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为解决宫颈癌放疗中膀胱充盈变化影响剂量分布的问题,山东第一医科大学附属肿瘤医院研究人员开展相关研究。结果发现膀胱充盈程度显著影响 CTV 和 OARs 剂量分布。该研究对优化放疗计划意义重大,推荐科研读者阅读。
在女性生殖系统的众多恶性肿瘤中,宫颈癌可是个 “狠角色”。它发病率不低,严重威胁着女性的健康。而放疗,作为对抗宫颈癌的重要 “武器” 之一,在整个治疗过程中占据着关键地位。随着科技的进步,调强放射治疗(IMRT,一种能够更精准地对肿瘤进行照射,同时减少对周围正常组织伤害的放疗技术 )技术的出现,让放疗变得更加 “聪明”,它能在提高肿瘤照射精度的同时,尽可能减少对膀胱、肠道、直肠这些周边 “无辜” 器官(医学上称为危及器官,简称 OARs)的辐射伤害。
可放疗过程并不顺利,一个让人头疼的问题出现了。宫颈癌的放疗疗程比较长,在这个过程中,患者膀胱的充盈状态就像个调皮的小孩,总是变来变去。一会儿 “鼓起来”,一会儿 “瘪下去”。膀胱充盈程度的变化,可不是小事儿。它会导致临床靶区(CTV,也就是包含肿瘤以及可能有肿瘤细胞浸润的区域 )和周边危及器官的体积、位置跟着改变。这就好比你原本瞄准的靶子动了,那实际照射到各个区域的剂量肯定会有偏差。
以前,患者在每次放疗前虽然会做膀胱准备,但效果不太理想,膀胱的体积和位置重复性很差,每天的变化都很大。而且,由于宫颈特殊的解剖位置,和膀胱、直肠离得很近,这些器官的充盈状态会受到患者生理状态的影响,一天一个样。膀胱的变形和位移,就像在放疗这个 “战场” 上捣乱,使得临床靶区内的剂量分布和其他危及器官之间出现偏差。这可严重影响了宫颈癌放疗的准确性,让放疗的效果大打折扣。
为了解决这些问题,山东第一医科大学附属肿瘤医院的研究人员展开了深入研究,并在《BMC Cancer》期刊上发表了名为《Dose and volume changes of clinical target volume and organs at risk caused by variable bladder filling in cervical cancer radiotherapy: a magnetic resonance imaging-guided radiotherapy study》的论文。通过研究,他们发现膀胱充盈程度的变化对 CTV 和 OARs 的剂量分布有着显著影响。而且还发现,治疗时膀胱充盈不足会导致 OARs 接受的剂量增加。这个结论就像给放疗医生们提供了一个重要的 “作战情报”,对优化宫颈癌放疗计划、减少并发症有着重要意义。
那研究人员是怎么开展这项研究的呢?他们从 2020 年 9 月到 2023 年 6 月,在医院里挑选了 3 0 位接受盆腔放疗的宫颈癌患者,最后有 27 位符合条件的患者被纳入研究。研究人员让患者躺在定制的真空袋里固定好,用腹部压缩带控制呼吸,还让患者在扫描前喝 500ml 水,然后用飞利浦 16 排大孔径 CT 进行模拟扫描。在放疗过程中,又用 MR - linac(集成了 1.5T MRI 扫描仪的直线加速器,能进行实时成像 )给患者进行在线 MR 扫描。扫描后,两位放疗科医生用 Monaco 治疗计划系统(TPS )在 MR 图像上勾画出 CTV 和 OARs 的范围。之后,采用 IMRT 技术设计治疗计划。最后,研究人员用 SPSS 软件对收集到的数据进行统计分析,看看膀胱体积变化和 CTV、OARs 剂量之间到底有什么关系。
研究结果如何呢?先来看看 CTV 的剂量变化。研究人员把接受根治性放疗的患者按照膀胱体积分成了 0 - 200ml、200 - 400ml、400ml 以上这三组,对应的治疗计划分别叫 P0、P200、P400;把接受术后放疗的患者按照膀胱体积分成 0 - 300ml、300 - 500ml、500ml 以上三组。通过分析发现,在根治性放疗的患者中,虽然 P0、P200 和 P400 这三组 CTV 的平均剂量没有统计学差异,但从散点图上能看出,随着膀胱充盈,CTV 的平均剂量是呈上升趋势的。而在术后放疗的患者中,CTV 的
(表示 98% 的 CTV 体积所接受的剂量 )在不同组之间没有统计学差异,不过
在 P300 和 P500 组之间有统计学差异,并且随着膀胱充盈,
和
是下降的。
再看看膀胱的剂量变化。在根治性放疗组,膀胱最小剂量在 P400 和 P200 组之间有显著差异,随着膀胱体积增大,膀胱最小剂量下降,最大剂量却上升了。在术后放疗组,膀胱的
(表示接受 30Gy 剂量的膀胱体积百分比 )和
在不同组之间有差异,并且随着膀胱充盈,
和
是下降的。
最后看看直肠和小肠的剂量变化。在根治性放疗组,直肠的平均剂量、最小剂量以及小肠的
(表示 2cc 小肠组织接受的最小剂量 )在不同组之间有显著差异,随着膀胱充盈,直肠的
和小肠的
都下降了。但在术后放疗组,膀胱体积变化对直肠和小肠的剂量变化没有明显影响。
研究人员对这些结果进行了深入讨论。他们发现,膀胱充盈方案对宫颈癌放疗计划确实有好处,但患者在放疗过程中很难保持膀胱充盈状态一致。而且,膀胱体积的变化会显著影响靶区剂量覆盖和危及器官的剂量。使用 MR - linac 在每次放疗前扫描患者,能够测量患者当天的膀胱体积,还能进行剂量优化,这对减少正常组织的剂量、优化临床靶区的剂量很有帮助。
不过,这项研究也存在一些不足。比如研究的患者数量比较少,只选了有限的治疗计划,而且只分析了前三次治疗的 MR 图像,可能没办法反映出膀胱体积和形状的长期变化。另外,研究只关注了患者之间的差异,没考虑患者自身内部的变化,也没考虑直肠充盈状态对 CTV 的影响。但这并不影响这项研究的重要意义。它让我们清楚地知道了膀胱充盈程度对宫颈癌放疗剂量分布的影响,为放疗医生制定更精准的放疗计划提供了重要依据。以后的研究可以针对这些不足进行改进,让宫颈癌的放疗效果越来越好,帮助更多患者战胜病魔。
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