空间分割放疗(SFRT)在再照射中的应用:可行性、安全性、治疗计划与临床结局分析

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:Clinical and Translational Radiation Oncology 2.7

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  本刊推荐:为解决既往照射区域复发或进展的巨块型转移瘤再照射难题,研究人员开展空间分割放疗(SFRT)技术探索。研究证实SFRT在再照射中具有可行性、安全性,患者耐受良好,症状显著改善,为晚期患者提供了新的姑息治疗选择。

  

随着肿瘤治疗手段的不断进步,患者生存期显著延长,放射肿瘤学家越来越多地面临既往照射区域复发或进展的临床挑战。再照射虽能提供疾病控制或症状缓解的机会,但随着累积辐射剂量接近器官终身耐受极限,毒性风险也显著增加。空间分割放疗(Spatially Fractionated Radiotherapy, SFRT)作为一种新兴技术,为解决这一难题提供了新思路。它通过在肿瘤内部(Gross Tumour Volume, GTV)施加离散的高剂量“峰”区,同时周围组织接受较低“谷”剂量,这种独特的空间剂量分布被认为可通过免疫调节、旁观者效应和远隔效应等机制提高治疗比。然而,SFRT此前从未在再照射场景中被系统研究过。

在此背景下,由Levi Burns、Jillian Tsai、Philip Wong、Amy Parent、Yat Tsang、Monica Serban和Jelena Lukovic组成的研究团队,在《Clinical and Translational Radiation Oncology》上发表了他们的最新研究成果。该研究首次探讨了将SFRT技术应用于既往接受过放疗的巨块型寡转移病灶再照射的可行性、安全性、治疗计划策略及临床结局。

为开展本研究,研究人员采用了多项关键技术方法。研究纳入了3例在多伦多玛格丽特公主癌症中心接受治疗的寡转移患者,其病灶分别位于肺、大腿和肾上腺。治疗计划采用内部开发的算法优化高剂量顶点肿瘤体积(VTVHD)的放置,以最大化峰值剂量与谷值剂量比(PVDR)并满足危及器官(OARs)剂量限制。处方剂量为5次分割给予计划靶体积(PTV)20 Gy,同时对VTVHD给予同步整合推量至66.7 Gy。剂量叠加采用了基于等效生物剂量(EQD2,α/β=3)的变形或刚性图像配准技术。治疗均使用6 MV光子束通过容积旋转调强放疗(VMAT)技术实施,并采用扩展野锥形束CT(CBCT)进行每日图像引导。

患者选择与基线信息

研究描述了前3例接受SFRT再照射的巨块型寡转移疾病患者。所有患者均符合ECOG体力状态评分0-2分,并属于再照射标准分类中的1型(照射体积重叠且累积剂量存在毒性担忧)。患者原发肿瘤组织学类型各异,包括肌上皮癌、黑色素瘤和肺腺癌,均曾接受过包括放疗、手术和多种系统治疗在内的综合抗肿瘤治疗。

SFRT治疗靶区与剂量处方

GTV按标准协议勾画,PTV为GTV外扩5 mm。采用内部算法在GTV内生成最优化的球形VTVHD(高剂量“峰”区),周围是低剂量区(VTVLD)。处方剂量为PTV 20 Gy/5次,VTVHD 66.7 Gy/5次,目标PVDR为3.5。治疗采用varian TrueBeam直线加速器实施VMAT。

临床目标与剂量计算方法

OAR的临床目标通过计算所有既往放疗疗程的EQD23(等效生物剂量,α/β=3)累积剂量,并从最大组织耐受剂量中减去该值来确定。剂量叠加方法因患者而异:Patient 1采用变形图像配准(DIR)叠加两次既往疗程剂量;Patient 2因重叠区域较小采用刚性图像配准(RIR)和吸收剂量直接相加;Patient 3对双侧肾上腺既往剂量采用RIR和EQD23叠加。

治疗计划结果

剂量学结果显示,GTV体积范围为272–3183 cm3,PTV平均剂量为26.2–27.4 Gy。两个治疗计划满足了所有临床目标,一个计划(Patient 1)有两个结构(膈肌和心脏)的剂量略微超出临床目标,但被认为在临床可接受范围内。所有计划的PVDR均在3.2–3.4之间。

结果

所有3例患者对SFRT再照射的耐受性至少与初始放疗疗程相当,未发生严重的放疗相关不良事件。两例治疗前有症状的患者在治疗后实现了临床意义的症状改善。Patient 1的呼吸困难改善,家庭氧疗需求消失;Patient 2的肿块缩小、疼痛减轻;Patient 3的病灶持续缩小,肾功能保存良好。

研究结论与讨论部分指出,本研究首次证实SFRT为姑息性巨块型转移瘤再照射提供了一种可行、安全且耐受性良好的选择。尽管PTV平均剂量仅26–27 Gy,但肿瘤内顶点剂量超过70 Gy,这种高度异质的剂量分布可能通过免疫调制等机制带来优于常规放疗的治疗比。SFRT的生物学有效剂量可能无法直接与基于常规放射生物学假设计算的剂量相比,这限制了PTV总EQD2剂量的物理意义解读。本研究采用的自动化顶点优化技术被证明是高效和稳健的,能够快速应对肿瘤进展(如Patient 2)并重新计划。具备立体定向体部放疗(SBRT)或立体定向放射外科(SRS)能力的机构通常也具备实施SFRT的条件。

该研究为将SFRT整合进再照射临床实践提供了初步框架。然而,仍需更大样本的研究和更长的随访来明确 outcomes、优化剂量反应关系并指导临床推广应用。研究人员将继续为经过谨慎选择的患者提供SFRT再照射,并监测其结局,以进一步指导这一新颖的临床实践。

总之,这项由玛格丽特公主癌症中心团队完成的研究具有重要的临床意义。它不仅为既往照射区域复发、常规再照射风险高的晚期患者开辟了一条新的治疗路径,而且详细描述了其剂量学计划、OAR剂量评估方法和临床实施流程,为其他中心开展类似工作提供了宝贵的经验和参考。SFRT有望成为晚期癌症患者姑息治疗武器库中一个有价值的补充手段。

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