TTFields 阵列对胶质母细胞瘤放疗深部剂量测定的影响:极端分析揭示关键意义

【字体: 时间:2025年04月03日 来源:BMC Cancer 3.4

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  胶质母细胞瘤(GBM)预后差,肿瘤治疗电场(TTFields)联合放疗有潜在协同效应,但 TTFields 阵列对放疗剂量测定的影响不明。研究人员开展 TTFields 阵列对 GBM 放疗深部剂量测定影响的研究,发现即使在极端情况下,TTFields 阵列对深部剂量分布扰动弱,为临床应用提供依据。

  胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)作为最常见且侵袭性极强的原发性脑肿瘤,如同隐藏在大脑中的 “恶魔”,严重威胁着人类健康。当前,其标准治疗方案为最大限度安全切除后进行放化疗,但患者中位生存期仅约 15 个月 ,临床需求迫切。肿瘤治疗电场(Tumor Treating Fields,TTFields)在提高 GBM 患者总生存期(Overall Survival,OS)和无进展生存期(Progression-Free Survival,PFS)方面展现出优势,且不会显著降低健康相关生活质量(Health-Related Quality of Life,HRQoL)。近年来,TTFields 与放疗的协同效应受到关注,然而,在临床实践中,TTFields 阵列的使用存在诸多问题。比如,金属电极在 kV-CT 上产生的伪影,使得难以准确计算电极存在时的剂量,而且不同研究中电极 HU 值的设定缺乏统一标准和可靠依据,剂量计算算法的差异也会导致结果的不确定性。这些都影响了放疗中心对该治疗方式的信心,因此,研究 TTFields 阵列对 GBM 放疗剂量测定的影响,尤其是深部剂量测定,显得尤为重要。
江苏省肿瘤医院、南京医科大学附属肿瘤医院等机构的研究人员开展了此项研究。研究表明,即使在 TTFields 电极包裹的极端情况下(12 个电极覆盖同一层),GBM 放疗中的深部剂量分布受干扰程度也很微弱。这一结论意义重大,从深部剂量测定角度证实了 TTFields 阵列的存在不会降低 GBM 放疗计划的可实施性和剂量递送的精确性,为临床应用提供了有力支持。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:

  1. 样本队列选取:挑选 8 例接受 GBM 放疗联合 TTFields 治疗的患者,经伦理委员会批准并获得患者口头知情同意。
  2. 模拟实验:使用 CIRS-038 人体头颈部模型模拟患者,设计 TTFields 阵列覆盖方式,模拟极端情况。
  3. 剂量递送与数据分析:在模型上完成薄膜放置和阵列覆盖,利用 CBCT 引导和验证定位,分别对有、无阵列覆盖的模型递送放疗剂量,之后对剂量薄膜进行扫描和分析。

研究结果如下:

  1. 极端模拟验证:在剂量递送前,通过 CBCT 验证了 8 例 GBM 放疗计划中模型定位和阵列覆盖方式的准确性。
  2. 剂量分布情况:对比有、无阵列覆盖时的测量剂量分布,发现二者在某些区域存在细微差异,但 Gamma 一致性分析显示,在四种标准(2%/2 mm、2%/3 mm、3%/2 mm 和 3%/3 mm)下,Gamma 指数分别为 (93.16 ± 5.16)%、(96.08 ± 3.49)%、(96.77 ± 2.54)% 和 (97.96 ± 1.61)%,一致性较高。

研究结论和讨论部分指出,本研究采用 “极端分析” 方法,发现即使 12 个电极包裹同一层,深部剂量分布的扭曲依然较小,这与其他基于计算的研究结果一致,增强了放疗单位开展该技术的信心。在临床实践中,TTFields 阵列对剂量分布的影响更小。不过,本研究也存在局限性,如模型插膜位置有限、无法提供反映靶区覆盖和危及器官(Organ at Risk,OAR)保护的定量指标等。未来剂量学研究可聚焦于 TTFields 阵列存在时皮肤剂量增强的评估、抑制和保护,以及使用安装电极的 CBCT 与无电极模拟 CT 配准确定患者位置的准确性等问题。总之,该研究为 GBM 放疗联合 TTFields 治疗的进一步优化和临床应用奠定了重要基础。
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