头颈部治疗从三维适形到自适应性放疗：我们取得了多大进展？

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1 头颈部治疗从三维适形到自适应性放疗：我们取得了多大进展？
Vincent GREGOIRE,医学博士,理学博士,英国皇家放射学院荣誉院士 放疗科；头颈部肿瘤分子显像与实验放射肿瘤中心 鲁汶天主教大学;圣-卢克大学附属医院 布鲁塞尔,比利时 头颈部肿瘤的剂量绘画: 剂量分布或剂量图 1

2 本院认为 … 放射肿瘤学是多学科的… 放射治疗是适形的 (如IMRT，质子，强子)…
放射治疗是个体化设计的（依据影像和分子谱）和 自适应性的放疗… 放射治疗将与靶向药物配合使用… 2

3 当前的做法： 适形放疗…? 3

4 头颈部鳞癌的放疗 自适应性 IMRT 调强适形放射治疗 (IMRT) 2000

5 淋巴结阴性颈部的CT淋巴结分区和相关临床靶区（CTV）的勾画：DAHANCA，EORTC，GORTEC，NCIC和RTOG共识指南
头颈部肿瘤的适形放疗和调强放疗 淋巴结阴性颈部的CT淋巴结分区和相关临床靶区（CTV）的勾画：DAHANCA，EORTC，GORTEC，NCIC和RTOG共识指南 DAHANCA: EORTC: Radio/EDUCATION.htm RTOG:

6 I，II，III，IV，V + RP1，并根据临床和影像学检查决定是否包括邻近结构
颈部临床靶区如何定义？ 口咽癌 淋巴结分期（AJCC 1997） 临床靶区包括的分区 同侧颈部 对侧颈部 N0-N1（II，III，IV区） II-III-IV，咽后壁肿瘤+RP1 N2a-N2b Ib，II，III，IV，V + RP1 N2c 根据每侧颈部的淋巴结分期 N3 I，II，III，IV，V + RP1，并根据临床和影像学检查决定是否包括邻近结构 1RP：咽后淋巴结 Grégoire et al., 2000

7 依据CT分区勾画颈部淋巴结：布鲁塞尔- 鹿特丹共识指南
Ia和Ib区 RP LII Ib区 Ia区 前 颏联合 / 颈阔肌 后 舌骨 / 颌下腺 外 二腹肌前腹 (Ia) 下颌骨 / 颈阔肌 (Ib) 内 二腹肌前腹 (Ib) 头 颏骨舌骨肌 /下颌骨 (Ia) 颏骨舌骨肌，颌下腺(Ib) 脚 舌骨 7

8 荷兰不同放疗医师头颈部调强放疗的差异 Rasch et al., 2007

9 头颈部肿瘤的IMRT 口咽鳞癌 T2-N0-M0 同步推量IMRT: 30x2.3 Gy 30x1.85 Gy PTV 69 Gy 喉
计划危及的脊髓 右腮腺 左腮腺 9

10 IMRT的急性毒性 ≥3级的粘膜炎： IMRT 对 3D-CRT 病人百分比（95％CI） Vergeer, 2009
注：IMRT治疗的患者≥3级粘膜炎的发生率显著低于3D-CRT治疗的患者。这很可能是由于同步加量IMRT治疗的部分靶区分次剂量较低，总治疗时间较长。 Vergeer, 2009

11 头颈部鳞癌IMRT治疗中腮腺的保护 RTOG主观唾液腺毒性≥2级∗ ≥2级百分比 治疗后月数 ∗中度或完全口干 Nutting, 2009
对刺激反应差或无反应 Nutting, 2009

12 当前的做法: 适形放疗…? 是的 ！ 12

13 当前的做法： 个体化设计的放疗…? 13

14 大体肿瘤体积 （GTV） 咽喉鳞癌的肿瘤体积：CT，MR和PET确定的肿瘤体积比较，及手术标本确认
Daisne et al., Radiology, 233: , 2004

15 5 cm 巨检 CT扫描 18F-FDG PET Daisne et al, 2004

16 头颈部鳞癌的图像引导放疗 成像方式对剂量分布的影响 依据CT勾画的靶区 依据FDG-PET勾画的靶区

17 局部晚期头颈部鳞癌的确认方案 头颈部肿瘤3D-CRT和IMRT治疗中应用PET功能显像勾画靶区
Apport de l'imagerie fonctionnelle par Tomographie par Emission de Positrons (TEP) dans le ciblage biologique par radiothérapie de conformation (3D-CRT) et par modulation d'intensité (IMRT) de tumeurs ORL 头颈部肿瘤3D-CRT和IMRT治疗中应用PET功能显像勾画靶区 V. Grégoire教授,鲁汶天主教大学,圣-卢克大学医院,布鲁塞尔,比利时 E. Lartigau教授, 奥斯卡朗布雷中心,里尔,法国 JF Daisnes博士, 圣-伊丽莎白诊所,那慕尔,比利时 17

18 按数量“绘画剂量”… 更有效的利用剂量 均匀剂量 非均匀剂量 存活非均匀 整个肿瘤内的存活更相似 （抵抗区域的存活分数较高）
肿瘤平均剂量 = 2 Gy 存活非均匀 （抵抗区域的存活分数较高） 整个肿瘤内的存活更相似 蒙 D. De Ruysscher提供 18

19 “剂量绘画” ： 物理问题 处方 优化 X剖面 Y剖面 处方 优化 处方 优化 剂量(Gy) 剂量(Gy) 距离(cm) 距离(cm)

20 生物异质性 [18F]-FDG PET 记录的 放射自显影 分辨率2.3mm 分辨率0.1mm N. Christian, 2010 20

21 哪条生物学通路？… 乏氧： 18F-EF3 增殖： 76Br-BFU 代谢： 18F-FDG 11C-Met

22 空间分布“复杂的”靶区 FDG FLT CuATSM Jeraj et al, 2010 22

23 当前的做法： 个体化设计的放疗…? 希望很大但仍处于 研究阶段 23

24 当前的做法： 自适应性的放疗…? 24

25 4维-IMRT 鲁昂大教堂 C. Monet, 1894

26 CT MRI (T2) FDG-PET 放疗前 (第二周) 第三周 (第四周) 第五周 26

27 放化疗中腮腺体积的变化… (70Gy – 第1，4，7周共三个疗程) 同侧腮腺 对侧腮腺
占初始体积的百分比 占初始体积的百分比 已治疗天数 已治疗天数 平均斜率： -0.93% / 治疗日 (p<0.05) 内侧位移： 25天后移位3.21mm (p<0.05) 平均斜率: -1.03% / 治疗日 (p<0.05) 无位移 Castadot & Lee, 2010 27

28 放化疗中靶体积的变化… (70Gy – 第1，4，7周共三个疗程) GTVT, CT CTVT 70 Gy, CT
平均斜率：-3.18% /治疗日（p<0.05） 外侧位移：25天后1.26mm（p<0.05） GTVT, CT 平均斜率： -2.55% /治疗日（p<0.05） 外侧位移： 25天后1.52mm（p<0.05） CTVT 70 Gy, CT 占初始体积的百分比 已治疗天数 占初始体积的百分比 已治疗天数 Castadot & Lee, 2010

29 放化疗中预防照射的颈部CTV的变化… (70Gy – 第1，4，7周共三个疗程) 对侧 CTVN 50 Gy, CT
占初始体积的百分比 占初始体积的百分比 已治疗天数 已治疗天数 平均斜率： -0.47% /治疗日（p<0.05） 无位移 平均斜率：-0.41% /治疗日（p<0.05） 内侧位移：25天后1.76mm（p<0.05） Castadot & Lee, 2010 29 29

30 + + + + 病人每个体积单元实际受到的总剂量 Castadot & Lee, 2008
0 → 14Gy 14 → 25Gy 25 → 35Gy 35 → 45Gy 45 → 69Gy + w5→w0 + w3→w0 + w4→w0 + w2→w0 In order to be able to sum the different dose maps, we’ll have to deform those dose maps by applying the deformation maps on the dose maps. If we summate all the deformed dose maps with the reference prêt dose maps, we will be able to evaluate the real dose received by the patient 病人每个体积单元实际受到的总剂量 Castadot & Lee, 2008 30

31 对剂量分布的影响 同步加量IMRT 30x2.3 Gy 30x1.85 Gy 经典CT计划 自适应性PET计划 计划类型 V10 V50
100% 100% 100% 100% 100% 100% 适应性CT计划 99% 100% 100% 85% 80% 66% 经典PET计划 99% 99% 98% 83% 82% 81% 自适应性PET计划 99% 100% 98% 73% 67% 58% Geets, 2007 31

32 生物自适应性IMRT的剂量分布 Castadot & Lee, 2010 22.05 21.63 23.80 23.27 22.91
« 经典 » CT计划 «经典 » PET计划 «真正的 » CT计划 « 真正的» PET计划 适应性 CT计划 适应性 PET计划 同侧腮腺 Dmean (Gy) 22.05 21.63 23.80 23.27 22.91 22.09 对侧腮腺 Dmean (Gy) 18.15 20.00 18.52 19.34 18.57 18.40 脊髓 D2 (Gy) 39.49 39.76 41 42.04 37.90 38.26 喉 D5 (Gy) 65.63 66.33 65.37 66.35 65.57 口腔 Dmean (Gy) 37.80 35.18 38.79 36.16 36.01 33.35 下颌骨 D2 (Gy) 60.59 57.51 59.52 56.77 58.30 57.27 同侧颌下腺 Dmean (Gy) 65.04 62.96 65.52 63.59 64.57 63.09 对侧颌下腺 Dmean (Gy) 54.92 53.77 54.97 53.63 55.11 54.58 皮肤 V65Gy (cc) 11.66 8.78 12.08 9.25 10.25 7.24 V95% (cc) 308.89 297.00 400.11 327.56 311.39 254.40 Castadot & Lee, 2010

33 目前的做法： 自适应性的放疗…? 几何自适应性，是的！ 生物&剂量学自适应性， 有待确认！ 33

34 “坦率地说，先生，我们已经厌倦了尖端科技”

35 本院认为 … …适形的…,个体化设计的…,和自适应性的… 或许并不大 … 切莫急于付诸实践… 等待确认！ 我们取得了多大进展? 35