食管癌靶区勾画课件.ppt

1、食管癌靶区勾画食管癌靶区勾画及治疗计划评估及治疗计划评估杨留勤杨留勤河南省新乡市中心医院河南省新乡市中心医院探讨几个问题：探讨几个问题：食管癌的食管癌的CT模拟定位模拟定位靶区的确定和勾画靶区的确定和勾画治疗计划的评估治疗计划的评估剂量模式剂量模式食管癌常规模拟定位时须采用食管造影，食管癌常规模拟定位时须采用食管造影，X X线透线透视下可以直观地显示病变部位、病变长度和视下可以直观地显示病变部位、病变长度和X X线线分型分型。缺点缺点是不能很好地显示食管管腔以外的肿瘤情况是不能很好地显示食管管腔以外的肿瘤情况,包括肿瘤最大横径包括肿瘤最大横径,最大浸润深度最大浸润深度,浸润方向浸润方向(即食管

2、即食管管腔与肿瘤间的关系管腔与肿瘤间的关系)以及淋巴结转移情况，因此食以及淋巴结转移情况，因此食管癌常规模拟定位有可能遗漏病变或设野过大。管癌常规模拟定位有可能遗漏病变或设野过大。食管癌放射治疗常规模拟定位的弊端食管癌放射治疗常规模拟定位的弊端 1.透视下看不到管腔外的情况透视下看不到管腔外的情况2.千篇一律千篇一律的的矩形野技术矩形野技术，造成，造成“漏照漏照”或或“多多照照”3.即使病人疗前有了即使病人疗前有了CTCT扫描，但据此在扫描，但据此在X X线透视下线透视下 来推断管外肿瘤的大小也有很大的盲目性，而且常来推断管外肿瘤的大小也有很大的盲目性，而且常规定位时利用规定位时利用CTCT影

3、像的信息进行适当的纠正也是非影像的信息进行适当的纠正也是非常困难的。常困难的。4.不能进行剂量优化和评估不能进行剂量优化和评估食管癌放射治疗常规模拟定位的弊端食管癌放射治疗常规模拟定位的弊端 以食管管腔为中心的常规以食管管腔为中心的常规X X线模拟定位（食管造影）线模拟定位（食管造影）CT模拟定位(CT-sim)是以CT图像为基础,利用计算机三维数字重建,进行虚拟透视和虚拟模拟的过程,是实现三维适形放疗等精确放疗的基础，有助于靶区的精确定位及剂量分布的优化。CT模拟技术是三维适形放疗质量保证的重要环节,CT模拟技术包含CT模拟机和虚拟模拟两个部分,贯穿于适形放疗定位过程。CTCT模拟定位模拟定

4、位CT对食管癌肿瘤外侵的符合率高达100%。CT扫描可以显示食管与邻近的纵隔器官、组织的关系，确定肿瘤在食管腔外的浸润范围、程度及周围和远处淋巴结情况。计划设计时可以确保射野在肿瘤的中心和90%的等剂量线包全肿瘤。CTCT模拟定位的优势模拟定位的优势常规模拟定位和常规模拟定位和CTCT定位射野中心的比较定位射野中心的比较常规定位常规定位CTCT定位定位GTVCTV614cm614cmDRRDRR重建影像显示重建影像显示GTVGTV和常规射野的关系和常规射野的关系DRRDRR重建影像显示重建影像显示CTVCTV和常规射野的关系和常规射野的关系DRRDRR重建影像显示重建影像显示GTVGTV和适形

5、射野的关系和适形射野的关系以肿瘤为中心以肿瘤为中心DRRDRR重建影像显示重建影像显示CTVCTV和适形射野的关系和适形射野的关系以肿瘤为中心以肿瘤为中心关于关于CT模拟的相关研究（陈志坚）模拟的相关研究（陈志坚）二种定位方法等中心点位置在X、Y、Z轴上分别相差(4.2-2.6)，(3.4-2.7)，(15.4-10.6)mm。二者的照射野大小有显著差异宽:(6.01.1)cm对(5.3 0.5)cm;长:(12.8 3.0)cm对(16.4 4.1)cmGTV完全被90%等剂量线所包括的计划中CT定位有10例常规定位只有1例;脊髓最大受照剂量低于计划75%的,CT定位只有2例而常规定位有7例

6、。关于关于CT模拟的相关研究（陈志坚）模拟的相关研究（陈志坚）对称性肿瘤为中心的等剂量分布对称性肿瘤为中心的等剂量分布肖泽芬研究结果肖泽芬研究结果以管腔为中心以管腔为中心肖泽芬研究结果肖泽芬研究结果以管腔为中心（扩大野）以管腔为中心（扩大野）肖泽芬研究结果肖泽芬研究结果以肿瘤为中心以肿瘤为中心肖泽芬研究结果肖泽芬研究结果常规射野的等剂量分布常规射野的等剂量分布GTV常规射野的截面等剂量分布常规射野的截面等剂量分布适形野的等剂量分布适形野的等剂量分布食管肿瘤病变长度在钡餐和术后病理上存在明显食管肿瘤病变长度在钡餐和术后病理上存在明显差异差异,食管癌传统放疗易出现肿瘤病灶食管癌传统放疗易出现肿瘤病

7、灶漏照、少漏照、少照照的现象的现象,文献报告食管癌常规模拟定位放疗局文献报告食管癌常规模拟定位放疗局部复发率高达部复发率高达60%-80%60%-80%，而，而CTCT模拟定位食管癌的模拟定位食管癌的复发率降到复发率降到38.1%38.1%。显而易见，由于。显而易见，由于CTCT定位的明定位的明显优势，显优势，CTCT模拟定位已逐步成为食管癌放射治模拟定位已逐步成为食管癌放射治疗定位的常规手段。但由于图像不能反应食疗定位的常规手段。但由于图像不能反应食管壁的扩张功能状况及显示粘膜皱襞形态管壁的扩张功能状况及显示粘膜皱襞形态,因此因此定位在确定病灶长度时明显不如常规模拟定定位在确定病灶长度时明显

8、不如常规模拟定位。常规食管造影作为定位确定病灶长度参位。常规食管造影作为定位确定病灶长度参考也有重要价值。考也有重要价值。CTCT模拟定位已逐步成为食管癌放射治疗模拟定位已逐步成为食管癌放射治疗定位的常规手段定位的常规手段食管癌靶区的确定食管癌靶区的确定和勾画和勾画A 患者患者:为为9.6 18.0cm B 患者患者:为为5.0 15.0cm C 患者患者:为为6.0 16.0cm A 患者为患者为5.0 9.4cm C 患者为患者为3.9 7.3 cm A 患者患者167 840cmC 患者为患者为60 362cmPTV长度长度PTV半径半径PTV 体积体积由此可见由此可见,无论在轴向还是纵

9、向靶区勾画都存在无论在轴向还是纵向靶区勾画都存在很大的差异。很大的差异。48位放射肿瘤医生对食管癌靶区勾画的结果位放射肿瘤医生对食管癌靶区勾画的结果GTVGTV、CTVCTV、ITVITV和和PTVPTV的勾画和界定的勾画和界定 GTVGTV是指临床可见或可以通过诊断检查手段证实的肿是指临床可见或可以通过诊断检查手段证实的肿瘤部位和肿瘤范围。包括食管原发肿瘤和肿大的淋瘤部位和肿瘤范围。包括食管原发肿瘤和肿大的淋巴结。巴结。通常通常CTCT确定确定GTVGTV的标准为的标准为食管肿块与邻近组织间脂肪层消失食管肿块与邻近组织间脂肪层消失肿瘤侵犯周围组织肿瘤侵犯周围组织肿大的淋巴结肿大的淋巴结 诊断

10、检查手段诊断检查手段:CT 食管钡餐食管钡餐X线线透视透视 食管超声食管超声 食管内镜食管内镜 MRI PET-CT SPECT-CT GTVGTV、CTVCTV、ITVITV和和PTVPTV的勾画和界定的勾画和界定 CTCT模拟后模拟后,GTVGTV勾画需要结合多种诊断检查勾画需要结合多种诊断检查手段共同决定。手段共同决定。GTVGTV勾画勾画-食管壁厚度食管壁厚度正常时食管壁因扩张程度不同而厚薄不正常时食管壁因扩张程度不同而厚薄不一，正常食管壁厚度不超过一，正常食管壁厚度不超过3mm,3mm,否则否则视为异常，但也有作者认为当食管壁厚视为异常，但也有作者认为当食管壁厚度度 5mm 5mm

11、时则被认为是异常时则被认为是异常,因此通常因此通常认为食管壁厚度超过认为食管壁厚度超过5mm 5mm 时应将其包括时应将其包括在在GTV GTV 范围内范围内。食管在正常不进食状态下处在闭合食管在正常不进食状态下处在闭合(收缩收缩)和含气和含气(扩张扩张)动态状态中，收缩和扩张状态下最大壁厚动态状态中，收缩和扩张状态下最大壁厚T T均值分别为均值分别为6.63mm,6.27mm6.63mm,6.27mm;收缩和扩张状态下最小壁厚收缩和扩张状态下最小壁厚t t均值均值分别为分别为4.69mm ,2.20mm4.69mm ,2.20mm 食管总的最大壁厚食管总的最大壁厚(T)(T)均值为均值为6.

12、43mm6.43mm;最小壁厚最小壁厚t t均值均值为为3.30mm3.30mm 男性的食管壁最大壁厚略大于女性男性的食管壁最大壁厚略大于女性结论结论“食管壁厚度食管壁厚度5mm5mm为异常为异常”诊断诊断不能应用于常态不能应用于常态下食管癌定位后靶区的勾画。对下食管癌定位后靶区的勾画。对CTCT图象上正常食管的图象上正常食管的状态和壁厚的认识，有助于在常态下行食管癌定位状态和壁厚的认识，有助于在常态下行食管癌定位CTCT得到的图像上食管癌靶区的界定得到的图像上食管癌靶区的界定GTVGTV勾画勾画-食管壁厚度食管壁厚度作者认为应结合作者认为应结合X X光食管造影检查、胃镜光食管造影检查、胃镜G

13、TVGTV勾画勾画-食管肿瘤长度食管肿瘤长度实体长度和实体长度和CTCT勾画长度比较勾画长度比较GTVGTV勾画勾画-食管肿瘤长度食管肿瘤长度实体长度和实体长度和X X线造影长度比较线造影长度比较GTVGTV勾画勾画-食管肿瘤长度食管肿瘤长度实体长度和内镜检查长度比较实体长度和内镜检查长度比较GTVGTV勾画勾画-食管肿瘤长度食管肿瘤长度实体长度和不同检查手段长度比较实体长度和不同检查手段长度比较 GTV勾画时,食管癌病变长度要结合食管钡造影、内镜、CT和PET-CT 等检查综合确定，当 CT 与食管钡餐造影、食管镜存在较大误差时，更应重视食管钡餐造影和食管内镜对肿瘤病变长度的检查结果，特别是

14、PET-CT与实际病变长度最接近。GTVGTV勾画勾画-食管肿瘤长度食管肿瘤长度Konski 等采用不同诊断方法比较食管病变平均长度等采用不同诊断方法比较食管病变平均长度GTVGTV勾画勾画-食管肿瘤长度食管肿瘤长度GTVGTV勾画勾画-淋巴结确定淋巴结确定通常以短径大于通常以短径大于10mm10mm为异常肿大淋巴结判断标准。为异常肿大淋巴结判断标准。李彩英等在CT与手术的病理对照研究中发现以3mm、5mm、10mm、15mm短径为标准,纵隔淋巴结转移度分别为29.8%,44.4%,62.5%,75%；以纵隔淋巴结短径大于5mm为标准,CT对纵隔淋巴结肿大的敏感性、特异性、准确性分别为82.3

15、5%,85.5%,84.9%；认为CT扫描有利于发现纵隔异常肿大的淋巴结,对单个淋巴结短径大对单个淋巴结短径大于于5mm5mm、或一区域多个小结节均应作为临床治疗标准、或一区域多个小结节均应作为临床治疗标准。淋巴结肿大标准淋巴结肿大标准:气管分叉上淋巴结短径5mm或气管分叉以下淋巴结短径10mm,局部多个淋巴结或淋巴结融合;气管食管沟淋巴结出现结节影,都认为是食管癌淋巴结转移。淋巴结内有坏死,均考虑为转移性。在隆突水平以上在隆突水平以上,淋巴结靶区可以根据淋巴结靶区可以根据CT勾画勾画,中段及下段食管旁的阳性淋巴结根据中段及下段食管旁的阳性淋巴结根据CT勾画勾画可能会漏画。可能会漏画。GTVG

16、TV勾画勾画-淋巴结确定淋巴结确定比较CT计划和CT-MR融合计划中的GTV体积分别为46.54士29.60cm，和34.90士24.30cm3,CT-MR融合计划中的GTV体积减少25.01%。单纯依据CT勾画食管癌靶区存在因肿瘤外侵边界不清而盲目扩大靶区的缺点，利用CT-MR影像融合技术可以更准确定位食管癌靶区，进一步减少正常组织的受照射剂量。GTVGTV勾画勾画不同医师在食管癌GTV勾画中存在差异性，PET/CT可以减小食管癌GTV勾画差异，提高勾画的准确性。PET/CT 融合能提高食管鳞癌的区域淋巴结诊断的敏感性、准确性、阴性预测值。GTVGTV勾画勾画生物靶区生物靶区是指由一系列肿瘤

17、生物学因素决定的治疗靶区内放射敏感性不同的区域。比如采用图像融合技术，可以显示并确定肿瘤病灶(肿块)内肿瘤活性细胞的分布形状，进而就可“雕刻”出生物靶区.，完成生物靶区的勾画，使放射治疗方案更加优化，从而实施更加完关的“精确放疗”。生物适形调强放射治疗生物适形调强放射治疗是指利用先进的调强放射治疗技调强放射治疗技术，给予不同的生物靶区不同剂量的照射并最大限度的术，给予不同的生物靶区不同剂量的照射并最大限度的保护正常组织。保护正常组织。这必将成为今后肿瘤放射治疗技术的主流。生物靶区及生物适形调强放射治疗生物靶区及生物适形调强放射治疗生物影像在食管癌放疗计划制定过程中有非常重要的作用PET/CT图

18、像融合可在一定程度上更精确地确定食管病变长度，从而更有效地确定GTV大小，并修正解剖影像制定的放疗计划。生物靶区生物靶区CTVCTV的勾画的勾画 CTV CTV 是指亚临床病灶可能侵犯的范围是指亚临床病灶可能侵犯的范围 多数学者推荐多数学者推荐GTVGTV到到CTVCTV的轴向外放为的轴向外放为0.5cm0.5cm1.5cm1.5cm，纵向外放为纵向外放为2 2cmcm3cm3cm。CTVCTV的勾画的勾画 食管癌放射治疗食管癌放射治疗 CTV 在在 GTV 范围向上外扩范围向上外扩 2.0cm，向下外扩向下外扩 3.5cm 可能是较为合适的范围可能是较为合适的范围食管鳞状细胞癌包括食管鳞状细

19、胞癌包括 95%95%的亚临床病灶在的亚临床病灶在 GTVGTV的基础上的基础上主瘤上端需外扩主瘤上端需外扩 4.5-5cm,4.5-5cm,主瘤下端需外扩主瘤下端需外扩 7-7.5cm7-7.5cm，要包括要包括 90%90%的亚临床病灶主瘤上端需外扩的亚临床病灶主瘤上端需外扩 4.0-4.5cm,4.0-4.5cm,主瘤下端需外扩主瘤下端需外扩 4.5-5.0cm4.5-5.0cm。预防照射的淋巴引流区预防照射的淋巴引流区:上段食管癌：上段食管癌：包括锁骨上淋巴引流区、食管旁、2区、4区、5区及7区纵隔淋巴结。中段食管癌：中段食管癌：包括食管旁、2区、4区、5区及7区纵隔淋巴结。下段食管癌

20、：下段食管癌：包括食管旁、4区、5区、7区纵隔淋巴结和胃左淋巴引流区CTVCTV的勾画的勾画 CTVCTV需要包括淋巴引流区吗？需要包括淋巴引流区吗？ITVITV和和PTVPTV的勾画：的勾画：ITVITV（内靶区）是指由于呼吸运动或器官运动或照射中（内靶区）是指由于呼吸运动或器官运动或照射中CTVCTV体积和形状的变化所引起的体积和形状的变化所引起的CTVCTV外边界运动的范围，称之为外边界运动的范围，称之为内边界。内边界的范围，定义为内靶区内边界。内边界的范围，定义为内靶区ITVITV。一般认为食管癌适形放疗中内靶区一般认为食管癌适形放疗中内靶区ITVITV边界应边界应为为1 1cmcm。

21、国内学者在食管癌适形放疗中较少使。国内学者在食管癌适形放疗中较少使用用ITVITV的概念，而是在的概念，而是在CTVCTV的基础上直接外扩的基础上直接外扩0.5cm-1cm0.5cm-1cm作为作为PTVPTV。随呼吸食管肿瘤纵向。随呼吸食管肿瘤纵向运动可能对下段食管癌和贲门癌显得尤为重运动可能对下段食管癌和贲门癌显得尤为重要要。ITVITV和和PTVPTV的勾画：的勾画：PTVPTV应包括应包括CTVCTV、ITVITV，和由于日常摆位、疗中靶位，和由于日常摆位、疗中靶位置和靶体积变化等因素引起的扩大照射的组织范置和靶体积变化等因素引起的扩大照射的组织范围，以确保围，以确保CTVCTV得到规

22、定的治疗剂量。得到规定的治疗剂量。目前国内使用较多是目前国内使用较多是CTVCTV外扩外扩0.5cm0.5cm1cm1cm作为作为PTVPTV。治疗计划的评估治疗计划的评估靶区的适形度靶区的适形度 正常组织受量正常组织受量 危及器官危及器官(OAR)OAR)：肺、脊髓和心脏。肺、脊髓和心脏。预测正常组织放射性损伤的指标预测正常组织放射性损伤的指标：全肺平均剂量全肺平均剂量(DmeanDmean)、正常组织并发症概率、正常组织并发症概率(normal tissue complication probability,(normal tissue complication probability,N

23、TCP)NTCP)、肺接受、肺接受20 20 Gy,25 GyGy,25 Gy和和30 30 GyGy照射的肺照射的肺体积比例体积比例(V20(V20、V25 V30)V25 V30)等等 评价食管癌周围正常组织的常用指标有评价食管癌周围正常组织的常用指标有3个个:肺的指标肺的指标:全肺V2025%,V3018%20%,以及全肺平均剂量(mean lung dose,MLD)1518 Gy。在IMRT中还要关注大面积低剂量照射如全肺V5等内容。脊髓的指标脊髓的指标:文献报道,脊髓的TD5/5为4750 Gy,因而一般将脊髓最大剂量限制在45 Gy。心脏的指标心脏的指标:在放疗计划中,一般可规定

24、心脏的平均剂量(Dmean)30 Gy,最高剂量55 Gy,同时左心室局部剂量宜低于33 Gy。治疗计划的评估治疗计划的评估照射野的设置照射野的设置 三野（一前两后斜野）四野技术（前后对穿野加两后斜野）旋转设野 两阶段适形放疗 三阶段适形放疗 综合各家报道，作者认为食管癌综合各家报道，作者认为食管癌适形放疗适形放疗应根据具体应根据具体情况进行剂量优化，三野技术以及分阶段适形照射技情况进行剂量优化，三野技术以及分阶段适形照射技术均有各自的优势。术均有各自的优势。食管癌食管癌3D-CRT3D-CRT与与IMRTIMRT计划比较计划比较多数作者认为食管癌多数作者认为食管癌IMRTIMRT优于优于3D

25、CRT3DCRT。但结果也不一致,有争议。认为4野的IMRT计划方案较4野3D-CRT为优。上段食管癌的治疗中，使用同时整合加量调强治疗优于适形放疗，原发灶靶区可得到更高的剂量，缩短了全程治疗时间。食管癌IMRT食管癌食管癌IMRT多少个野合适多少个野合适?评价指标不一样评价指标不一样,结果也不一样。结果也不一样。5野及其以上的IMRT计划靶区剂量分布满意,而脊髓、肺等正常组织的指标在容许范围内基本相似。随着设野数目的增加,靶区剂量分布的均匀性、适形性也在增加,但当设野超过5个以后,剂量分布的改善并不明显。理论上，照射野越多，可以调整的参数就越多，获得理想剂量分布的可能性就越大。但照射野越多，

26、进行质量保证、剂量验证及治疗所花费的时间就越多。初步研究表明，增加照射野数日虽然能提高靶区剂量的适形度，但可能会增加NTCP,影响治疗后生存质量。食管癌IMRT目前食管癌调强放射治疗并未广泛应用，目前食管癌调强放射治疗并未广泛应用，需进一步积累经验和探索。需进一步积累经验和探索。食管癌IMRT剂量模式剂量模式食管癌放射治疗的总剂量多少更为合理食管癌放射治疗的总剂量多少更为合理?食管的正常耐受剂量是多少食管的正常耐受剂量是多少?大多数研究表明食管癌接受大多数研究表明食管癌接受6060一一7070GyGy照射的照射的疗效优于不足疗效优于不足60 60 GyGy者者 。尽管给予尽管给予6060一一7

27、070GyGy照射，食管癌的局部失败照射，食管癌的局部失败率仍高达率仍高达70%-80%70%-80%剂量模式剂量模式剂量模式剂量模式对于食管癌放射治疗，在保证肿瘤靶体积对于食管癌放射治疗，在保证肿瘤靶体积达到有效剂量的同时，所给处方剂量还必达到有效剂量的同时，所给处方剂量还必须在食管的耐受剂量范围不至于造成严重须在食管的耐受剂量范围不至于造成严重的并发症。的并发症。剂量模式剂量模式近年，国内开展了较多的食管癌放射治疗非常近年，国内开展了较多的食管癌放射治疗非常规分割模式的研究，特别是规分割模式的研究，特别是19881988年以来开展食年以来开展食管癌后程加速超分割放射治疗以来，许多报道管癌后程加速超分割放射治疗以来，许多报道显示显示后程加速超分割放疗后程加速超分割放疗的疗效优于常规分割。的疗效优于常规分割。近年已有作者在食管癌适形放疗中采取这种后近年已有作者在食管癌适形放疗中采取这种后程加速超分割的非常规分割模式，该方法集合程加速超分割的非常规分割模式，该方法集合了了适形放疗的物理优势和剂量分割模式的生物适形放疗的物理优势和剂量分割模式的生物学优势学优势，取得了一定效果。，取得了一定效果。