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混合型弧形放療技術它是結合強度調控放射治療和弧形調控放射治療運用在局部晚期直腸癌
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公告日期:2024/05/07
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混合型弧形放療技術它是結合強度調控放射治療和弧形調控放射治療運用在局部晚期直腸癌

期刊來源:

Hybrid Arc: Combining Forward IMRT and Double arc VMAT in Locally Advanced Rectum Cancer. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2018.07.1415

 

報告者:游順隆 醫學物理師

指導者:王銘志 主任 呂彥德 醫師


前言

    順行放射治療技術早已被廣泛使用局部晚期直腸癌的標準治療,其中危及器官包含;小腸、膀胱和股骨頭。許多研究顯示,小腸對於輻射線非常的敏感。當小腸接收到中低劑量與3級急性小腸毒性之間存在強烈關係,包括腹瀉。現代放射治療技術,如強度調控放射治療和弧形調控放射治療,都可大幅降低小腸、膀胱和股骨頭在治療中的劑量。與強度調強放射治療相較之下,弧形調控放射治療更具提高治療的效率。

    從強度調強放射治療技術到弧形調控放射治療技術期間,作者研究了將強度調控放射治療的固定角度和弧形調控放射治療結合作為替代計劃方法。混合型弧形放療與單獨使用弧形調控放射治療相較之下,透過此新的混合型技術在攝護腺癌可顯著降低直腸劑量,與強度調強放射治療在攝護腺癌放射治療中達到了類似的目標。以及參考兩篇2011年文獻顯示,使用不同治療技術比較中段和遠端食道癌劑量的差異,結論:混合型結合強度調控放射治療和弧形調控放射治療技術,在計劃靶體積(PTV)包覆可以接受的情況下,肺與心臟危急器官都有很好的保護。而螺旋刀放射治療技術在於順行度與均勻性均優於其他兩者技術。另一篇,使用不同治療技術比較局部晚期非小細胞肺癌劑量的差異,結論:混合型技術在治療局部晚期非小細胞肺癌的劑量結果都優於其他兩者技術。

    混合型技術,結合固定射束的強度調控放射治療與旋轉的 弧形調控放射治療,對於危及器官在劑量上有更好的保護。因此,我們研究混合型的前導式強度調控放射治療和弧形調控放射治療的組合,相較於強度調控放射治療或弧形調控放射治療,比較劑量的順行度與均勻性,以及對於危及器官保護的差異,與監測單位和治療時間。

 

材料與方法

    13名患者接受短療程放射治療的局部晚期直腸癌,期間為2011-2012。模擬定位電腦斷層,患者採取姿勢仰臥,漲膀胱。使用膝腳固定裝置CIVCOIowaKalona,切面厚度3mm,範圍從肚臍到骨股頭一半位置。

    臨床靶體積(CTV)繪製遵循RTOG文獻,計劃靶體積(PTV)等於臨床靶體積均勻外擴0.7公分。治療計劃處方劑量給予25Gy,分為五次。儀器設備Varian TrilogyVarian Medical Systems),使用120片葉片的多葉式準直儀MLC,能量為6MV的光子,以最大劑量速率600 MU/min進行輸出。Grid size 0.3x0.3x0.3

    強度調控放射治療治療計劃,使用7個射束角度分別為 3080130180230280330度的共平面技術。

    弧形調控放射治療治療計劃,使用2Full Arc,射束角度分別為182178度,準直儀角度分別為15/345度。而準直儀角度的目的,降低滲漏輻射和Tongue and groove效應。

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圖二顯示(a)混合型技術3D 影像重組。(b)混合型技術結合強度調控放射治療與弧形調控放射治療技術,而強度調控放射治療使用射束眼(BED)射束角度分別為27585180度。影像中粉紅色顯示的是小腸,綠色顯示的是膀胱。

 

    正常組織劑量限值~

Small bowel as Dmax< 27Gy, V25Gy< 2 cc, V15< 60 cc

Femur heads as V20< 35%, V15< 50%Bladder as V20< 35%, V15< 50%

   

    比較三種技術劑量上的差異~

Bladder(V25Gy %, V20Gy %, V15Gy %, V10Gy %, Dmean)

Small bowel(V25Gy cc, V15Gy cc, V10Gy cc, Dmax, Dmean)Femur heads(V25Gy %, V15Gy %, Dmax, Dmean) and Penile bulb(Dmean, Dmax)

 

順行度指標Conformity index CI95= V95% / TV95%,根據ICRU-62報告。

均勻度指標Homogeneity index HI= D2% - D98%/D50%,根據ICRU-83報告。


結果

表一顯示計劃靶體積最大劑量分別強度調控放射治療Dmax=27.82Gy,混合型技術Dmax=27.25Gy,p=0.016在統計學上有顯著的意義。而平均劑量在統計學上沒有顯著的意義,分別是弧形調控放射治療Dmean=25.96Gy,強度調控放射治療Dmean=25.92Gy,混合型技術Dmean=25.88Gy

 

靶體積的順行度與均勻度,弧形調控放射治療較其他兩者技術佳,而且在統計學上有顯著的意義。弧形調控放射治療CI=1.16,比混合型技術CI=1.19, p=0.003。與強度調控放射治療CI=1.22, p=0.001。弧形調控放射治療HI=0.33,比混合型技術HI=0.36, p=0.01。與強度調控放射治療HI=0.37, p=0.012

 

    監測單位弧形調控放射治療較其他兩者技術低,而且在統計學上有顯著的意義。弧形調控放射治療MU=1264,比混合型技術MU=1496, p=0.001。與強度調控放射治療MU=1803,p=0.001,而且混合型技術MU=1496,比強度調控放射治療MU=1803, p=0.023

表二顯示小腸正常組織劑量限值,混合型技術較其他兩者技術接收劑量都還得低,而且在統計學上有顯著的意義。混合型技術V25Gy=0.12cc, 比弧形調控放射治療V25Gy=1.4cc, p=0.003。與強度調控放射治療V25Gy=1.46cc, p=0.002。混合型技術V15Gy=23.22cc,比弧形調控放射治療V15Gy=46.82cc, p=0.002。與強度調控放射治療V15Gy=46.95cc, p=0.002。混合型技術V10Gy=63.62cc, 比弧形調控放射治療V10Gy=115.67cc, p=0.001。與強度調控放射治療V10Gy=133.01cc, p=0.002

    而弧形調控放射治療V10Gy=115.67比強度調控放射治療V10Gy=133.01, p=0.007。混合型技術Dmax=23.43Gy,比弧形調控放射治療Dmax=25.23Gy, p=0.001。與強度調控放射治療Dmax=24.81Gy, p0.002。混合型技術Dmean=5.25Gy, 比弧形調控放射治療Dmean=7.22Gy, p=0.001。與強度調控放射治療Dmax=7.28Gy, p0.002

    表三顯示膀胱正常組織劑量限值,混合型技術較其他兩者技術接收劑量都還得低,而且在統計學上有顯著的意義。混合型技術V25Gy=15.30%, 比弧形調控放射治療V25Gy=23.07%, p=0.001。與強度調控放射治療V25Gy=20.74%, p=0.002。而強度調控放射治療V25Gy=20.74%, 比弧形調控放射治療V25Gy=23.07%, p=0.004。混合型技術V20Gy=26.86%, 比弧形調控放射治療V20Gy=34.53%, p=0.001。與強度調控放射治療V20Gy=34.33%, p=0.001。混合型技術V15Gy=39.73%, 比弧形調控放射治療V15Gy=50.07%, p=0.001。與強度調控放射治療V15Gy=51.03%, p=0.002。混合型技術V10Gy=67.92%, 比弧形調控放射治療V10Gy=81.49%, p=0.001。與強度調控放射治療V10Gy=84.58%, p=0.001。而弧形調控放射治療V10Gy=81.49%, 比強度調控放射治療V10Gy=84.58%, p=0.012。混合型技術Dmean=15.66Gy, 比弧形調控放射治療Dmean=17.86Gy, p=0.001。與強度調控放射治療Dmean=17.93Gy, p=0.001

表四顯示股骨頭正常組織劑量限值,混合型技術的Dmax較其他兩者技術接收劑量都還得低,而且在統計學上有顯著的意義。混合型技術Dmax=20.60Gy,比弧形調控放射治療Dmax=22.60Gy, p=0.002。與強度調控放射治療Dmax=23.21Gy, p0.002

    混合型技術Dmean=7.79Gy, 與其他兩者技術相比沒有顯著的差異。混合型技術V20Gy,V15Gy,混合型技術V20Gy=1.92%,比弧形調控放射治療V20Gy=4.15%, p=0.008。與強度調控放射治療V20Gy=2.36%,比弧形調控放射治療V20Gy=4.15%, p=0.019。混合型技術15Gy=10.51%,弧形調控放射治療V15Gy=15.06%, p=0.002 

    表五顯示陰莖球正常組織劑量限值,混合型技術較其他兩者技術接收劑量都還得低,但在統計學上沒有顯著的意義。混合型技術Dmax=16.43Gy,弧形調控放射治療Dmax=20.24Gy,與強度調控放射治療Dmax=18.86Gy。混合型技術Dmean=8.84Gy,弧形調控放射治療Dmean=10.68Gy,與強度調控放射治療Dmean=10.42Gy

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討論

    強度調控放射治療和弧形調控放射治療已經是臨床主要治療局部晚期直腸癌的方式。強度調控放射治療與弧形調控放射治療對於危及器官已經有很好的保護,但仍然受到一些限制。如低劑量分佈與長時間的治療療程。而新型的混合型技術,結合強度調控放射治療和弧形調控放射治療,在治療計劃上更有效的保護直腸與膀胱接受到劑量。

 

    多項研究顯示,小腸對輻射線非常的敏感,敏感程度與小腸照射體積和照射的劑量,以及嚴重腹瀉程度都與劑量有很顯著的相關性。而嚴重腹瀉的程度,可參考文獻顯示小腸的V15V20V25接受的劑量。混合型技術結合強度調控放射治療與弧形調控放射治療技術,與單獨強度調控放射治療和弧形調控放射治療相比,可以顯著降低小腸和膀胱的劑量。另外,也有研究比較不同技術用於直腸癌的放射治療,例如3D順行放射治療、強度調控放射治療、弧形調控放射治療和螺旋刀。結果顯示,強度調控放射治療與弧形調控放射治療整體優於3D順行放射治療,在統計學上有顯著的意義。Zhao et al顯示強度調控放射治療對於危及器官有更好的保護。Lin et al顯示除了小腸以外,螺旋刀在於危及器官的保護,都優於強度調控放射治療與弧形調控放射治療。然後,還比較仰躺與俯臥在於危急器官的差異,結果顯示對於危及器官的保護沒有顯著的差異。Richetti et al顯示使用弧形調控放射治療,25名局部晚期直腸癌的患者。結果顯示弧形調控放射治療在劑量順行度,有顯著的意義,以及改善劑量的均勻性與危及器官的保護,包括小腸、股骨頭,和正常的組織。此外,對於術前的放射治療弧形調控放射治療。結果顯示可顯著降低急性副作用,與慢性副作用。

    治療劑量輸出效率方面,每單位劑量所需的輻射單位MU。由於混合型技術,結合強度調控放射治療與弧形調控放射治療。因此,增加輻射單位增加整體治療時間。弧形調控放射治療輸出時間約3分鐘,強度調控放射治療輸出時間約7分鐘,混合型治療輸出時間約27分鐘。而較長的治療時間,會導致內部器官移動的誤差,進而影響治療準確性。然而,透過影像導引放射治療,降低治療間的誤差。

結論

    混合型治療技術提供較佳的順行度與均勻性的劑量分佈,以及危及器官的保護。而且,在靶體積包覆與弧形調控射放射治療和強度調控放射治療相同的情況下,混合型技術輸出的監測單位(MU)是可以接受的。另外較大的靶體積,混合型技術對於危及器官的劑量限制也較其他兩者技術低。

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裝飾用圖片 更新時間:2024/5/10 08:37
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