食管癌gtv和ctv勾畫的現(xiàn)狀

1、食管癌靶區(qū)勾畫的現(xiàn)狀和新進展,高獻書, M.D., Ph.D.北京大學(xué)第一醫(yī)院 放療科xsgao777@hotmail.com,,日本2012,中國2011,美國2011,中華醫(yī)學(xué)會放射腫瘤學(xué)會,NCCN指南,日本食管學(xué)會,NCCN Guidelines? Version 2.2011,同步放化療是食管癌首選的治療方法之一,NCCN指南變遷,,,NCCN指南2011問題,2 無CTV的概念、照射野比RTOG常用的大,50.4G

2、y和60Gy,1 文獻引用混亂,3 從2010到2011的變化無循證學(xué)依據(jù),4 食管癌放療指南的編委是胃癌專家,病變?yōu)樵话┗蚰[瘤侵及黏膜固有層（Tis / T1a）的早期病人選擇食管鏡下黏膜切除或手術(shù)切除。腫瘤侵及黏膜下層（T1b ）的胸段食管癌首選手術(shù)，頸段的首選放化療。其他病人T2以上如腫瘤侵及固有肌層、纖維膜、胸膜、心包、膈肌、鄰近器官的病人可首選同期放化療或術(shù)前同期放化療。在這里

3、必須強調(diào)一下，前兩部分病人無癥狀很難發(fā)現(xiàn)，通常在食管鏡普查時才能發(fā)現(xiàn)，這兩部分只占就診病人的很小部分。也就是說，絕大部分病人是第三種情況，可首選放化療。,放射治療靶區(qū)的勾畫,GTV的確定 CTV 的確定 ITV 的確定,,靶區(qū)勾畫,CTVs: 食管亞臨床病灶,,CTV,,ITV 內(nèi)靶區(qū)（食管運動）PTV 計劃靶區(qū),CTVnd: 淋巴引流區(qū),GTV 大體腫瘤靶區(qū),,食管癌GTV確定常用的檢查手

4、段,食管鋇餐造影食管內(nèi)窺鏡腔內(nèi)超聲CTPET-CT,食管鋇餐在確定GTV中價值,優(yōu)勢： 準(zhǔn)確確定食管癌縱軸方向上的邊界 和長度 能反映食管黏膜、食管壁光整度以及 食管壁蠕動狀況等信息局限性： 不能反映腫瘤橫向外侵程度和范圍 不能和定位CT圖像融合進行靶區(qū)勾畫,,,食管內(nèi)窺鏡在確定GTV中價值,優(yōu)勢： 能獲得腫瘤病理診斷 能較為準(zhǔn)確確定病變長度局限性： 不能顯示食管蠕動情況 食管管

5、腔較狹窄時候，內(nèi)窺鏡無法通過不能確定病變的長度 無法和CT圖像進行融合,食管腔內(nèi)超聲在確定GTV中價值,優(yōu)勢： 能夠獲得腫瘤病理診斷 能較為準(zhǔn)確確定病變長度 T分期較為準(zhǔn)確 局限性： 食管管腔較狹窄時候，內(nèi)窺鏡無法通過不能確定病變的長度 無法和CT圖像進行融合,,CT在確定GTV中價值,優(yōu)勢：能比較準(zhǔn)確顯示食管癌外侵以及與周邊組織器官的關(guān)系能比較準(zhǔn)確顯示縱隔和鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀況局限性：不能反映

6、食管黏膜是否紊亂、無法反映管壁運動情況在判斷食管癌腫瘤浸潤深度上不夠可靠無法準(zhǔn)確顯示GTV的真正長度,PET/CT在確定GTV中價值,優(yōu)勢： PET對食管癌癌變定性檢出敏感性高達(dá)69%～100% PET/CT 更多表現(xiàn)在有無癌變的定性診斷方面 PET能提供代謝狀態(tài)方面的生物學(xué)信息局限性： PET/CT掃描條件和SUV值的選擇無法做到標(biāo)準(zhǔn)化 SUV值受患者生理狀態(tài)（血糖、呼吸等）和掃描條件的影響大,SUV值2.

7、5可做為食管癌GTV勾畫的參考,A SUV cutoff of 2.5 may be used to delineate the cephalic and caudal extent of esophageal cancer GTV.,ZHONG, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., 2009,SUV值對PET圖像上的食管癌病變長度的影響,,呼吸運動對SUV的影像,,影響SUV值的其他因素,

8、患者的體重和血糖水平注射FDG的劑量和注射FDG后距開始顯像的時間不同的機構(gòu)、不同的PET設(shè)備掃描條件和設(shè)置不同，同樣會影響SUV值的大小目前不同的機構(gòu)SUV值無法標(biāo)準(zhǔn)化研究結(jié)果可能只適用于作者單位,,食管癌GTV長度？,核磁DWI技術(shù)在食管癌GTV勾畫的應(yīng)用,侯棟梁 高獻書,磁共振功能成像技術(shù),MRI DWI,MRI技術(shù)在胸部應(yīng)用的現(xiàn)狀,肺實質(zhì)質(zhì)子密度低磁敏感性不均勻呼吸運動及心臟搏

9、動造成的運動偽影圖像質(zhì)量差，信噪比低MRI技術(shù)在胸部不能廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代MRI設(shè)備的進步和成像技術(shù)的發(fā)展,快速成像序列的開發(fā) 縮短了掃描時間呼吸門控和心電門控裝置的應(yīng)用 縮短了屏氣時間空間敏感編碼技術(shù) 消除心臟和血管的搏動偽影以及呼吸運動造成的運動偽影胸部DWI序列可以融合到常規(guī)MRI掃描中而不需要增加額外的掃描時間,,,,MRI DWI技術(shù)應(yīng)用比較成熟，在體部其它腫瘤中已廣泛應(yīng)用通過探測水分子的擴散程度來反

10、映受檢組織的結(jié)構(gòu)特性水分子的擴散受限情況與組織的細(xì)胞密度呈正相關(guān)食管癌組織和正常食管組織的細(xì)胞密度不同,MRI DWI成像技術(shù)在食管癌中應(yīng)用的理論基礎(chǔ),磁共振擴散加權(quán)成像 Diffusion Weighted Imaging, DWI,,是目前唯一一種可以探測活體內(nèi)水分子熱運動的無創(chuàng)性的影像學(xué)檢查方法是利用不同組織水分子彌散程度的差異化進行活體內(nèi)MRI成像水分子的擴散受限情況與組織的細(xì)胞密度呈相關(guān)關(guān)系,,,,,,,,,,,,,

11、,,,,,,,,,,,,MRI DWI顯示食管癌GTV長度與手術(shù)標(biāo)本長度的對比研究,,食管癌根治術(shù),,,材料與方法,影像學(xué)掃描方法,GE light speed Pro32 CT機5mm層厚，平掃上界自胸骨上隱窩胸廓入口處，下至肝臟下緣或平臍層面在平靜呼吸狀態(tài)下呼氣末屏氣進行掃描,影像學(xué)掃描方法,Simens Tim Avanto 1.5T 磁共振采用體部線圈，行常規(guī)MRI T2WI平掃及DWI掃描應(yīng)用呼吸門控裝置，在平靜呼吸

12、狀態(tài)下呼氣末屏氣進行掃描擴散敏感梯度分別取b=0s/mm2和ｂ=400、600、800ｓ/mm2,,GTV的勾畫及長度的基本標(biāo)準(zhǔn),CT圖像上以食管壁厚度超過5mm和不含氣食管直徑大于10mm、食管壁局限性或全周性增厚，和/或伴有局部管腔不規(guī)則狹窄為標(biāo)準(zhǔn)勾畫食管癌GTVT2WI圖像上以管壁厚度大于5mm作為GTV的勾畫標(biāo)準(zhǔn)，DWI圖像上高信號區(qū)為GTV的范圍軸位圖像上根據(jù)CT圖像的GTV層面數(shù)目計算GTV的長度GTV的勾畫由2名影

13、像科和放療科主治醫(yī)生勾畫，主任醫(yī)師復(fù)查,標(biāo)本的處理和病變長度的測量,術(shù)中原位測量需要切除的食管長度,標(biāo)本的處理和病變長度的測量,術(shù)后根據(jù)術(shù)中標(biāo)記點將標(biāo)本牽拉復(fù)原到術(shù)中測量長度，此時測量大體標(biāo)本上腫瘤長度并記錄,統(tǒng)計方法,SPSS14.0統(tǒng)計軟件計量資料采用配對t檢驗影像學(xué)圖像上GTV長度與術(shù)后標(biāo)本的病變長度之間的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析不同測量方法與術(shù)后標(biāo)本病變長度的一致性評估采用Bland-Altman分析方法,結(jié)

14、 果,影像學(xué)病變長度－手術(shù)標(biāo)本病變長度=差值,主要分析指標(biāo),不同圖像上測量的GTV長度與術(shù)后標(biāo)本測量的病變長度比較,,,,,,,不同影像學(xué)圖像上外擴不同長度范圍的GTV累積百分率,,,,擴散敏感系數(shù)或擴散敏感梯度b值的選擇,合理的b值選取,隨著b值的增大，掃描時間延長，患者屏氣困難，對患者的肺功能要求較高，增大了掃描難度當(dāng)b值為600 s/mm2和800 s/mm2時，DWI圖像上常低估病變的范圍，容易導(dǎo)致靶區(qū)過小，造成腫瘤照射

15、范圍不夠或漏照本實驗結(jié)果認(rèn)為b值取400s/mm2比較合適,不同影像學(xué)圖像上外擴不同長度范圍的GTV累積百分率,,,,DWI與CT的融合,,,圖像融合勾畫GTV,材料與方法,影像學(xué)掃描方法,MR和CT掃描方法同第一部分行定位CT和MRI掃描時將在CT和MR圖像上均能顯影的模體置于患者體表正中線和兩側(cè)的腋中線的相同位置進行放療前定位掃描時模體的縱線與人體的長軸平行，橫線與CT和MRI橫斷掃描指示線重合該模體在CT和MRI T2W

16、I圖像上的影像可作為圖像融合的基準(zhǔn)層面圖像CT和MRI掃描時使用相同的層厚及視野（FOV），患者重復(fù)體位無間隔連續(xù)掃描并采集圖像擴散敏感梯度b=0s/mm2和ｂ=400s/mm2,,將圖像數(shù)據(jù)采集后傳入CMS XIO 1.3.2放療計劃系統(tǒng)放療計劃系統(tǒng)的圖像處理功能可將定位CT和MRI DWI圖像進行容積重建，人工進行基準(zhǔn)層面的手動融合，其余層面會自動進行插值融合處理,圖像融合方法,多模式醫(yī)學(xué)圖像體外控制點模塊,A為模體結(jié)構(gòu)原理圖

17、 B為模體橫斷面示意圖,,通過T2WI圖像為橋梁將定位CT圖像和DWI圖像一一對應(yīng),,,,,,,,,,,圖像融合結(jié)果,,靶區(qū)勾畫,CTVs: 食管亞臨床病灶,,CTV,,ITV 內(nèi)靶區(qū)（食管運動）PTV 計劃靶區(qū),CTVnd: 淋巴引流區(qū),GTV 大體腫瘤靶區(qū),,,,CTVs 在世界范圍內(nèi)的差異,讓我們比較一下根據(jù)中國、日本和美國的指南勾畫的CTVs,,日本2012,中國201

18、2,美國2012,中華醫(yī)學(xué)會放射腫瘤學(xué)會,NCCN指南,日本食管學(xué)會,NCCN Guidelines? Version 2.2011,,,日本,,,中國,,,美國,,,4cm,4cm,,3cm,3cm,,5→4cm,5→4cm,,,2cm,2cm,在頭腳方向日本外放4cm，至40-46Gy，縮到 2cm ，加量至 60-70Gy; 中國外放 3cm 作為CTVs 邊界，美國 5cm到現(xiàn)在的4cm。,GTV+0.5~0.8cm,GTV+

19、0.5cm,GTV+2cm,,,日本,,中國,,美國,,0.5-0.8cm,,2.0→1.0cm,美國的靶區(qū)偏大，但近年來有縮小趨勢。,,選擇一個胸中段食管癌作為例子進行不同國家的對比。,舉例對比,,臨床資料,男性 62歲 胸中段食管癌 病變長度6cm 鱗狀細(xì)胞癌 T3N0M0,,,三野照射，一前兩后斜野。CTV 劑量為 60 Gy.,60Gy 包括的體積： 美國的最大，中國和日本基本相同。,,危及器

20、官劑量的對比,上表顯示：在日本的V20 是 18%，中國是25% ，而美國是 43% 。 美國指南的 V20最大。,,,,什么是合理的 CTVs 邊界?,,我們都知道， 食管壁一旦離體就會回縮，因此在切除病變之前，我們在3cm或5cm處做標(biāo)記，以此計算回縮率。,每個手術(shù)標(biāo)本如示進行連續(xù)切片， 切塊大小 20×3 mm。每個標(biāo)本中位切塊數(shù)為64塊。,連續(xù)切片大小 20×3 mm中位 64 塊總共 2176 塊,食

21、管癌典型的微轉(zhuǎn)移(b) 鱗癌的微浸潤 （黑色箭頭） (c) 血管癌栓 （黑色箭頭）,大體腫瘤近端和遠(yuǎn)端微轉(zhuǎn)移的平均數(shù),,上表示頭側(cè)微轉(zhuǎn)移為 0-71mm，而尾側(cè)微轉(zhuǎn)移為 0-41mm。 94% 的病例微轉(zhuǎn)移在 30mm之內(nèi)。,小結(jié)： CTVs,94% 的食管鱗癌微轉(zhuǎn)移在30mm之內(nèi)。,,靶區(qū)勾畫,CTVs: 食管亞臨床病灶,,CTV,,ITV 食管運動PTV 計劃靶區(qū),CTVnd: 淋巴引

22、流區(qū),,,,同樣引用上例，我們對比一下 不同指南的 CTVnd 。,,1)“T” 形野，包括鎖骨上淋巴結(jié)2）或 “I” 形野3）或 “L” 形野，包括 賁門淋巴結(jié),“I” 形野，包括胸上端食管旁淋巴結(jié)。,巨大的 “I” 形野，幾乎包括全部的食管及縱隔淋巴結(jié)。,GAO Xian-shu QIAO Xue-Ying,Peking University First HospitalHebei Medical University

23、,區(qū)域野,累及野,N=32,N=55,我們回顧分析了2004年到2006年87例接受放療的食管癌患者，其中32例進行區(qū)域性淋巴結(jié)照射 ，55 例進行累及淋巴結(jié)區(qū)照射。,P value,結(jié)果顯示：2年生存率無差別，但是選擇性淋巴結(jié)照射組毒性明顯高于累及淋巴結(jié)照射組，食管炎分別是 87.5% 和 69.1% 。,上表顯示：放療后主要失敗類型是局部病灶殘留和局部失敗因此局部治療要比區(qū)域治療重要。,目前沒有高級別證據(jù)。目前多項研究顯示：局部

24、失敗仍是主要失敗原因。 影像學(xué)得到飛快發(fā)展，腫大淋巴結(jié)很容易發(fā)現(xiàn)。擴大照射區(qū)域帶來更高的毒性，影響劑量的推升。,只進行累及淋巴結(jié)區(qū)進行照射似乎更加合理。,,靶區(qū)勾畫,CTVs: 食管亞臨床病灶,,CTV,,ITV 食管運動PTV 計劃靶區(qū),CTVnd: 淋巴引流區(qū),,,,,到目前為止，沒有指南作出明確規(guī)定。最近的關(guān)于食管運動的研究。,ITV（Internal Target Volume ）食管

25、的運動,1 Lorchel ,Radiotherapy and Oncology,20062、Edith , Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2007,結(jié)果顯示：食管側(cè)向運動范圍在1cm之內(nèi)，胸上端 5mm， 胸中段 6-7mm， 胸下段 8-9mm。但沒有食管長軸方向運動的資料。,,北京大學(xué)第一醫(yī)院指南,GTV所有大體腫瘤：影像所見包括食管鋇餐、CT、 PET

26、 和臨床獲得的信息，以及食管/胃/十二指腸鏡和超聲內(nèi)鏡報告的病變距中切齒距離。提倡應(yīng)用DWI技術(shù)。大于1cm的淋巴結(jié)，氣管旁溝及病灶旁任何大小的淋巴結(jié)。CTVs: GTV + 3 cm， 大體腫瘤頭腳方向外放3cm。側(cè)向外放0.5 cm，不超過解剖邊界，除非有證據(jù)證實其受侵。 CTVnd僅包括累及的淋巴結(jié)區(qū)域。頸部病變要包括鎖骨上淋巴結(jié)。ITV 4DCT實測PTVITV +0.3cm。使用daly IGRT技

27、術(shù),,國內(nèi)其它醫(yī)院指南,GTV,,,,3cm,CTV1,,1cm,CTV2,,3cm,,1cm,CTV1,CTV2,PTV為CTV外放1cm。淋巴結(jié)不進行預(yù)防照射。PTV1受量40GyPTV2受量60~70Gy.,文中未述及與其它指南治療結(jié)果的比較及依據(jù)。,趙快樂，中國癌癥雜志，2008;18(5),復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院指南,前面提到的病例,男性70歲病理：中分化鱗狀細(xì)胞癌T3N1M0（AJCC　2002年第6版）,食管內(nèi)鏡

28、：距門齒28cm管腔狹窄，粘膜充血水腫明顯，表面凹凸不平，鏡身不能通過。咬檢病理：中分化鱗狀細(xì)胞癌,食道造影：食道中段粘膜破壞，管腔嚴(yán)重變窄，管壁僵硬，長度4 cm，余（-）。,增強CT掃描顯示：食管中段管壁增厚，管腔狹窄，符合食管癌表現(xiàn)。,,,,,,北京大學(xué)第一醫(yī)院指南,GTV所有大體腫瘤：影像所見包括食管鋇餐、CT、 PET 和臨床獲得的信息，以及食管/胃/十二指腸鏡和超聲內(nèi)鏡報告的病變距中切齒距離。大于1cm的淋巴結(jié)，

29、氣管旁溝的任何大小的淋巴結(jié)。CTVs: GTV + 3 cm， 大體腫瘤頭腳方向外放3cm。側(cè)向外放0.5 cm，不超過解剖邊界，除非有證據(jù)證實其受侵。 CTVnd僅包括累及的區(qū)域淋巴結(jié)。頸部病變要包括鎖骨上淋巴結(jié)。PTVCTV +0. 8 to 1.0 cm， 因位置不同而有所變化。,,,食管GTV,GTV的第一層,食管GTV,食管GTV的中間層面,食管GTV,食管GTV的最低層面,食管GTV,食管GTV的三維立

30、體圖,GTVnd,GTVnd定義：影像學(xué)上直徑大于10mm的淋巴結(jié)。,GTVnd,GTVnd定義：影像學(xué)上直徑大于10mm的淋巴結(jié)。,GTVnd,GTVnd的三維立體圖,,北京大學(xué)第一醫(yī)院指南,GTV所有大體腫瘤：影像所見包括食管鋇餐、CT、 PET 和臨床獲得的信息，以及食管/胃/十二指腸鏡和超聲內(nèi)鏡報告的病變距中切齒距離。大于1cm的淋巴結(jié)，氣管旁溝的任何大小的淋巴結(jié)。CTVs: GTV + 3 cm， 大體腫瘤頭腳方向

31、外放3cm。側(cè)向外放0.5 cm，不超過解剖邊界，除非有證據(jù)證實其受侵。 CTVnd僅包括累及的區(qū)域淋巴結(jié)。頸部病變要包括鎖骨上淋巴結(jié)。PTVCTV +0. 8 to 1.2 cm， 因位置不同而有所變化。,,CTVs,,CTVs定義： GTV 頭腳方向外放3cm。側(cè)方向外放0.5 cm，不超過解剖邊界，除非有證據(jù)證實其受侵。,CTVs,CTVs的三維立體圖像,,北京大學(xué)第一醫(yī)院指南,GTV所有大體腫瘤：影像所見包括食管

32、鋇餐、CT、 PET 和臨床獲得的信息，以及食管/胃/十二指腸鏡和超聲內(nèi)鏡報告的病變距中切齒距離。大于1cm的淋巴結(jié)，氣管旁溝的任何大小的淋巴結(jié)。CTVs: GTV + 3 cm， 大體腫瘤頭腳方向外放3cm。側(cè)向外放0.5 cm，不超過解剖邊界，除非有證據(jù)證實其受侵。 CTVnd僅包括累及的區(qū)域淋巴結(jié)。頸部病變要包括鎖骨上淋巴結(jié)。PTVCTV +0. 8 to 1.2 cm， 因位置不同而有所變化。,,CTVn

33、d,,CTVnd定義：受累淋巴結(jié)所在淋巴引流區(qū)域,CTVnd,CTVnd定義：受累淋巴結(jié)所在淋巴引流區(qū)域,,CTVnd,CTVnd的三維立體圖像,GTV+GTVnd+CTVs+CTVnd,合成后的三維立體圖像,DVH圖,,兩肺V20在30%左右,病例二,男性68歲病理：高-中分化鱗狀細(xì)胞癌cT1N0M0,距門齒18~20cm處可見食管左側(cè)壁粘膜有一菜花樣隆起，大小約1cm×2cm，表面不規(guī)則，管腔狹窄。,病理：高-中分化

34、鱗狀細(xì)胞癌,食管造影及CT檢查,食管造影：食管上段可見充盈缺損，范圍2.2cm×0.8cm，局部粘膜破壞中斷，管壁僵硬，管腔狹窄。CT:食管上段（T1~2水平）左側(cè)管壁不規(guī)則增厚，增強掃描可見強化，長約1.5cm，未見淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。,,GTV,GTV,,GTV,GTV的三維立體圖像,CTV,,應(yīng)包括兩側(cè)鎖骨上淋巴引流區(qū)，GTV外放8mm，不應(yīng)超過解剖邊界，除非有外侵證據(jù)。,CTV,,CTV,,CTV,CTV三維立體圖像,GTV

35、+CTV,前后方向觀,左右方向觀,計劃設(shè)計,,,鎖骨上靶區(qū),修改后的鎖骨上靶區(qū),頸段和上段食管癌應(yīng)進行鎖骨上淋巴引流區(qū)的照射，由于鎖骨上區(qū)靶區(qū)較大且不規(guī)則，應(yīng)用IMRT技術(shù)可較容易解決，如應(yīng)用3DCRT技術(shù)進行照射為保證脊髓受量有時需犧牲部分靶區(qū)。,計劃設(shè)計,也可在計劃設(shè)計時，使用手動調(diào)節(jié)MLC遮擋部分靶區(qū)，以使脊髓得到安全受量，保證治療計劃的安全實施。,DVH圖,,國內(nèi)其它醫(yī)院指南,GTV,,,,3cm,CTV1,,1cm,CTV2,