在MR引导的前列腺立体定向体放射治疗过程中，靶区在分次治疗过程中的运动：自适应计划和实时运动管理的重要性

迈克尔·J·泽莱夫斯基（Michael J. Zelefsky）|陈婷（Ting Chen）|瑞安·D·沃尔特斯（Ryan D. Walters）|吴正恩（Cheongeun Oh）|尼古拉斯·W·科兰杰洛（Nicholas W Colangelo）|王赫生（Hesheng Wang）|彼得·B·希夫（Peter B. Schiff）|卢思明（Siming Lu）|李尚圭（Sangkyu Lee）|马修·朗（Matthew Long）|艾莉森·麦卡锡（Allison McCarthy）|杰弗里·D·库尼（Jeffrey D. Cooney）|保琳娜·加拉维斯（Paulina Galavis）|大卫·巴比（David Barbee）

美国纽约州纽约市纽约大学格罗斯曼医学院放射肿瘤学系、生物统计学系

摘要

目的

本研究利用综合运动管理（CMM）技术，评估了在MRI引导的直线加速器（Linac）上进行立体定向放射治疗（SBRT）过程中前列腺的位移程度，并确定了与治疗过程中运动（IFM）相关的因素。

方法

212名临床诊断为局部前列腺癌的患者接受了5次分割的SBRT治疗，治疗设备为1.5 T的MR-Linac，治疗过程中通过CMM持续监测并控制患者的运动。在治疗前通过MRI配准确定了患者体位的初始变化。分析了治疗过程中的体位变化情况，并通过多变量分析确定了与IFM相关的因素。

结果

在614次治疗分割中（占62.7%），有超过1.5毫米的体位变化导致了治疗计划的调整（ATP）。治疗前的平均前后方向位移为2.2毫米，上下方向位移为2.1毫米。在962次可评估的分割中，平均治疗时间为13.7分钟，平均工作比为95.8%。在520次分割中观察到持续位移超过3毫米（占54.1%），其中位移的中位时间为24秒；在209次分割中观察到位移超过5毫米（占21.7%），位移的中位时间为12.4秒。采用ATS + ATP工作流程可降低位移超过3毫米的风险（p = 0.035），而年龄较大则增加了这种风险（p = 0.011）。

结论

在放射治疗开始前和治疗过程中，前列腺可能会发生显著位移，这些位移常常超出设定的安全边界，可能导致肿瘤接受剂量不足。在前列腺SBRT治疗中，持续的运动监测和 gating技术是减少IFM、提高治疗精确性的重要手段。

引言

实时自适应规划是前列腺立体定向放射治疗（SBRT）的关键要素之一，它能够监测治疗过程中的前列腺运动（IFM），并据此进行必要的位置调整，以确保剂量投递的精确性[1]。在治疗过程中，前列腺的位置变化常常会超出临床靶区的安全边界（通常在上下或前后方向），这主要是由于膀胱充盈、直肠气体膨胀、呼吸运动以及患者自身的移动[2][3]。如果能够监测到前列腺的运动并在其超出预定靶区时中断放射治疗，就可以应用3毫米的CTV（临床靶体积）到PTV（计划靶体积）的安全边界，从而有效减少对周围正常组织的辐射损伤[4]。

在使用MR-Linac进行每日治疗时，综合运动管理（CMM）系统的存在有助于实时监测放射治疗过程。当检测到前列腺位置超出设定的阈值时，系统会自动中断放射治疗[5]。1.5 T Elekta Unity系统上的CMM系统利用冠状和矢状影像来追踪前列腺的位置，并对任何运动进行校正[6][7]。该系统支持自动的放射束门控和快速的位置校正功能，通过基线位移计划将多叶准直器（MLC）重新定位到新的靶区位置，随后在在线治疗规划系统中重新计算并确认后，再继续进行治疗[8]。

我们最近在我们的科室中常规应用了CMM系统来处理所有使用MR-Linac进行的前列腺SBRT治疗。2025年1月至9月期间，共有212名患者接受了CMM系统的辅助治疗。共分析了962次治疗分割的数据。据我们所知，这是迄今为止规模最大的单机构前列腺癌患者队列研究。我们分析了治疗前的体位变化、治疗过程中的运动模式以及与IFM相关的因素。

章节摘录

材料与方法

212名临床诊断为局部前列腺癌的患者接受了1.5 T MR-Linac的SBRT治疗，治疗过程中使用了CMM来监测前列腺的运动。参与分析的患者特征见表1。如前所述，这些患者通常接受5次分割、每次40 Gy的放射治疗，治疗间隔为两天。临床靶区包括前列腺和精囊，安全边界设定为3毫米。

结果

在614次治疗分割中（占62.7%），治疗前进行了超过1.5毫米的体位校正（采用ATS + ATP工作流程）；而在366次分割中（占37.3%），体位变化小于1.5毫米，治疗按照当天最初生成的计划进行（仅采用ATS工作流程）。设定1.5毫米的位移阈值是为了在放射治疗过程中减少前列腺偏离PTV区域的风险。

讨论

在对212名接受MR引导的前列腺SBRT治疗的患者进行分析时，分别有54%和21.7%的分割中观察到前列腺位移超过3毫米和超过5毫米。尽管这些位移在临床上具有显著性，但我们的工作流程能够及时检测到这些运动并采取相应的校正措施，从而保持了治疗的准确性和精确性，同时也允许使用3毫米的CTV到PTV的安全边界[1][4][9]。

研究资金支持

本研究未获得任何外部资金支持。

CRediT作者贡献声明

迈克尔·J·泽莱夫斯基（Michael J. Zelefsky）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督、概念构思。陈婷（Ting Chen）：撰写——审稿与编辑、方法学设计、数据管理。瑞安·D·沃尔特斯（Ryan D. Walters）：撰写——初稿撰写、数据可视化、数据分析。吴正恩（Cheongeun Oh）：方法学设计、数据分析。尼古拉斯·W·科兰杰洛（Nicholas W Colangelo）：撰写——审稿与编辑。王赫生（Hesheng Wang）：撰写——审稿与编辑、监督。彼得·B·希夫（Peter B. Schiff）：撰写——审稿与编辑、监督。卢思明（Siming Lu）：软件开发、数据管理。

利益冲突声明

作者声明以下可能构成利益冲突的财务关系或个人关系：迈克尔·J·泽莱夫斯基与Boston Scientific存在咨询关系。其他作者均无利益冲突。