到模拟定位机工作站,与模拟机拍摄的KV级影像进行匹配融合,如图1左图所示。然后,将该融合后的KV级实时影像与由治疗计划三维重建获得的DRR(三维重建影像)影像进行比较,如图1右图所示。以检查验证照射野中心和治疗范围的准确性。
2 直线加速器射野验证仪拍摄的MV级验证片进行放射治疗摆位精度的校正
放射治疗的精确摆位是治疗计划正确无误、完整实施的极其重要的环节,每位肿瘤患者的治疗方案经过模拟定位机拍摄的KV级验证片与治疗计划三维重建影像的比较验证后,在执行治疗以前还要在直线加速器射野验证仪下拍摄MV级验证片进行放射治疗摆位精度的校正。
摆位精度校正流程图如图2所示。采用电子射野影像系统或CR的IP板拍摄患者治疗体位正侧位验证片,与三维治疗计划系统得出的数字重建模拟图像或模拟机拍摄的定位验证片做比较,一般以骨骼和气腔的轮廓作为参考标记物计算偏移量,如果误差在允许范围以内,则可以执行治疗。否则,要查找原因,重新定位、重新设计计划,重新摆位验证直至达到要求[2]才能执行治疗方案。首次治疗后,每周在治疗机下采用射野验证仪(EPID)或CR的IP板拍摄治疗验证片,与首次验证片或模拟定位片、治疗计划DRR片做比较,计算偏移量、移床,进行摆位精度校正,提高摆位治疗精度保证疗效。
3 CR和EPID影像在治疗设备和物理学QA检查中的应用
放射治疗的质量保证包括放疗设备和物理技术两方面,CR和EPID影像在治疗设备和物理学QA检查中起着重要作用。可以采用CR和EPID影像检查直线加速器机械等中心精度和光野射野一致性,以及多页光栅到位精度检查。由于加速器多叶光栅由几十套独立的马达驱动系统组成,在连续运动过程中存在位置移动误差,而且多页光栅叶片间存在少量漏射线,这些因素都有可能导致放射治疗误差的扩大。我们采用CR的IP板或EPID进行多叶准直器叶片运动到位精度验证:设计多页光栅1cm间隙出束序列,每个间隙相隔5cm,每周定期采用CR的IP板或EPID拍摄验证片,检查MLC运动到位精度如图3所示。
近年来三维调强放疗技术在全国各大医院得到蓬勃开展,使肿瘤得到更好的杀灭,而正常组织和危机器官得到更好的保护。我们探索用CR来拍摄调强放疗剂量通量图,如图4所示,可以直观地判别MLC叶片的间隙,从而进行校正,以保证加速器治疗精度。
4 CT影像在治疗计划剂量计算中的应用及质量保证
三维适形调强放疗技术将CT扫描影像用于放疗计划设计和基于组织密度修正的三维剂量分布计算。放疗剂量分布的计算依赖于CT影像的三维虚拟重建和CT值到组织的相对物理密度或电子密度的转换[3]。因此,定期进行CT值得校准和CT值与相对电子密度关系的校正是放疗CT模拟定位质量控制的重要工作,是放疗技术质量保证的重要方面。
美国医学物理家协会AAPM83号报告建议每个月和每次调整设备或更换主要部件后,需要验证CT值的准确性。我们每月采用固定的CT工作参数和影像扫描条件在模体中进行3-5种CT值校验。图5所示为参考模体中分别采用头部和胸部扫描条件进行每月CT值检测的结果,CT测量值与理论计算值偏差控制在3%-5%。图6所示为水模体中分别采用头部和胸部扫描条件进行每月CT值检测的结果,CT测量值控制在3HU内,符合美国医学物理家协会AAPM<5HU要求。
三年来,我们每年使用CI R S的电子密度校准模体,在相同扫描条件下进行CT值与相对电子密度校正曲线的测量,结果见图7所示。从图中可以看到,2008年和2009年CT值与相对电子密度校正曲线变化不明显。而2007年电子密度较大的组织CT值得变化比较大,需要在治疗计划中进行修正,才能得到精确的剂量计算结果。
5 不同种类和不同时期影像的对比,随访疗效
通过数字化放疗网络我们可以将三维治疗计划系统生成的DRR(三维重建影像)、模拟定位机拍摄的KV级验证片和直线加速器射野验证仪拍摄的MV级验证片在各个机房的工作站或网络终端上进行融合比较。利用网络软件提供的图像处理功能,如亮度、对比度调节、图像拉伸、放大、锐化,黑白反转、测量和三维重建等,同时可以对两个或两个以上的不同图像进行比较分析,不但实现病人等中心位置验证照射野形状范围验证和摆位精度校正,还可将不同时期治疗前、治疗中、治疗后的CT、MR、EPID等图像与治疗后复查的图像进行对比分析,以进行随访,观察疗效和结果。
总之,以数字化影像为基础的三维适形放射治疗、调强放射治疗、立体定向放射治疗以及图像引导的放射治疗技术已经在国内三分之二的放射治疗中心实施[4],数字化影像在放疗质量保证中起着重要作用,特别是各种KV级和MV级实时影像在放疗质量保证中的应用,实现三维重建影像与实时拍摄影像的比较以及放射治疗摆位精度的校正,使得放疗质量和精度都得到很大提高。
摘要：通过各种KV级、MV级实时数字化影像和三维重建影像在放疗质量保证中的应用,为放疗射野中心及治疗范围的验证、摆位精度校正和放疗设备和物理特性检查方面提供了有效的手段,使得放射治疗的质量和精度都得到很大提高。
关键词：放射治疗,影像,网络,质量保证
参考文献
[1]姜瑞瑶,李斌.数字化网络在放射治疗中的应用[J].中国医疗器械杂志,2006,30(3):215-217.
[2]翟福山,刘明,王安峰等.放疗网络的临床应用[J].中华放射肿瘤学杂志,2005,14(1):56-57.
[3]邓小武,黄劭民,祁振宇.CT模拟机的质量控制和质量保证检验[J].中国肿瘤,2004,13(9)546-550.
[4]张红志.放射治疗质量保证:新技术的挑战[J].世界医疗器械,2009,15(6):10.
立体适形放射治疗系统进展 篇2
1 立体定向放射外科系统
立体定向放射外科采用立体定向原理，对颅内的病变组织选择性地确定靶点，一次性地使用大剂量窄束电离射线，并精确地聚集于靶点，从而有效地破坏病灶区。
上世纪80年代，基于脑部神经外科的临床要求，MV级X射线外照射脑部立体定向放射外科治疗设备研制成功并迅速发展起来[4]。该设备利用非共面多扇形扫描原理实现了X射线在靶区的“聚焦”，从而实现了在靶区内，因X线“聚焦”形成了超高剂量累积;在靶区外，因扇形扫描，形成低剂量区，被人们形象地称为“X刀”。立体定向放射外科系统之所以被称为“刀”，是因为它们具有刀一样的物理性质。当它们对病变组织进行单次或分次的大剂量放疗的同时，周围正常组织和重要器官受到的照射剂量却非常小，能给予很好的保护;而病变组织的边缘处，却形成锐利如刀切一样的高梯度剂量分布，这就是γ-刀和x-刀的名称来由。根据所用辐射源的不同，立体定向放射外科设备可分为以下两种：
(a)伽玛刀
以Co60为辐射源，1968年瑞典Elekta公司推出了将201个Co60源的射线汇聚于中心靶点来治疗颅内病变的立体定向放射外科装置，称为伽玛刀，目前约生产了100余台。
(b)X刀
以医用电子直线加速器为辐射源，使用非共面多弧照射方式使剂量集中于靶点的立体定向放射外科装置。由于造价较低，无需定期换源，另外普通放疗科只需添置一些与现有加速器配套的装置就可以开展立体定向治疗，远远超过了伽玛刀安装使用台数，仅在中国就已经装备了200多台套。
2 三维适形放射治疗系统(3D适形放射治疗系统)
三维适形放射治疗系统是一种提高治疗增益比较有效的物理措施。上世纪90年代中期，随着数字诊断图像技术的发展(如CT、MRI)，人体内实体肿瘤的空间形状被准确地确定和描述，3D适形放射治疗设备随之研制成功并迅速在临床治疗中推广使用[5]。与常规放疗设备相比，3D适形放射治疗设备增加了多叶准直器，它所产生的辐射野可根据人体内肿瘤在空间任意角度方向上的几何投影形状任意改变，使辐射野的几何形状始终与之匹配。比较著名的有瑞典Klekta公司的Sli、Siemens的Primus、美国Varian公司的Millennium MLC-120、德国BrainLab公司的BrainLab m3TM等。
3 调强适形放射治疗系统
3 D适形调强放射治疗是广义三维适形放射治疗，除了三维适形放射治疗的前提外，必须要求每一个射野内诸点的输出剂量率能按照要求的方式进行调整。同时满足以上两个必要条件称为调强适形放射治疗，是上世纪90年代后期在3D适形放射治疗技术基础上，迅速发展成功的一种划时代的新型放疗设备。二者的区别是：3D适形放射治疗系统仅仅是几何形状的符合，辐射野内的剂量强度是均匀的。而3D适形调强放射治疗系统则要求不仅几何形状符合，辐射野内的剂量强度也要根据临床要求实时调变。从一定意义上讲，3D适形调强放射治疗系统几乎完美地满足了避免照射和提高肿瘤局部控制率的新要求[6,7]。
4 图像引导放射治疗系统
三维适形放疗和调强放疗系通过高度适形照射减少正常组织受照体积，改进剂量分布，以达到较高的治疗增益比。但是放疗过程中的一些不确定性因素影响肿瘤实际照射剂量的分布，造成肿瘤脱靶，危及器官，损伤增加。当今进入临床推广应用的最先进的放疗设备是图像引导放射治疗设备。图像引导放射治疗设备是将MV级的图像获取和处理技术与放射治疗机系统集成，即在医用电子直线加速器上安装了MV级X射线平面成像和图像处理系统[8,9]。由于该系统是安装在射线穿过人体后的射出端，又称为射野影像系统。其优势是：
(1)在单次治疗中，由于病人的自主体内运动，如呼吸可造成心脏器官几个厘米的位置移动，使得病人体内的靶区产生空间位置移动，图像引导放射治疗设备可以动态跟踪这一位置偏移;
(2)图像引导放射治疗设备能更有效地进行治疗中或治疗后的质保和质控，如客观记录放射治疗过程中的含有病人生理组织结构信息的射野图像;
(3)在一个疗程或一段时间内，肿瘤的大小和位置会发生改变，图像引导放射治疗设备可以适时调整以适应这些变化。
5 总结及展望
放射治疗数字系统 篇3
为探讨早期乳腺癌保乳术后行大分割全乳放疗的疗效,本文根据大量随机对照试验研究结果,采用系统评价方法,分析疗效指标,客观评价大分割全乳放疗在保乳术后应用的有效性和安全性,以期为临床提供一定的参考依据。
1资料与方法
1.1纳入和排除标准
1.1.1设计类型随机对照试验 (randomized controlled trial,RCT),无论是否采用盲法或隐藏分组。
1.1.2研究对象纳入标准:1经临床症状、体征、X线、病理、组织学及细胞学等诊断为原发早期乳腺癌患者,无远处转移,无并发其他严重疾病;2无年龄、种族、民族和国籍限制;3术前未行特殊治疗;4行保乳术 + 腋窝淋巴结清扫或前哨淋巴结清扫;5根据内科治疗原则,术后行化疗和 / 或内分泌治疗。 排除标准:1术前行辅助放、化疗;2曾患过其他肿瘤。
1.1.3干预措施1治疗组:保乳术后行大分割全乳放疗;2对照组:保乳术后行常规分割全乳放疗。
1.1.4结局指标1局部复发率;2总生存率;3晚期放疗损伤发生率:依据肿瘤放射治疗组(radiation theropy oncology group,RTOG)/ 晚期放疗损伤分级标准;4整体美容效果优良率:依据RTOG美容效果评价标准(不评价有乳腺癌复发、第2肿瘤发生及二次手术的患者)。
1.2检索策略
以breast neoplasm/breast tumor/human mammary carcinoma/human mammary noplasm/breast cancer and segmental mastectomy/partial mastectomy/limited resection mastectomy/lumpectomy/local excision mastectomy/breast conserving surgery andhypofractionation/larger fraction and radiation therapy/radiotherapy/irradiation为检索词,并限制在随机对照试验、临床试验中,检索外文数据库Pub Med、Embase、the Science Citation Index及the Coehrane Library。以乳腺癌 / 乳腺肿瘤和保乳术 / 乳房肿瘤切除术 / 乳房部分切除术和大分割放疗 / 大分割全乳放疗 / 非常规分割放疗和放射治疗 / 放射疗法为检索词,检索中文数据库中国生物医学文献数据库、中国知网、万方数据库及维普中文科技期刊数据库。检索截止日期为2014年12月。
检索词分为目标疾病和干预措施两部分,并根据具体数据库进行调整,所有检索采用主题词[Me SH (Medline),EMTREE(Embase)]与自由词相结合的方式,所有检索策略通过多次预检索后确定。手工检索相关医学杂志,并手工检索纳入文献的参考文献索引。用Google Scholar和Medical Martix搜索引擎在互联网上查找相关文献,并追查已纳入文献的参考文献。
1.3文献筛选
1.3.1初筛由2位研究者独立、仔细阅读检索到的全部文献的题目和摘要,根据文献研究类型、研究对象临床特点和干预措施,排除明显不符合标准的文献,并对排除文献给出排除理由。
1.3.2全文筛选对可能合格的文献进一步获取全文,制订全文筛选表格。根据纳入标准、研究设计类型、研究对象特点、干预措施和结局指标等,确定是否纳入。2位研究者需交叉核对纳入实验的结果,对有分歧的实验通过讨论或由第3位研究者判断和仲裁。
1.4质量评价
按照Cochrane协作网的偏倚风险评价工具进行评价。1随机分配方法:随机分配序列的产生是否正确;2分配方案隐藏:分配方案的隐藏是否完善; 3盲法:盲法是否完善;4结果数据的完整性:结果数据是否完善;5选择性报告研究结果:研究报告是否提示无选择性报告结果;6其他偏倚来源:研究是否存在引起高度偏倚风险的其他因素。针对上面每一项研究结果,对上述6条作出是(低级偏倚)、否 (高度偏倚)和不清楚(缺乏相关信息或偏倚情况不确定)的判断。其中125用于评估每一篇纳入研究的偏倚风险,其余3条则需针对每一篇纳入研究中的不同研究结果进行评估,强调同一研究中不同结果受偏倚影响程度不同。
1.5数据收集
对已纳入的文献进行数据收集,主要包括:1纳入研究的基本信息:题目、第一作者、发表年份、文献来源、病例入组年份、随访时间;2研究方法:随机分组方法、分组方法隐藏、盲法、结局数据的完整性、结局指标选择性报告、其他偏倚来源;3研究对象特征: 临床分期、各组人数、年龄、手术方式、淋巴结清扫范围及数目、术后化疗和 / 或内分泌治疗方案;4干预措施:放射治疗总剂量、分割次数、时间、范围;5结局指标:局部复发率、总生存率、晚期放疗损伤发生率、整体美容效果优良率。制作数据提取表进行预实验,并对数据提取表进行修改和完善。
1.6统计学方法
1.6.1异质性检测各纳入研究结果间的异质性采用 χ2检验,若纳入研究具有同构型(P >0.10)时,采用固定效应模型进行分析;若纳入研究存在异质性 (P ≤0.10)时,分析导致异质性的原因,并对可能导致异质性的因素进行亚组分析;若经这些分析和处理后仍有异质性,可使用随机效应模型计算合并统计量;如果各组间异质性过大,则采用描述性分析。
1.6.2合并统计量采用Cochrane协作网提供的软件Rev Man 5.1.0进行Meta分析。根据实验组事件发生率(experimental event rate,EER)和对照组事件发生率(control event rate,CER),采用相对危险度 (relative risk,RR)为合并效应量的统计指标,RR= EER/CER;根据Z检验得到统计量的概率(P)值,以及95%可信区间(comfidence interval,CI),判断合并统计量是否有统计学意义。
1.6.3敏感性分析评价Meta分析结果的稳定性和可靠性,使用不同统计方法重新分析数据,如用随机效应模型代替固定效应模型,或固定效应模型代替随机效应模型。如果敏感性分析对Meta分析的结果没有本质改变,其分析结果的可靠性大大增加。
2结果
共检索到相关文献615篇。通过阅读标题和摘要,有584篇因重复发表、综述类、会议类文章、信件、非临床试验、非随机对照或非临床对照试验、研究目的与本研究不符被排除。仔细阅读全文后,24篇文献因研究对象的纳入标准或干预措施与本研究不符,以及无本研究的结局指标而被排除。有6篇文献(英文)[15,16,17,18,19,20],共4项实验研究,包括5 884例患者符合纳入标准。见表1、2。
2.1质量评价(偏倚风险评估)
2.1.1随机分配方法4个研究采用计算机产生随机序列。
2.2.2分配方案隐藏3个研究通过电话或传真实施分配隐藏,1个研究未描述。
2.2.3盲法1个研究采用单盲,2个研究采用非盲,1个研究未描述盲法。
2.2.4数据的完整性4个研究描述缺失资料,因组间缺失的人数和原因相似,所以不影响结果数据的完整性。
2.2.5选择性报告研究结果4个研究未描述选择性报告研究结果。
2.2.6其他偏倚来源4个研究不能排除其他偏倚来源。总结同一研究和所有纳入研究的每个结局指标偏倚风险的标准,偏倚风险评价的结果总结为偏倚风险不确定。见表3。
2.2统计分析结果
2.2.1局部复发率4个研究比较保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5年局部复发率,共纳入5 884例患者,大分割组2 948例,常规分割组2 936例;异质性检验结果提示研究资料具有同构型(P =0.580, I2=0%),故采用固定效应模型;Meta分析合并统计量结果:RR=0.83(95%CI:0.64,1.08),P =0.160。2个研究比较10年局部复发率,共纳入2 170例患者,大分割组1 088例,常规分割组1 082例;异质性检验结果提示研究资料具有同构型 (P =0.570,I2=0%),故采用固定效应模型;Meta分析合并统计量结果: RR=0.86(95%CI:0.65,1.13),P =0.270,即保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5和10年局部复发率比较,差异无统计学意义。见图1。
2.2.2总生存率3个研究比较保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5年总生存率,共纳入4 948例患者,大分割组2 482例,常规分割组2 466例;异质性检验结果提示研究资料有同构型(P =0.230,I2= 32%),故采用固定效应模型;Meta分析合并统计量结果:RR=1.02(95%CI:1.00,1.03),P =0.090,即保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5年总生存率比较,差异无统计学意义。见图2。
2.2.3晚期放疗损伤发生率3个研究比较保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5年任何乳房外形改变发生率,共纳入4 507例患者,大分割组2 257例,常规分割组2 250例;异质性检验结果提示研究资料有异质性(P =0.005,I2=81%),故采用随机效应模型;Meta分析合并统计量结果:RR=1.01(95%CI:0.85,1.19),P =0.950,差异无统计学意义(见图3)。2个研究比较保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5年晚期放疗损伤,包括心肌缺血性改变、放射性肺纤维化和肋骨骨折的发生率,共纳入3 714例患者, 大分割组1 860例,常规分割组1 854例。心肌缺血性改变:异质性检验结果提示研究资料有同构型(P = 0.740,I2=0%),故采用固定效应模型;Meta分析合并统计量结果:RR=0.67(95%CI:0.43,1.05),P =0.080。 放射性肺纤维化:异质性检验结果提示研究资料有同构型(P =0.650,I2=0%),故采用固定效应模型;Meta分析合并统计量结果:RR=1.28(95%CI:0.73,2.26), P =0.390。肋骨骨折:异质性检验结果提示研究资料有同构型(P =0.640,I2=0%),故采用固定效应模型; Meta分析合并统计量结果:RR=1.03(95%CI:0.62, 1.73),P =0.900,即保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5年晚期损伤,包括心肌缺血性改变、放射性肺纤维化及肋骨骨折的发生率比较,差异无统计学意义。见图4。
注:f:分割次数(fractions);START:标准化的乳腺癌放射治疗(standardisation of breast radiotherapy)
%
2.2.4美容效果优良率1个研究比较保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后5和10年美容效果优良率,共纳入1 234例患者,大分割组622例,常规分割组612例。分析结果为:5年RR=0.98(95%CI: 0.92,1.05),P =0.640;10年RR=0.98(95%CI:0.87, 1.10),P =0.730,即保乳术后大分割与常规分割全乳放疗后的5和10年美容效果优良率比较,差异无统计学意义。见图5。
3讨论
随着早期乳腺癌检出率的不断提高,以及患者对生活质量的要求日益提高,保乳治疗较传统根治术创伤小,美容效果好,减轻患者心理和情绪负担的优势也更为突出。大量前瞻性设计的随机对照试验随访结果显示,早期乳腺癌保乳术后放疗与根治术在长期肿瘤局部控制率、总生存率方面比较,差异无统计学意义[1,2,3,4,5,6,7,8]。保留乳房治疗已经成为欧美国家Ⅰ、Ⅱ 期乳腺癌的标准治疗,在国内也逐步成熟。放疗是早期乳腺癌保乳治疗的重要组成部分。术后放疗可以降低肿瘤局部复发率,提高患者的远期生存率,并且生存率的提高与肿瘤局部控制率相关联[2]。
分次放射治疗的生物学原理和照射剂量 - 生物效应的量效关系,是研究放射治疗生物学合理性和处方剂量科学性的基础。在影响分次放射治疗的生物学因素中,4Rs概念是重要的环节,是指细胞放射损伤的修复(repair of radiation damage)、周期内细胞的再分布(redistribution wityin the cell cycle)、氧效应及乏氧细胞的再氧合(oxygen effect and reoxygenation)以及再群体化(repopulation)。研究分次放射治疗的生物学基础原理是把1次剂量分成数次时,可由分次剂量之间亚致死损伤的修复以及在总治疗时间足够长的条件下,由干细胞的再群体化而保护正常组织。但如果总治疗时间太长也会同时影响肿瘤治疗效果;同时由于分次照射之间肿瘤细胞的再氧合和再分布而对肿瘤有敏化作用[21]。在临床研究中,通过生物剂量等效换算来比较不同分割方案,以及改变原有治疗方案或开展新的治疗模式与常规治疗进行生物剂量等效估算,以获得最好的治疗效益并使患者的利益得到保护。生物剂量的概念是指对生物体辐射反应程度的测量,其与物理剂量是不同的概念,因为随每次照射剂量的大小,生物效应也发生改变,所以实际生物效应剂量与物理剂量并不一致[22]。因此,在研究放射治疗方案时,需要以生物剂量概念为基础,了解重要器官和组织的耐受性和耐受剂量,比较不同分次剂量、分次数和总治疗时间对放疗疗效的影响。目前广泛应用线性二次模型[21]来研究实际的生物效应剂量 (biological effective dose, BED)值,BED=nd×[1+d/(α/β)](n:分次数,d:分次剂量,nd:总剂量)。其中 α/β 值的意义在于:1反映不同组织分次敏感性的差异,低 α/β 值的组织较高 α/β 值的组织分次剂量敏感性强;2其在数值上相当于一个特征性剂量,在该剂量照射下DNA双链断裂与2个单链断裂组合发生几率相等[21]。正常组织 (结缔组织、神经组织)晚期放疗反应的 α/β 值为1.5~3.0 Gy;皮肤、黏膜组织急性放疗反应的 α/β 值为10.0 Gy[22]。在20世纪80年代中期,DOUGLAS[23]首次提出局部晚期和复发乳腺癌的 α/β 值约为4~5 Gy;相关临床数据的放射生物学分析结果显示, 乳腺腺癌对分次剂量较鳞癌(α/β≥6 Gy)敏感,其分次剂量敏感性与正常组织晚期放疗反应相似[24,25,26,27,28]; 近期通过START pilot和START A随机对照试验研究得出乳腺癌的α/β 值为4.6 Gy(95%CI:1.1,8.1)。 以放射生物学为理论依据,在保证理想的肿瘤局部控制率和患者生存期的前提下,应用合理的大分割放疗,理论上讲通过分次的较高剂量(>2Gy)照射更有利于提高乳腺肿瘤放射治疗疗效;通过减少分次数缩短放疗疗程,弥补放疗期间肿瘤细胞再群体化所损失的效益[22];但晚反应组织的分次剂量敏感性较高(α/β=1.5~3.0 Gy),因此大分割放疗后可能会出现较高的晚期放疗反应发生率。
任何方式的放疗技术的应用都应该考虑到3个方面:局部肿瘤控制率、患者生存期和并发症。本研究中,早期乳腺癌保乳术后行大分割与常规分割全乳放疗的5和10年局部复发率、5年总生存率比较, 差异无统计学意义(P =0.160、0.270和0.090),表明早期乳腺癌保乳术后行大分割全乳放疗在肿瘤控制率和患者生存率上可取得与常规分割放疗相同的疗效。随着人们对生活质量的要求越来越高,乳腺癌患者对放疗损伤、乳房美容效果要求的提高越来越期待。本研究中,乳房外形改变纳入研究的放疗总剂量为40~42.9 Gy,分次剂量为2.67~3.3 Gy,大分割组与常规分割组任何乳房外形改变的5年发生率比较,差异无统计学意义(P =0.950);5年晚期放疗损伤、心肌缺血性改变、放射性肺纤维化、肋骨骨折的发生率比较,差异无统计学意义(P =0.080、0.390和0.900)提示,早期乳腺癌保乳术后行大分割与全乳放疗,并没有增加晚期放疗损伤,与相关研究结果一致[16,18,19]。比较治疗侧与非治疗侧乳房,根据乳房大小及形状、乳晕 / 乳头位置及形状、皮肤颜色、乳房水肿、手术疤痕、毛细血管扩张等,将放疗后整体乳房美容效果评价分为4级。0级:无改变 / 优;1级: 轻度改变 /良;2级:中度改变 / 中;3级:重度改变 / 差。本研究的大分割组与常规分割组5和10年美容效果优良率比较,差异无统计学意义 (P =0.590和0.580)表明早期乳腺癌保乳术后行大分割全乳放疗在乳房美容效果上可取得与常规分割放疗相同的疗效。
在保证局部肿瘤控制率、患者生存期和并发症方面取得较理想疗效的基础上,大分割放疗的应用尽量选择优势放疗技术,获得合理均匀的剂量分布并尽量减少心肺的受照剂量。与传统放疗技术相比,乳腺癌保乳术后调强放疗(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)的优势表现在:1提高靶区剂量分布的均匀性,特别是对乳房内高剂量区的减少尤为明显;2明显减小传统放疗中常见的照射野交接区冷点和热点的区域或出现的几率;3减少肺组织和心脏的照射容积和照射剂量,结合呼吸控制技术尤为明显。应用IMRT行大分割全乳放疗,有助于提高肿瘤的局部控制率和更好地保护正常组织,更有利于大分割全乳放疗的研究和开展。DONOVAN等[29]通过随机对照试验研究IMRT与普通放疗的疗效比较,结果显示,IMRT较普通放疗显著降低放疗后乳腺外观改变(浮肿、色素沉着)的发生率(P =0.008),但两组在乳房硬度、患者生活质量方面比较,差异无统计学意义。HARDEE等[30]应用IMRT与三维适形放疗行大分割全乳放疗,比较两者的放疗疗效,结果显示, IMRT行大分割全乳放疗明显降低急性放疗反应的发生。本研究纳入的试验采用普通外照射,有待更多随机对照试验应用IMRT技术探讨大分割全乳放疗的疗效。
美国放射治疗及肿瘤学会[31]提出大分割全乳放疗适应于年龄≥50岁、保乳术后p T1~2N0、未接受过化疗、射野中心轴处方剂量±7%。对于不予以瘤床补量的大分割放疗方案,推荐42.5 Gy/16 F;瘤床补量的大分割放疗方案没有统一共识。目前,临床上保乳术后大分割全乳放疗的适应证还没有统一的标准,对乳腺癌患者不同的年龄、乳房大小、临床分期、 淋巴结转移、术后切缘以及激素受体等,需要进一步的临床试验进行多因素分析,评价疗效,得出适应行大分割放疗的统一纳入标准。为提高治疗疗效,降低放疗损伤,满足患者对生活质量的更高要求,有必要深入探索以放射生物学为基础的更优放疗方案和放疗技术。
本研究纳入的4个研究均制订详细、恰当的纳入和排除标准,患者的年龄、肿瘤大小、淋巴结检测数目等基线资料可比。异质性检测除分析乳房外形改变采用随机效应模型外,其他分析提示研究数据具有同构型,采用固定效应模型进行Meta分析。用随机效应模型检测敏感性,两种统计模型的计算结果是基本一致的,说明本研究具有较好的可靠性。4个研究为随机对照试验研究,采用计算机产生随机序列;3个研究通过电话或传真实施分配隐藏,1个研究未描述;1个研究采用单盲,2个研究采用非盲, 1个研究未描述盲法;4个研究描述缺失资料,因组间缺失的人数和原因相似,所以不影响结果数据的完整性;4个研究未描述选择性报告研究结果;4个研究不能排除其他偏倚来源。以上方法学方面的缺陷,不排除其存在选择性偏倚和实施偏倚的可能性。 本研究检索虽未限制语种,但经检索后纳入文献均为英文,发表偏倚也不可避免,并且可能会影响结果的普遍性。根据推荐分级的评价、制定与评估标准[32], 1本系统评价方法学质量评价:偏倚风险不确定;2证据的间接性:无;3研究结果的异质性检验:同质性;4估计结果的精确度:可信区间较理想,较精确; 5发表偏倚:不能排除,本系统评价证据质量分级为中级证据。在筛选纳入研究过程中,一些随机对照研究临床分期未明确给出,未被纳入本研究中,使论证强度受到一定限制。各研究的病例纳入条件和治疗方案并不相同。Ontario实验[15,20]的研究病例纳入条件为浸润性乳腺癌保乳术后、切缘阴性、腋窝淋巴结阴性的患者,但排除较大乳房患者(最大径 >25 cm), 只有少数患者接受辅助化疗,并且未行瘤床补量;关于START A和START B实验的研究病例纳入条件范围较宽,未限制腋窝淋巴结转移、乳房大小,并行瘤床补量,以上因素都可能在一定程度上影响结果[16,17]。因此,在应用研究结果时需谨慎。在今后的研究中建议在方法学上充分随机,充分实施分配隐藏,减少偏倚的产生,按照随机对照试验报告统一标准进行实验报告,尽可能采用国际公认的测量指标, 以求更全面地评估保乳术后大分割全乳放疗的疗效,指导临床决策。鉴于纳入的研究少,使论证强度受到一定的限制,有必要进一步开展高质量、大样本临床随机对照试验进一步评价疗效。
综上所述,大分割与常规分割全乳放疗,在局部复发率、总生存率、远期放疗损伤及美容效果优良率方面有相同的疗效。但大分割放疗较常规放疗明显减少放疗次数,为患者在经济和生活方面带来方便, 也为更多患者提供治疗机会。
摘要：目的 评估大分割全乳放射治疗(WBI)在早期乳腺癌保乳术后应用的安全性和有效性。方法 制订纳入和排除标准。制订检索词,检索外文数据库Pub Med、Embase、SCI及the Coehrane Library,检索中文数据库中国生物医学文献数据库、中国知网、万方数据库及维普中文科技期刊数据库,手工检索及互联网查找。采用χ2检验分析各研究结果间的异质性,采用Rev Man 5.1.0软件进行Meta分析,采用相对危险度(RR)为合并效应量的统计指标,通过敏感性分析评价Meta分析结果的稳定性和可靠性。结果 共纳入4项随机对照试验研究,包括5 884例患者,其中大分割WBI组2 948例,常规分割WBI组2 936例。大分割与常规分割组的5年局部复发率[RR=0.83(95%CI:0.64,1.08),P=0.160]、10年局部复发率[RR=0.86(95%CI:0.65,1.13),P=0.270]、5年总生存率[RR=1.02(95%CI:1.00,1.03),P=0.090]比较,差异无统计学意义。两种放射治疗方法的5年晚期放疗损伤:任何乳房外形改变[RR=1.01(95%CI:0.85,1.19),P=0.950]、心肌缺血性改变[RR=0.67(95%CI:0.43,1.05),P=0.080]、放射性肺纤维化[RR=1.28(95%CI:0.73,2.26),P=0.390]、肋骨骨折[RR=1.03(95%CI:0.62,1.73),P=0.900]的发生率比较,差异无统计学意义。两种放射治疗方法的5年整体美容效果优良率[RR=0.98(95%CI:0.92,1.05),P=0.640]、10年整体美容效果优良率[RR=0.98(95%CI:0.87,1.10),P=0.730]比较,差异无统计学意义。结论 早期乳腺癌保乳术后行大分割全乳放射治疗,可获得与常规分割相当的局部复发率、总生存率、未增加远期放射治疗损伤及降低整体美容效果优良率。
放射治疗数字系统 篇4
1 常见体部肿瘤放射治疗的固定方式及流程
1.1 常见体部肿瘤放射治疗的固定方式
目前放射治疗的定位以CT模拟定位为主, 在体位固定时是否采用定位架或定位杠, 决定了是否能快速准确利用治疗床床值和记录核对系统的功能, 而在固定患者体位时较常用真空袋固定。
1.2 放射治疗流程
体位固定—CT扫描—治疗计划设计—治疗前复位 (验证) —医用直线加速器治疗。
2 产生误差的原因及分析
2.1 患者外形改变
由于从入院到出院的时间一般需2 个月, 其间患者要接受放射治疗和一些药物治疗, 心理及生理均承受很大的压力, 饮食及休息都难以达到正常习惯, 体重一般都会不同程度的减轻 (即外形发生改变) 。
2.2 固定装置的变形
在体部治疗中, 最常用的固定装置为负压真空袋, 致其变形的原因有漏气、过度的挤压, 人为损伤等。
2.3 设备误差
如治疗床的监测电位器系统出现故障, 激光灯出现偏差等。
2.4 人工误差
在患者方面会出现一些患者自身不重视, 对标记点、线不及时更新或自行勾画所致造成的误差;在工作人员方面会出现技术员在执行治疗计划过程中因粗心大意出现执行移床错误所导致的人为误差 (如床值没走到位) 。一些单位采用每次摆位只对CT定位点 (参考点) , 移床至治疗点 (靶点) 治疗的方法, 这种误差出现的可能性非常大, 且当班工作人员因没有参考数据, 根本不能发现误差。
3 功能的应用及治疗实践
3.1 功能的应用
我们在给病人进行放射治疗时, 需从定位的参考点根据治疗计划系统 (TPS) 给予的数据移动到治疗点 (靶点) , 在这一过程中, 上述的各种因素均可能发生, 以目前的条件每一个病人均采用图像引导放疗 (IGRT) 是不现实的。而现代化的医用电子直线加速器的治疗床有数字化的功能, 可通过选择其数值记录到治疗记录与核对系统中, 由于在每一个新计划的首次治疗均要求拍治疗验证片, 经主管医师与物理师确认后才给予治疗, 正是利用这一特点, 在确认后将治疗床值保存下来, 作为经图像验证后的摆位标准参数, 以后的每一次治疗摆位均需与些标准参数进行比较, 若超过规定的范围系统将不给予执行, 并相应数值出现警示闪烁, 达到应用治疗床床值和记录核对系统功能来发现和预防治疗过程中产生的误差。
3.2 治疗实践
在临床应用中要解决的问题是如何将固定装置与医用电子直线加速器的治疗床建立联系, 由于在固定患者体位时较常用真空袋固定, 因此在定位时先将定位架固定在治疗床的定位条上, 然后再制作真空袋, 在医用电子直线加速器治疗时也同样采用定位条和体部支架, 通过利用定位条和体部支架固定在治疗床上, 让治疗状态的真空袋与患者有一固定的床值 (即建立联系) , 在首次治疗前的验证确认后, 作为摆位参考标准与每一次治疗的摆位床值进行比较, 从而达到快速准确判断当前操作是否有不可接受的误差, 起发现误差和预防误差被执行的作用。对于一些单位没有治疗床定位条和体部支架, 可以通过在固定患者的负压真空袋上和治疗床做一些标记线 (XYZ方向) , 摆位时用激光系统将负压真空袋按相应的标记线准确的放置在治疗床面上, 然后再摆位, 同样可以达到获取固定床值的效果。
4 小结
在体部肿瘤的放射治疗中, 由于病人及固定装置的不确定性因素较多, 如何发现这些误差, 并预防这些误差被错误的执行, 引入和利用好现代化的医用电子直线加速器的治疗床床值和记录核对系统进行质控, 不失为一个简单、快捷、准确的方法, 也可杜绝技术员的人为误差被错误的执行, 因此在放射治疗过程中, 若需要从新获取治疗床床值, 必须通过重新验证确认后才能修改, 并做好相关记录备查。通过引入治疗床床值及与记录核对系统, 能快速准确地执行治疗计划, 并能发现体部放射治疗过程中产生的误差, 预防在不知情的情况下执行计划治疗, 达到预防的效果。
摘要：在体部肿瘤的放射治疗过程中, 各种因素都会产生误差, 一般的治疗摆位主要是依靠在患者体表勾画一些的标记点、线 (如CT定位点、治疗点等) , 而这些标记点、线并非刚性不变的, 在体部的放射治疗过程中, 各种因素都会产生误差, 本文介绍利用治疗床床值和记录核对系统来发现和预防体部治疗过程中产生的误差, 确保治疗能准确执行。
关键词：床值,体部,放射治疗,误差
参考文献
[1]胡逸民主编.肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社, 1999, 425-426.
[2]邓小武.体部肿瘤放疗的体位固定.见:邓小武, 主编.实用临床放射肿瘤学[M].广州:中山大学出版社, 2005, 192-193.