《Physica Medica》:Evaluating the setup accuracy and workflow efficiency of tattooless surface-guided radiation therapy for breast cancer
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完全无创表面引导放疗工作流程在乳腺癌不同放疗技术中显示稳定setup准确性(平均误差1.3-3.6mm),周期性图像引导(pIGRT)可显著缩短治疗时间(平均减少0.7-2.4分钟)且不降低精度,证实该方案在提高效率的同时维持高精度的临床可行性。
山内亮平(Ryohei Yamauchi)|富田文宏(Fumihiro Tomita)|内田信夫(Nobue Uchida)|石倉智(Satoshi Ishikura)
日本东京圣卢克国际医院(St. Luke’s International Hospital)放射肿瘤科
摘要
目的
评估一种完全无需纹身的表面引导放射治疗(Surface-Guided Radiation Therapy, SGRT)工作流程在不同乳腺放射治疗技术中的设置精度和工作效率,并确定图像引导放射治疗(Image-Guided Radiation Therapy, IGRT)的频率对这些结果的影响。
方法
共有324名患者在接受全乳腺照射(Whole-Breast Irradiation, WBI)、深呼吸屏气照射(Deep Inspiration Breath-Hold, DIBH)或乳腺切除术后进行胸壁和区域淋巴结照射(Chest Wall and Regional Nodal Irradiation, RNI)时,均采用了AlignRT进行引导。在整个模拟和治疗过程中,始终应用了无需纹身的工作流程。根据实施时间,患者被分为每日IGRT(daily IGRT)组和定期IGRT(periodic IGRT)组。通过IGRT后的残余3D矢量误差来评估设置精度,并根据AlignRT的监控日志确定治疗时间。
结果
平均3D矢量误差(95%置信区间)分别为:WBI为1.4毫米(1.4–1.5毫米),DIBH为1.3毫米(1.2–1.4毫米),RNI为3.6毫米(3.5–3.7毫米)。各组中剂量分布在5毫米以内的比例分别为97.1%、94.4%和81.9%。每日IGRT组和定期IGRT组之间未观察到显著的精度差异。在RNI组中,较长的监控时间与更大的设置误差相关,尤其是在每日IGRT组中。与每日IGRT相比,定期IGRT的监控时间显著缩短(平均缩短时间为0.7–2.4分钟),并且这种缩短效果在各个治疗分次中逐渐体现。
结论
完全无需纹身的SGRT工作流程确保了乳腺放射治疗的准确和高效的患者定位。定期IGRT在保持高精度的同时减少了治疗时间,支持其在临床实践中的可行性和优化整合。
引言
在乳腺癌放射治疗中,准确且一致的患者定位至关重要,以确保足够的靶区覆盖并最小化对风险器官(尤其是心脏和肺部)的剂量。传统的工作流程依赖于皮肤标记和激光对齐,通常需要频繁的图像引导放射治疗(IGRT);然而,这些方法可能会延长治疗时间、增加成像剂量并导致患者不适[1]、[2]。
表面引导放射治疗(SGRT)提供了一种非侵入性、无需纹身、实时的患者定位和分次内监测方法[3]、[4]。先前的研究表明,SGRT可以实现亚毫米级的设置精度,并在不过度牺牲精度的情况下减少IGRT的频率。例如,Kügele等人报告称,在全乳腺照射(WBI)中,SGRT的设置精度优于基于激光的对齐方法;而Rudat等人证明,在深呼吸屏气(DIBH)期间,SGRT的稳定性达到亚毫米级,与锥形束计算机断层扫描(CBCT)相当[5]、[6]。
然而,对完全无需纹身的SGRT工作流程的全面评估仍然有限,特别是那些涉及多种靶区(如单独的全乳腺[WBI]或胸壁[CW],或WBI/CW结合区域淋巴结照射[WB/CW + RNI])以及不同的呼吸管理技术(如自由呼吸[FB]和DIBH)的情况。大多数先前的研究样本量较小,仅关注单一靶区,或采用了结合皮肤标记的混合工作流程[1]、[5]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]。此外,尽管SGRT有望提高工作流程效率,但直接关联不同IGRT策略下设置时间和定位精度的定量临床数据仍不足。最近,Jeong等人和Kang等人证明了SGRT在乳腺放射治疗中比基于纹身的对齐方法具有更短的处理时间;然而,这些研究仅依赖于每日IGRT方案,未评估成像频率或长期工作流程成熟度的影响[9]、[10]。
为了解决这些问题,本研究对324名患者进行了大规模的实际应用评估,涉及5418个治疗分次,这是迄今为止最大的单机构研究样本量。我们全面分析了三种治疗方式(WBI、DIBH和WBI/CW + RNI)的设置精度和治疗时间,评估了从每日IGRT转换为定期IGRT的影响,并探讨了临床实施过程中的时间依赖性学习效应和工作流程效率。这些分析的结果可以为优化设置精度与效率之间的平衡提供实际依据,从而支持SGRT在常规乳腺放射治疗实践中的安全有效整合。
材料与方法
研究人群
这项回顾性研究包括了2023年7月至2024年12月期间在我们机构接受外照射治疗的324名乳腺癌患者。所有治疗均使用AlignRT(v6.3,Vision RT Ltd.)进行,从CT模拟开始就采用了完全无需纹身的设置方案。该研究已获得机构审查委员会的批准(批准编号:24-R060)。
根据治疗部位和技术,患者被分为三组:自由呼吸下的WBI(n = 213)
结果
患者和分次特征
表1总结了每种方案分析的患者数量和治疗分次数量。总共纳入了324名患者和5418个治疗分次。每个治疗组都报告了图像引导分次的数量以及具有有效治疗时间日志的分次数量。所有亚组的治疗时间日志数据完整性均超过95%。
使用无需纹身的SGRT进行设置
通过分析IGRT后的残余3D矢量误差来评估整体设置精度
讨论
本研究全面评估了完全无需纹身的SGRT工作流程在乳腺癌患者中的设置精度和工作效率。在三种治疗方式(自由呼吸下的WBI、DIBH以及WBI/CW结合RNI)中,无论是每日还是定期IGRT方案,设置精度均符合临床要求。值得注意的是,从每日IGRT转换为定期IGRT显著减少了治疗时间,同时没有影响定位精度,表明优化的成像频率可以
结论
这项回顾性研究涉及300多名乳腺癌患者(超过5000个治疗分次),他们使用了AlignRT进行完全无需纹身的SGRT治疗,结果显示在WBI、DIBH和RNI中设置精度符合临床要求,并且显著提高了治疗效率。从每日IGRT转换为定期IGRT减少了总体治疗时间,同时保持了精确的定位精度。这些结果来自迄今为止最大的单机构数据集,证实了优化后的SGRT工作流程的有效性
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。