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垂体瘤的靶区划定和最佳放射手术剂量

编辑:INC|发布时间:2020-12-14 14:39|点击次数:
传统的放射治疗(CRT)通常用于患有残余或复发的分泌性和无功能性垂体腺瘤的患者,这些患者以前的医疗管理和/或手术失败,导致10年后可变的长期肿瘤控制率为87-95%,以及分别高达55...

  传统的放射治疗(CRT)通常用于患有残余或复发的分泌性和无功能性垂体腺瘤的患者,这些患者以前的医疗管理和/或手术失败,导致10年后可变的长期肿瘤控制率为87-95%,以及分别高达55 %和78 %的患者的生长激素(GH)和促肾上腺皮质激素(ACTH)升高的血浆水平的正常化。30-60%的患者在照射后5-10年出现垂体功能减退,而其他毒性,包括辐射诱发的视神经病变、脑血管意外和继发性肿瘤,在0-5%的患者中有报道。

  立体定向放射外科(SRS)是一种复杂的放射治疗技术,它可以在几个(2-5)部分中精确地向定义明确的小至中等大脑目标提供高剂量辐射。与阴极射线管相比,固体火箭发动机可以实现更精确的目标定位和精确的剂量输送,从而减少受到高辐射剂量照射的正常脑组织的体积。用于治疗垂体腺瘤的技术包括伽玛刀(GK) ,射波刀(CK)机器人放射外科系统。,或改进的常规放射治疗机(直线加速器,LINAC)。来自文献的数据报告了在5年的SRS后肿瘤控制高达97 %,超过50 %的患者激素高分泌正常化。垂体功能减退是最常见的晚期治疗并发症,而其他晚期放射性并发症较低。随着使用立体定向放射外科技术将高剂量输送到肿瘤,目标和周围正常脑结构的精确描绘变得越来越重要,以最小化辐射诱导的毒性,同时保持高肿瘤控制。

  我们旨在对垂体肿瘤放射外科技术的不同方面进行批判性回顾,包括靶器官和关键器官的描述、不同类型SRS给药系统的技术特征、无功能和分泌型垂体腺瘤的最佳剂量和分级以及长期疗效和毒性。

  目标描绘

  确定垂体腺瘤的最佳目标体积代表了在最小化治疗相关毒性和保持高肿瘤控制之间的平衡。当前用于目标描绘的最佳成像技术需要使用对比前和对比后磁共振成像(MRI)序列来提高目标识别和描绘的准确性。具有1毫米薄片的对比增强3D T1加权序列通过允许识别周围神经血管结构和沿视神经路线的细微增强模式,对于精确的目标描绘极其有用。出于计划的目的,磁共振扫描随后与薄层非对比增强的计算机断层扫描融合。虽然据报道,基于脑软组织的融合术的位移量高达2.8毫米,但由于颅底病变的刚性和在所有成像模式中的高可见度,位移量被认为是可以忽略的;到目前为止,不需要额外的裕量来确保在安全气囊系统期间有足够的目标覆盖来补偿聚变不确定性。由于大多数垂体腺瘤是良性的、生长缓慢的肿瘤,通常没有瘤周水肿。由于这个原因,T2加权图像在评估脑实质和病灶周围水肿方面非常有用,但通常不用于目标体积描绘。术前核磁共振成像可能有助于辨别肿瘤的术后变化,尤其是在经历过几次手术的患者中。类似地,具有脂肪抑制的对比增强T1加权图像可用于最小化术后变化,这些变化可能会模糊放射外科靶向的准确性。当磁共振成像被禁用时,通过垂体区域进行薄层计算机断层扫描成像,有无对比剂。

  肿瘤总体积(GTV)由核磁共振成像/计算机断层扫描上可见的病变表示。临床目标体积(CTV)包括微观疾病。一般来说,垂体腺瘤从GTV到CTV的额外边缘扩张是不必要的;然而,可在侵袭性腺瘤的海绵体内部分增加一小块边缘,以包含潜在的微小肿瘤浸润区域。计划肿瘤体积(PTV)应考虑患者设置的不确定性。目前,对于无框架CK和基于直线加速器的系统(诺瓦利斯发射)和基于框架的GK固体火箭发动机技术,已经报道了类似的亚毫米级目标定位精度。在大多数中心,0-1毫米的余量通常用于GTV到PTV的扩张;但是,由于商业SRS系统不同,每个部门都应该审核其设置结果,并根据自己的观察结果应用利润。

  治疗技术

  垂体腺瘤的选择性再灌注通常以单组分选择性再灌注形式进行,或者以多组分选择性再灌注形式(2-5个组分)进行,但频率较低。主要使用的技术包括使用GK、CK或改进的直线加速器。在其新版本中,GK使用192个放射性钴-60源,这些源通过准直器头盔球形排列在单个内部准直系统中,以将光束聚焦到中心点。钨准直器被组织成24个源的八个部分,每个源分别具有4毫米、8毫米和16毫米的三个不同孔径。通过准直器的数量、孔径和位置的最佳组合,可以实现高度共形但不均匀的剂量分布和高的中心肿瘤剂量。传统上,患者被放置在一个刚性的立体定向框架中,以实现亚毫米级的剂量输送精度。剂量通常规定为50 %等剂量,以获得每个精确目标中心的最大剂量和目标边缘的规定剂量。

  CK是一种相对较新的技术设备,它将安装在机械臂上的移动线性加速器与图像引导机器人系统结合在一起。患者被固定在一个热塑性塑料面罩中,治疗可以以单组分或多组分SRS的形式进行。可变数量的重叠射束(最多200束)被非等中心地传送到目标,导致对目标的极好的剂量覆盖和一致性。通过逆向规划过程选择射束方向集和剂量分布分析。在治疗期间,将获得的患者的倾斜数字x光图像与从计划的计算机断层扫描图像获得的数字重建射线照片进行比较,并且通过以小于1毫米的精度平移和旋转治疗台来校正定位误差。

  直线加速器是世界上最常用的传送固体火箭发动机的装置,它使用多个固定场或弧形,使用叶片宽度在2.5到5毫米之间的多叶准直器。剂量一致性可以通过使用光束强度调制(IMRS)或体积调制电弧疗法(VMAT)来改善,结果类似于GK和CK实现的效果。患者通常被固定在一个高精度无框架立体定向固定系统中,报告的精度为1–2mm;然而,技术上最先进的直线加速器通过使用机载成像系统提高了患者重新定位的精确度,该系统采用正交x射线或锥形束CT (CBCT)技术,精确度小于0.5–1毫米,Extrac X射线6D系统使用两个主要子系统的组合:一个基于红外的系统,用于初始患者设置和平移或旋转治疗床运动的精确控制,以及一个基于内部解剖结构的放射X射线成像系统,用于位置验证和调整。CBCT系统利用从直线加速器传送的兆伏级辐射束或者利用安装在直线加速器上的附加x射线管传送的千伏级辐射束。在单次360°扫描旋转期间,系统从多个投影角度产生整个感兴趣体积的一系列二维图像,这些图像可以在三维数据中重建,该三维数据可以直接与CT计划研究进行比较。

  每种技术在剂量输送和分配方面的优势仍有争议。尽管GK、CK和直线加速器在治疗相关参数方面存在一些差异,但没有对比研究表明该技术在局部控制和对脑肿瘤患者的辐射诱导毒性方面优于其他技术。无论使用何种技术,一个涵盖所有临床、技术和患者特定治疗方面的强大质量保证(QA)计划是强制性的,以确保颅侧SRS的准确性和安全性。正如世界卫生组织所指出的,适当的质量保证措施对于减少事故和错误的可能性以及增加错误被识别和纠正的可能性是必不可少的。对于脑SRS,一些专业组织已经报告了详细的设备规格和公差,以及将错误和事故风险降至最低的程序。

  结论

  对于手术失败和/或药物治疗耐药的垂体瘤患者,立体定向放射治疗是一种有效的治疗方式。13-16Gy的剂量通常用于无功能垂体腺瘤,据报道在5-10年内肿瘤控制率为85-95%,而较高的剂量通常用于激素活性垂体腺瘤。对于分泌腺瘤,超过50 %的患者在5岁时报告激素分泌过多的正常化,剂量为20-25戈瑞或%3E 25戈瑞时相似。目前,达到激素分泌腺瘤生化缓解的最佳剂量仍有待确定。大多数研究报告了无功能或分泌型垂体腺瘤患者使用GK立体定向系统,而只有少数回顾性系列研究显示了直线加速器立体定向系统的结果。就少数几个系列而言,迄今报道的肿瘤控制、疾病的生化缓解和毒性大致相当。

  垂体功能减退是最常见的晚期治疗并发症,而其他晚期放射并发症的发生率较低。在这方面,在放射外科手术过程中,目标和周围结构的精确描绘是强制性的;未来的研究需要结合精确的剂量学信息,以更好地理解剂量与垂体功能减退之间的关系。

  几个系列表明,多部分立体定向放射治疗可能是一种合适的治疗方法,在患者的肿瘤附近的光学仪器;然而,就局部控制和辐射引起的毒性风险而言,大分割方案与单分割放射治疗相比的优势仍有待证明。对于涉及视觉器官的大型垂体腺瘤,建议使用常规分割法(每天25-30次,每次45-54戈瑞)进行分割立体定向放射治疗。几项研究表明,任何大小的垂体肿瘤(包括大型或巨大肿瘤)的肿瘤控制率为90-95%,5年后激素高分泌正常化率为50%。

  在临床实践中,对于小至中等大小的垂体腺瘤( 2.5-3厘米),即使腺瘤靠近视器,只要对视器的剂量保持在8-10戈瑞以下,也建议采用单组分固体放射疗法。当单次分次给药有不可接受的视神经病变风险时(如视交叉周围的肿瘤),分次给药通常为25 Gy,分5次给药可能是更好的治疗选择;然而,需要更多患者和更长时间随访的研究才能得出明确的结论。对于大小为3厘米和/或压迫前视通路的病灶,分次立体定向放射治疗将是推荐的放射治疗方式。

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