歐洲放射治療學(xué)與腫瘤學(xué)學(xué)會(huì)(European Society of Therapeutic Radiology and Oncology)主辦的雜志《Radiotherapy and Oncology》于 2020年12月9日在線發(fā)表德國(guó)、意大利、英國(guó)、奧地利、荷蘭、瑞士等國(guó)Stephanie E Combs, Brigitta G Baumert, Martin Bendszus,等十六位學(xué)者撰寫的的歐洲放射腫瘤學(xué)會(huì)(ESTRO)放射腫瘤學(xué)實(shí)踐咨詢委員會(huì)(Advisory Committee on Radiation Oncology Practice, ACROP)的指南《歐洲放射腫瘤學(xué)會(huì)ACROP委員會(huì)關(guān)于顱底腫瘤靶區(qū)勾畫的指南。ESTRO ACROP guideline for target volume delineation of skull base tumors 》(doi: 10.1016/j.radonc.2020.11.014.)。
背景與目的
顱底腫瘤周圍正常組織對(duì)輻射非常敏感,因此,定義靶區(qū)是高劑量治療安全的關(guān)鍵。在目前的工作中,我們建立聯(lián)合的ESTROACROP指南,以界定顱底腫瘤的靶體積。
材料和方法
使用下列醫(yī)學(xué)主題詞(MeSH)和自由文本詞匯的各種組合,在PubMed中進(jìn)行全面的文獻(xiàn)檢索:“放射治療(radiation therapy)”或“立體定向放射外科(stereotactic radiosurgery)”或“質(zhì)子治療(proton therapy)”或“粒子束治療(particle beam therapy)”、以及“顱底腫瘤(skull base neoplasms)”、“垂體腫瘤(pituitary neoplasms)”、“腦膜瘤(meningioma)”、“顱咽管瘤(craniopharyngioma)”、“脊索瘤(chordoma)”、“軟骨肉瘤(chondrosarcoma)”、“聽(tīng)神經(jīng)瘤/前庭神經(jīng)鞘瘤(acoustic neuroma/vestibular schwannoma)”、“危及器官(organs at risk)”、“大體腫瘤體積(gross tumor volume)”、“臨床腫瘤體積(clinical tumor volume)”、“計(jì)劃腫瘤體積(planning tumor volume)”、“靶體積(target volume)”、“靶區(qū)勾畫(target delineation)”、“劑量約束(dose constraints)”。ACROP委員會(huì)確定了16名與ESTRO臨床委員會(huì)密切合作的歐洲專家,對(duì)有關(guān)靶區(qū)勾畫的大量證據(jù)( the body of evidence concerning target delineation)進(jìn)行分析和討論。
結(jié)果
所有專家一致認(rèn)為,T2加權(quán)序列和容積性T1加權(quán)序列(T2-weighted and volumetric T1-weighted sequences),均需要具有三維空間高精度和組織對(duì)比高清晰度的磁共振(MR)圖像來(lái)改善靶區(qū)勾畫。具體來(lái)說(shuō),確定和討論了幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:1)輻射技術(shù)和固定;2)成像技術(shù)和靶區(qū)勾畫;3)輻射治療的技術(shù)方面,包括計(jì)劃技術(shù)和劑量分割方案。針對(duì)不同的顱底腫瘤,包括垂體腺瘤、腦膜瘤、顱咽管瘤、聽(tīng)神經(jīng)瘤、脊索瘤和軟骨肉瘤,提出了具體的靶區(qū)勾畫問(wèn)題。
結(jié)論
ESTRO ACROP指南對(duì)顱底腫瘤的靶區(qū)定義給出了詳細(xì)的建議,對(duì)影像學(xué)和放射技術(shù)也給出了全面的建議。
重點(diǎn)
●本指南旨在提高顱底腫瘤的靶區(qū)勾畫。
●確定了危及器官,并給出了接受放射治療(包括放射外科治療和分割放射治療)患者的劑量約束。
●無(wú)論是T2加權(quán)序列還是容積性T1加權(quán)序列,均需要具有三維空間高精度和組織對(duì)比高清晰度的磁共振圖像來(lái)提高靶區(qū)勾畫。
●針對(duì)不同的顱底腫瘤,包括垂體瘤、腦膜瘤、前庭神經(jīng)鞘瘤和脊索瘤/軟骨肉瘤,給出關(guān)于具體的靶區(qū)勾畫和成像方式的指示。
引言
顱底是一個(gè)解剖復(fù)雜的區(qū)域,包括的部分有前顱窩、斜坡、巖骨、中顱窩、海綿竇和顳下窩,其中包含重要的內(nèi)分泌、神經(jīng)和血管結(jié)構(gòu)。顱底腫瘤是一組具有不同程度進(jìn)襲性(aggressiveness)的非常異質(zhì)性的病變;最常見(jiàn)的組織學(xué)類型包括腦膜瘤、垂體腺瘤、聽(tīng)神經(jīng)瘤、顱咽管瘤、脊索瘤和軟骨肉瘤。
由于顱底錯(cuò)綜復(fù)雜的(intricate)解剖結(jié)構(gòu),任何治療都可能會(huì)與嚴(yán)重的副作用相關(guān)聯(lián);因此,跨學(xué)科的決策是必不可少的。就在最近,一些臨床實(shí)踐指南對(duì)顱底腫瘤的治療提出了建議。在大多數(shù)情況下,手術(shù)是治療顱底腫瘤的第一步,絕大多數(shù)患者僅通過(guò)手術(shù)切除就能成功治療,尤其是那些不太有進(jìn)襲性(less aggressive)且位置較為有利的(favorably located)腫瘤。對(duì)于手術(shù)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)較高的、不能完全切除的大腫瘤的患者,以及有完全切除與進(jìn)襲性行為相關(guān)的組織學(xué)特征的腫瘤的患者,通常推薦放療(RT)來(lái)提高局部腫瘤控制。另外,對(duì)于如前庭神經(jīng)鞘瘤或海綿竇腦膜瘤等某些腫瘤,放療已得到認(rèn)可是有效的一線治療方法。此外,目前關(guān)于包括來(lái)自經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)構(gòu)的關(guān)于放療(RT)適應(yīng)證的大型綜合系列數(shù)據(jù),強(qiáng)調(diào)放療(RT)在跨學(xué)科背景下,日益增長(zhǎng)的作用。
放射腫瘤科醫(yī)生在顱底區(qū)域受到挑戰(zhàn)。多年來(lái),技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)使包括成像技術(shù)、治療計(jì)劃、劑量照射和病人復(fù)位(repositioning)的準(zhǔn)確性的輻射治療過(guò)程中的每一個(gè)步驟得到改進(jìn)。現(xiàn)代立體定向治療技術(shù),不管是立體定向放射外科(SRS)或是立體定向放射治療(SRT),使用伽瑪?shù)?GK),射波刀(CK)和專用的(dedicated)基于直線性加速器(LINAC)的技術(shù),進(jìn)一步改善靶區(qū)劑量覆蓋范圍,適形性和危及器官(OARs)保護(hù)(sparing)。此外,由于質(zhì)子和碳離子放射治療照射技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)使用粒子療法治療這類腫瘤重新產(chǎn)生了興趣。隨著劑量實(shí)施照射和患者復(fù)位的準(zhǔn)確性提高,如MRI新序列或PET成像的新型示蹤劑等成像技術(shù)的改進(jìn),使腫瘤空間精確度得以提高,有助于減少靶區(qū)勾畫的觀察者間死亡差異。對(duì)于治療計(jì)劃過(guò)程中的其他步驟,為了精確計(jì)算空間劑量分布,選擇最佳的輻射劑量和分割方案,必須準(zhǔn)確勾畫腫瘤體積和危及器官(OARs)。
本指南的目的旨在提供對(duì)顱底腫瘤靶區(qū)體積勾畫的建議。
方法和材料
一個(gè)由16名放射腫瘤科醫(yī)生(12名),神經(jīng)放射科醫(yī)生(2名)和物理師(2名)等歐洲專家組成的ESTRO工作組討論和分析了有關(guān)顱底腫瘤靶區(qū)狗狐的證據(jù)。使用以下醫(yī)學(xué)主題詞(MeSH)和自由文本詞匯的組合對(duì)PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索:“放射治療(radiation therapy)”或“立體定向放射外科(stereotactic radiosurgery)”或“質(zhì)子治療(proton therapy)”或“粒子束治療(particle beam therapy)”、以及“顱底腫瘤(skull base neoplasms)”、“垂體腫瘤(pituitary neoplasms)”、“腦膜瘤(meningioma)”、“顱咽管瘤(craniopharyngioma)”、“脊索瘤(chordoma)”、“軟骨肉瘤(chondrosarcoma)”、“聽(tīng)神經(jīng)瘤/前庭神經(jīng)鞘瘤(acoustic neuroma/vestibular schwannoma)”、“危及器官(organs at risk)”、“大體腫瘤體積(gross tumor volume)”、“臨床腫瘤體積(clinical tumor volume)”、“計(jì)劃腫瘤體積(planning tumor volume)”、“靶體積(target volume)”、“靶區(qū)勾畫(target delineation)”、“劑量約束(dose constraints)”。同時(shí),對(duì)ESTRO和美國(guó)放射治療及腫瘤學(xué)會(huì)(ASTRO)的摘要進(jìn)行了分析。檢索工作于2020年5月15日完成?;谧畛醯乃阉鳎泊_定了8483篇文章和摘要。在所有作者的參與下,我們選擇了171篇相關(guān)論文作為最終指南,這些論文包含了成人患者顱底腫瘤靶區(qū)勾畫和在光子放療或質(zhì)子放療后臨床結(jié)果的數(shù)據(jù)。確定了尚無(wú)定論的問(wèn)題(Open questions),并根據(jù)多數(shù)人的意見(jiàn)作出了決定。
結(jié)果
準(zhǔn)備
為了制定治療計(jì)劃,患者通常采用仰臥位,頭部固定,使用單獨(dú)的面罩系統(tǒng),通常是熱塑性面罩。一般,中立位(neutral position,[譯者注:指身體直立,面向前,兩眼平視正前方,兩足并攏,足尖向前,雙上肢下垂于軀干的兩側(cè),掌心向前。])通常能確保在整個(gè)治療過(guò)程中有良好的位置再現(xiàn)性(position reproducibility)和高度治療精準(zhǔn)性;然而,在某些中心會(huì)取頭部彎曲的位置(a flexed head position),因?yàn)閮A斜可以使在眼睛上方安排較為簡(jiǎn)單的射線束(tilting can facilitate a simpler beam arrangement above the eyes)。
對(duì)于習(xí)慣上指使用基于頭架的立體定向放射外科(SRS),立體定向頭架通常是在局部麻醉下固定在顱骨上。隨著機(jī)載成像的發(fā)展,SRS技術(shù)也伴隨無(wú)框架SRS的發(fā)展演變,患者通常是固定在一個(gè)高精度面罩固定系統(tǒng),SRS劑量是通過(guò)立體定向引導(dǎo)以約1毫米定位精度(approximately 1-mm targeting accuracy)在1至5次分割中照射顱內(nèi)靶區(qū)。目前,有幾個(gè)術(shù)語(yǔ)已經(jīng)被互換用于分割SRS(have been used interchangeably for fractionated SRS):它們包括“多次分割立體定向放射治療(multifraction SRS)”,“多劑量立體定向放射外科治療(multi-dose SRS)”,“多次分期立體定向放射外科治療(multi-session SRS”,)”,大分割立體定向放射外科治療(hypofractionated SRS)”以及“大分割立體定向放射治療(hypofractionated stereotactic radiotherapy”)”。在相同的固定系統(tǒng)和精度水平上,劑量可在五次以上的分割中照射,即所謂的立體定向放射(stereotactic RT,SRT),使用常規(guī)分割(每次分割1.8-2.0Gy)或大分割(每次分割大于2Gy)的日程安排。目前有幾種商用立體定向面罩固定系統(tǒng),據(jù)報(bào)道其再定位精度為1- 3mm。在一些中心使用的,與牙齒和/或上頜骨適形的(conforms to the teeth and/or maxilla),附在熱塑性鑄件上的定制的口腔咬件(A customized mouth-bite attached to a thermoplastic cast),具有同樣的精度。
計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)應(yīng)使用薄層,一般1-2毫米層厚,從頂部到第三頸椎(C3)的底部(from the vertex to the bottom of the third cervical vertebra)進(jìn)行掃描。當(dāng)MRI融合難以獲得或治療計(jì)劃中要用到CT對(duì)比增強(qiáng)掃描的額外信息時(shí),應(yīng)考慮對(duì)所有腫瘤強(qiáng)化的患者進(jìn)行靜脈對(duì)比劑注射。
用于治療計(jì)劃的成像
在對(duì)顱底腫瘤的精確放射治療中,分別進(jìn)行平掃和對(duì)比增強(qiáng)后的T1加權(quán)和T2加權(quán)的磁共振成像(MRI)圖像是必不可少的。提高治療計(jì)劃的準(zhǔn)確性包括對(duì)磁共振成像中的幾何畸變(correction of geometric distortion)的糾正,使磁共振成像和治療照射之間的時(shí)間間隔最小化,以及使用特定的序列來(lái)勾畫靶區(qū)。有幾種機(jī)制可能導(dǎo)致MR圖像的嚴(yán)重畸變,并危及精確治療。引起明顯的大體腫瘤體積(GTV)位移(displacement)的圖像畸變主要來(lái)自磁場(chǎng)不均勻性(magnetic field inhomogeneities)和梯度磁場(chǎng)非線性(gradient field nonlinearities),通常隨著從等中心點(diǎn)與如副鼻竇和乳突細(xì)胞附近的腫瘤(tumors near the paranasal sinuses and mastoid cells)等的氣-骨交界面(air-bone interfaces)的距離而增加。通過(guò)使用三維(3D)供應(yīng)商特定的幾何畸變校正算法(three-dimensional three-dimensionalcorrection algorithms)、掃描儀軟件中特定患者的主動(dòng)勻場(chǎng)(patient-specific active shimming)、較高的讀出帶寬(higher readout bandwidth)和各向同性3D序列(isotropic 3D sequences),可以將圖像畸變最小化到小于1毫米。在治療位置使用固定面罩進(jìn)行MRI檢查,可以減少由于非剛性組織變形和與圖像配準(zhǔn)相關(guān)的不確定性造成的誤差(reduce errors due to nonrigid tissue deformation and uncertainties related to image registration);然而,在保持頭部和頸部處于中立位的同時(shí),使用薄層(1毫米)層厚的定位CT和MR圖像也可以獲得相似的高配準(zhǔn)精度(similar high registration accuracy)。應(yīng)仔細(xì)審查MR和CT之間的配準(zhǔn);在存在不同的頭部伸展(different head extension)的情況下,利用感興趣區(qū)域代替整個(gè)頭部(using the region of interest instead of the whole head),可以提高配準(zhǔn)精度。
成像和治療照射之間的時(shí)間間隔應(yīng)盡可能短;對(duì)于進(jìn)襲性(aggressive)和惡性腫瘤患者,由于有腫瘤增大或切除瘤腔體積改變的高風(fēng)險(xiǎn),間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)一周,而對(duì)于良性腫瘤患者,間隔時(shí)間延長(zhǎng)至3 - 4周是安全的。
磁共振成像應(yīng)與放射影像科醫(yī)生討論,因?yàn)?/span>供放療用的MRI要求可能不同于常規(guī)診斷成像。應(yīng)該推薦以1x1x1mm像素大小(voxel size)得到的對(duì)比增強(qiáng)3D快速梯度回波T1加權(quán)序列,其根據(jù)不同的制造廠商被稱作MPRAGE, 3 D FLASH, 3D FGRE, 3 D FSPGR, 3D TFE、或3D FFE,因?yàn)槠鋵?duì)周圍神經(jīng)與血管結(jié)構(gòu),以及沿著視神經(jīng)的走行具有高空間分辨率和準(zhǔn)確描述的精細(xì)的增強(qiáng)模式,(high spatial resolution and accurate characterization of subtle enhancement patterns in the surrounding neurovascular structures, and along the course of the optic nerves)。此外,它們能讓在所有三個(gè)平面上對(duì)3D數(shù)據(jù)重定格式重新格式化3D數(shù)據(jù),而不會(huì)損失分辨率(reformatting of 3D data for viewing in all three planes without loss of resolution),而且比2D序列更不容易受到與B0不均勻性相關(guān)的畸變的影響(are less susceptible to B0 inhomogeneityrelated distortions)。脂肪抑制的T1加權(quán)對(duì)比增強(qiáng)圖像有助于抑制可能會(huì)模糊腫瘤輪廓的準(zhǔn)確性的顱底脂肪組織的明亮信號(hào)(Contrast-enhanced T1-weighted images with fat suppression are helpful to suppress the bright signal of fat tissue of the skull base that might obscure the accuracy of tumor contouring),并有助于識(shí)別術(shù)后的變化(to discern postoperative changes)。T2 -加權(quán)圖像在識(shí)別如腫瘤浸潤(rùn)和瘤周水腫等腦實(shí)質(zhì)異常時(shí)較為敏感;在良性軸外腫瘤中,病變與腦之間的腦脊液裂隙常表現(xiàn)為T2加權(quán)新月?tīng)?/span>(a cerebrospinal fluid (CSF) cleft between the lesion and the brain is often seen in benign extra-axial tumors as a T2-weighted crescent),而當(dāng)進(jìn)襲性腫瘤侵襲腦實(shí)質(zhì)時(shí),這種裂隙不存在(such clefts can be absent)。最后,使用高分辨率3D T2加權(quán)穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)序列(3D T2-weighted steady-state precession sequences),包括三維穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)動(dòng)想干序列(three-dimensional Constructive Interference Steady State,3D-CISS)或使用穩(wěn)態(tài)采集快速成像(Fast Imaging Employing Steady-state Acquisition,FIESTA),可能有助于改善顱神經(jīng)腦池段的可視化。
對(duì)于切除的腫瘤,治療計(jì)劃是基于術(shù)后MRI,雖然術(shù)前圖像可以提供有用的信息,無(wú)論是疾病的初始程度(the initial extent of disease),或是識(shí)別如脊索瘤、典型和惡性腦膜瘤等進(jìn)襲性腫瘤切除術(shù)后的持續(xù)性腦部浸潤(rùn)(the identification of persistent brain infiltration after resection of aggressive tumors)。此外,特別是對(duì)于有多次既往手術(shù)史的患者,術(shù)前MRI有助于識(shí)別術(shù)后腫瘤組織的變化。為了便于設(shè)計(jì)計(jì)劃,MRI掃描隨后與薄層平掃CT掃描融合。值得注意的是,CT掃描可能在顱底成像中有補(bǔ)充作用,特別是顯示骨質(zhì)受累的模式(specifically showing the pattern of bone involvement),例如骨質(zhì)增生和骨質(zhì)溶解(hyperostosis and osteolysis),以及識(shí)別瘤內(nèi)鈣化(intratumoral calcification),要比MRI更好。只有在無(wú)法進(jìn)行MRI的情況下,才建議進(jìn)行CT增強(qiáng)掃描。假如執(zhí)行用于治療計(jì)劃的CT和MRI數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)的穩(wěn)健的質(zhì)量保證(QA)協(xié)議,并實(shí)施幾何畸變校正,就不需要用額外的邊緣擴(kuò)展來(lái)確保足夠的靶區(qū)覆蓋以補(bǔ)償融合的不確定性(Provided that a robust quality assurance (QA) protocol for registration of CT and MRI data sets for treatment planning is implemented and geometric distortion correction is applied, no additional margins would be required to ensure adequate target coverage to compensate for fusion uncertainties)。
一般靶區(qū)勾畫策略
大體腫瘤體積(gross tumor volume, GTV)定義為MRI上可見(jiàn)病灶;典型的,這是對(duì)比增強(qiáng)病變。臨床靶體積(clinical target volume, CTV)定義為包含GTV和任何顯微鏡下疾病的組織體積以及顯微鏡下傳播的潛在路徑。一般來(lái)說(shuō),良性顱底腫瘤不需要從GTV到CTV進(jìn)行額外的邊緣擴(kuò)展;然而,可以增加1-3毫米的小的邊緣擴(kuò)展,以包圍可能的顯微鏡下腫瘤浸潤(rùn)區(qū)域,如海綿竇內(nèi)快速生長(zhǎng)的病變。對(duì)于特定的組織,如不典型和惡性腦膜瘤或脊索瘤,通常使用10-20毫米范圍的大的CTV邊緣擴(kuò)展范圍來(lái)充分覆蓋疾病的顯微鏡范圍,可以減小如顱骨等腫瘤生長(zhǎng)周圍的自然屏障。
計(jì)劃靶體積(PTV)被定義為治療計(jì)劃和照射中包含內(nèi)部和外部不確定性的邊緣擴(kuò)展,包括CT-MRI融合和患者設(shè)置(setup)引起的不確定性。有創(chuàng)性(invasive)基于頭架的SRS通常沒(méi)有GTV 到PTV的邊緣擴(kuò)展。使用現(xiàn)代無(wú)框架SRS系統(tǒng),射波刀(CK)或?qū)S肔INAC技術(shù)(NovalisTM),有報(bào)道稱靶區(qū)定位(target positioning)的精度達(dá)到亞毫米級(jí);在臨床實(shí)踐中,無(wú)框架SRS患者GTV 到PTV通常采用1 - 2mm的的邊緣擴(kuò)展, 而接受SRT治療的患者則采用達(dá)3mm的較大的邊緣擴(kuò)展;在這方面,每個(gè)部門應(yīng)該審核他們的設(shè)置結(jié)果(setup results),并在他們自己的測(cè)量的基礎(chǔ)上應(yīng)用邊緣擴(kuò)展。當(dāng)使用常規(guī)分割的3D適形放療(RT)或調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)時(shí),需要約3-5毫米的較大的PTV,與質(zhì)子束治療所使用的相似。為了減少臨床靶體積勾畫的多變性,重要的是在部門水平上建立一個(gè)嚴(yán)格的同行評(píng)審QA流程(develop a rigorous peer reviewed QA process at the departmental level)。所有的勾畫步驟都應(yīng)該在放射腫瘤學(xué)專家的監(jiān)督下進(jìn)行。在計(jì)劃過(guò)程之前,建議由其他放射腫瘤學(xué)家進(jìn)行額外的審查(an additional review done by other radiation oncologists),以改進(jìn)靶區(qū)體積的勾畫和減少觀察者之間的差異(to improve target volume delineation and to decrease inter-observer variability)。
危及器官
顱底區(qū)域包含重要的內(nèi)分泌、神經(jīng)和血管結(jié)構(gòu);然后,仔細(xì)勾畫所有的危及器官(OARs),包括腦實(shí)質(zhì)、視神經(jīng)和交叉、腦干、垂體柄、垂體腺、耳蝸、海馬、眼睛和晶狀體,對(duì)預(yù)測(cè)和有望預(yù)防正常組織損傷至關(guān)重要。圖1所示為顱底腫瘤患者的MRI上危及器官(OARs)示例。表1總結(jié)了圖1中勾畫的危及器官(OARs)的定義。最近,ESTRO工作組“歐洲粒子治療網(wǎng)絡(luò)(EPTN)”創(chuàng)建了一個(gè)與神經(jīng)腫瘤學(xué)相關(guān)的腦部危及器官圖譜,可在www.cancerdata.org上獲得。將危及器官(OARs)進(jìn)行擴(kuò)展(expansion),以對(duì)每個(gè)危及器官(OAR)創(chuàng)建一個(gè)計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)體積(PRV);邊緣擴(kuò)展(margin),作為PTV(計(jì)劃靶體積),應(yīng)該反映每日設(shè)置的準(zhǔn)確性(should reflect the accuracy of daily set-up)。PRVs(計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)體積)和PTV(計(jì)劃靶體積)之間可能出現(xiàn)重疊;然而,基本的(primary)PTV邊緣擴(kuò)展的勾畫不應(yīng)打折扣(should not be compromised),且當(dāng)降低危及器官的受照劑量(reduction of the dose to the OARs)可能導(dǎo)致PTV的劑量覆蓋不足時(shí)應(yīng)該謹(jǐn)慎使用(caution should be used)。
顱底放射腫瘤學(xué)技術(shù)
立體定向放射外科(SRS)和立體定向放射治療(SRT)均被用于顱底腫瘤。腦部SRS治療通常使用伽瑪?shù)叮?/span>GK)、射波刀(CK)和基于直線加速器(LINAC)的SRS技術(shù),以單次或幾次(2-5次)分割實(shí)施照射。伽瑪?shù)叮?/span>GK)使用通過(guò)在單個(gè)內(nèi)部準(zhǔn)直系統(tǒng)中半球形地布置的192個(gè)放射性鈷-60源,將射線束聚焦到一個(gè)中心點(diǎn)。鎢準(zhǔn)直器分到各有24個(gè)源的8個(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)有4、8和16毫米的3種不同孔徑,根據(jù)病灶的大小、形狀和位置,使用一個(gè)或多個(gè)等中心點(diǎn)向靶區(qū)照射輻射劑量。傳統(tǒng)上,接受伽瑪?shù)叮?/span>GK)治療的患者被安裝一個(gè)具有靶精度的剛性立體定位頭架。靶精度誤差<0.5 mm,雖然在伽瑪?shù)兜?/span>最新版本(Icon GK)中,該劑量也可以按基于面罩的SRS進(jìn)行照射。
射波刀(CK)結(jié)合了一個(gè)安裝在有6個(gè)自由度的機(jī)械臂上的緊湊的6-MV直線加速器。它使用范圍從5毫米到60毫米的可調(diào)整的準(zhǔn)直器錐形體(adjustable collimator cones),借助多達(dá)200條重疊的射線束,非等心照射靶區(qū)(delivered non-isocentrically to the target),形成高度適形的治療。對(duì)于其他基于LINAC的SRS系統(tǒng),患者被固定在熱塑性面罩中,并借助在整個(gè)治療過(guò)程中獲得的常規(guī)高分辨率kV圖像,實(shí)現(xiàn)亞毫米靶區(qū)定位精度。
使用基于LINAC的SRS,劑量通過(guò)使用圓形準(zhǔn)直器或葉寬在2.5毫米至5毫米之間的微型多葉準(zhǔn)直器(MLC)的多個(gè)固定射線束或動(dòng)態(tài)適形弧照射。使用調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)和容積調(diào)強(qiáng)拉弧治療(VMAT)技術(shù),提高劑量適形性?;颊咄ǔ1还潭ㄔ诟呔葻o(wú)框架立體定向面罩固定系統(tǒng)中,使用現(xiàn)代圖像引導(dǎo)放射治療(IGRT)技術(shù),如正交X線(ExacTrac?Xray 6D系統(tǒng))或錐形束CT (CBCT),患者在治療室定位達(dá)到亞毫米精度。
對(duì)于接受常規(guī)分割SRT的大型復(fù)雜顱底腫瘤患者,IMRT和VMAT計(jì)劃技術(shù)因?yàn)榫哂?/span>較好的靶區(qū)覆蓋和保護(hù)危及器官,越來(lái)越多地在3D適形放療中應(yīng)用,雖然這是以較大的體積接受低劑量輻射為代價(jià)的。就像在基于LINAC的SRS治療中所看到的,,使用復(fù)雜的固定和圖像引導(dǎo)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)精確的固定和改善患者的擺位。無(wú)論使用何種技術(shù),都必須遵循嚴(yán)格的質(zhì)量保證協(xié)議(strict protocols for QA),因?yàn)?/span>SRS和SRT要求的精度和準(zhǔn)確性水平超過(guò)了3D適形放療和調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)的要求。
粒子治療,包括質(zhì)子和碳離子,已經(jīng)被用于顱底腫瘤的分割放療或SRS治療。質(zhì)子優(yōu)于光子的一個(gè)物理優(yōu)勢(shì)在于,它們的大部分能量都儲(chǔ)存在其作用范圍的末端(they deposit most of their energy at the end of their range),極其少的出射劑量(very little exit dose)超出靶區(qū)體積。這個(gè)狹窄的能量沉積區(qū)域被稱為布拉格峰(the Bragg peak),它可以減少照射到周圍正常組織的整體劑量。目前,質(zhì)子治療主要有兩種類型:被動(dòng)散射(passively scattered)質(zhì)子治療和筆型射束質(zhì)子治療(pencil beam proton therapy)。在被動(dòng)散射中,通過(guò)對(duì)多個(gè)單能量射線束的調(diào)制(by modulations of multiple mono-energetic beams),可以產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)展的布拉格峰,以確保通過(guò)單散射或雙散射均勻分布在靶區(qū)上,后者需要較大的體積。劑量適形(Dose conformation)是通過(guò)使用范圍移位器輪(range shifter wheels)和患者特異性孔徑和補(bǔ)償裝置(patient-specific apertures and compensators)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在主動(dòng)掃描(通常稱為筆形射線束掃描或點(diǎn)掃描)中,利用狹窄的筆形質(zhì)子束可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)子劑量?jī)?yōu)化,其附近有一個(gè)單能布拉格峰,其疊加構(gòu)成治療體積。調(diào)強(qiáng)質(zhì)子治療(IMPT)是一種先進(jìn)的筆形束照射優(yōu)化策略;利用質(zhì)子射線束技術(shù),通過(guò)對(duì)掃描速度和射線束的調(diào)強(qiáng)來(lái)改善PTV劑量均勻性和適形性,從而使照射到危及器官上的劑量最小化。雖然不同的技術(shù)和劑量分割方案可以用于治療顱底腫瘤,但GTV和CTV的靶區(qū)勾畫策略依然是相似的。
計(jì)劃的細(xì)節(jié)
放射治療計(jì)劃的總體目標(biāo)是在考慮到所有危及器官的劑量約束的同時(shí),確保處方劑量對(duì)靶區(qū)的最佳覆蓋。根據(jù)技術(shù)的不同,以40-95%的等劑量線表面定處方劑量。對(duì)于基于LINAC和射波刀(CK )SRS的治療,處方等劑量線通常為70-80%。這是因?yàn)樵诎袇^(qū)以外,在80%和40%等劑量線表面之間劑量梯度衰減最快。因此,在這個(gè)范圍內(nèi)的處方最小化了所有正常組織的整體劑量,因此,在齒范圍內(nèi)處方,能使所有正常組織受照的整體劑量最小化,所以提供了最大程度的危及器官保護(hù)。對(duì)于多個(gè)等中心點(diǎn)方案,這個(gè)最優(yōu)表面移位到40-50%等劑量線表面,并可以擴(kuò)展到低至40%的等劑量線表面,在伽瑪?shù)叮?/span>GK)方案中經(jīng)常是這樣的情況。當(dāng)對(duì)較大的顱底腫瘤進(jìn)行大分割或常規(guī)分割治療時(shí),處方等劑量線通常較高。
顱底腫瘤放射治療后的毒性風(fēng)險(xiǎn)受不同因素的影響,包括總劑量、每次分割劑量和高劑量照射下正常組織受照體積。表2基于綜合的臨床觀察和綜述總結(jié)了常規(guī)分割放療和SRS治療后中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)結(jié)構(gòu)的劑量/體積數(shù)據(jù)和臨床風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。ESTRO的歐洲粒子治療網(wǎng)絡(luò)(the European Particle Therapy Network of ESTRO)最近發(fā)表了一份關(guān)于神經(jīng)腫瘤學(xué)中OAR劑量約束的共識(shí)報(bào)告,目的是建立一種基于模型的方法來(lái)比較光子和質(zhì)子束輻照。
具體適應(yīng)證的靶區(qū)勾畫(待續(xù))
結(jié)論
更加準(zhǔn)確和統(tǒng)一的關(guān)于顱底腫瘤靶區(qū)勾畫的指南應(yīng)有助于促進(jìn)預(yù)后相同和改善(to promote equality and improvement of outcomes)。表3總結(jié)了對(duì)不同顱底腫瘤使用分割放療或SRS治療進(jìn)行靶區(qū)體積勾畫和劑量分割的推薦成像方式。在認(rèn)識(shí)到有多種方法定義不同腫瘤實(shí)體的靶體積的同時(shí),ESTRO ACROP指南委員會(huì)提出了以下實(shí)用算法:
●用固定的或可重復(fù)定位的框架或緊密貼合的熱塑性面罩系統(tǒng)進(jìn)行固定(Immobilization with a fixed or relocatable frame or a closely fitting thermoplastic mask system),定位CT的層厚為1-2毫米(planning CT with 1-2 mm slice thickness)。
●與接受放射治療時(shí)所獲得的MR相I融合,通常各向同性對(duì)比增強(qiáng)的3DT1加權(quán)序列,1毫米層厚。通過(guò)其他檢查,包括術(shù)前MRI、平掃的T1加權(quán)MRI和高分辨率的3D T2加權(quán)MRI序列,得以進(jìn)行更精確的靶區(qū)勾畫。
●GTV(大體腫瘤體積)定義為T1加權(quán)對(duì)比增強(qiáng)的病灶。對(duì)于不典型和惡性顱底腫瘤,例如脊索瘤與不典型和惡性腦膜瘤,GTV包括(如果存在的)切除術(shù)的瘤腔加上任何增強(qiáng)的殘余腫瘤。
●良性腫瘤不應(yīng)使用GTV周圍的邊緣擴(kuò)展來(lái)生成CTV(臨床靶體積),但可以對(duì)其進(jìn)行編輯,以考慮到可能的例如在海綿竇或腦實(shí)質(zhì)中快速生長(zhǎng)的侵襲性腫瘤等顯微鏡下疾病。對(duì)進(jìn)襲性和惡性腫瘤采用1-2厘米不等的GTV 到CTV的邊緣擴(kuò)展。
●有創(chuàng)性框架SRS通常不需要CTV到PTV(計(jì)劃靶體積)的邊緣擴(kuò)展;根據(jù)患者固定、定位和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,對(duì)接受無(wú)框架SRS治療的患者通常采用1-2毫米的邊緣擴(kuò)展,對(duì)接受SRT治療的患者通常采用3毫米的邊緣擴(kuò)展。如果不能使用IGRT(圖像引導(dǎo)放射治療)技術(shù),則應(yīng)使用較大的5毫米邊緣擴(kuò)展。
●根據(jù)腫瘤類型、靶區(qū)體積和重要的危及器官(OARs)受累程度,常用的是單次分割SRS、分割SRS(2-5次分割)或常規(guī)分割SRT治療(Single-fraction SRS, fractionated SRS (2-5 fractions) or conventionally fractionated SRT are commonly used, depending on tumor types, target volumes and involvement of critical OARs.)。
●常規(guī)分割放療采用調(diào)強(qiáng)放療和VMAT(容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療)技術(shù),以提高劑量適形性,通常按照不同腫瘤類型和分級(jí),分25-33次,,每日劑量為1.67-2.0Gy,照射劑量45-60Gy(高劑量針對(duì)進(jìn)襲性腫瘤,如不典型和惡性腦膜瘤);單次分割劑量約13-22Gy的和3-5次分割劑量21-25Gy的SRS治療,通常是根據(jù)不同的組織學(xué)來(lái)使用的。
●對(duì)脊索瘤的劑量可達(dá)74-76Gy,分割劑量為1.8-2.0Gy;對(duì)軟骨肉瘤采用較低的劑量(Doses up to 74-76 Gy in 1.8-2.0 Gy fractions for chordomas; lower doses for chondrosarcomas.)。
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