胸部肿瘤呼吸运动过程中患者解剖学变化规律或可用于优化质子治疗

荷兰癌症中心科研人员研发了一个胸部肿瘤放射治疗过程中解剖学变化大样本数据模型，用于提高肺癌患者质子治疗计划的准确性。该模型获取了各种不同的胸部解剖学变化，并且能够弥补设备不确定性和呼吸运动导致的治疗误差。

与传统放疗相比，质子治疗在摧毁肿瘤细胞的同时，能够更好地保护健康组织。然而患者在治疗过程中的解剖学变化会影响质子治疗的准确性，为了避免放射线在瞄准肿瘤的过程中“脱靶”，放射治疗专家有时候不得不扩大照射野，但研究表明在质子治疗中采用这种方法获得的效果并不理想，有时候仍然会导致肿瘤剂量不足，健康组织剂量过高，加重副作用。由于胸腔内组织密度差别更大，因此对于肺癌患者来说，问题尤为严重。

研究人员正在尝试各种方法，希望能够在质子治疗中更精确瞄准靶目标，目前为止认为影响精确性的原因包括患者呼吸运动以及摆位和照射野设定误差。但至今仍然缺少一种能够评估患者解剖学变化的方法。

荷兰癌症中心（Netherlands Cancer Institute）Jan-Jakob Sonke教授和他的同事一起搜集了大量患者治疗计划制定和日常图像引导所需的每一次影像扫描资料。每一个扫描都使用变形图像配准测量每一个维度的治疗计划和治疗传输之间的差异。

接下来研究人员将这些差异转变成相应的解剖学变化，并取治疗第一周的平均数，获得系统性变化。最后，研究人员使用主成分分析法（principle component analysis ）获得了最常见的解剖学变化“模型”。

“我们也对患者机体的其他部位采用了同样的分析方法，但对于胸部来说，我们只研究了呼吸运动引起的解剖学变化。”研究的第一作者、荷兰癌症中心Yenny Szeto教授表示。“有了这个模型，我们能够从统计学上对即将接受质子治疗的肺癌患者的解剖学变化进行预测，从而让治疗计划剂量与实际传输的剂量更接近。”

Sonke、Szeto和他们的同事目前计划将他们研究出来的模型与质子治疗计划制定软件相结合。“我们的模型反映的是患者最真实的几何学变化。”Szeto表示，“我们能够将这些变化转化成为可能发生的剂量分布不确定性，从而优化质子治疗计划。”（质子中国 编译报道）