【文献摘要】立体定向放射治疗脑转移瘤的轮廓勾画中扫描层厚的影响
《Advances in Radiatuon Oncology》杂志2021年4月 11日在线发表美国The University of Texas MD Anderson Cancer Center,的Sara L Thrower, Karine A Al Feghali, Dershan Luo,等撰写的《立体定向放射治疗脑转移瘤的轮廓勾画中扫描层厚的影响。The Effect of Slice Thickness on Contours of Brain Metastases for Stereotactic Radiosurgery》（doi: 10.1016/j.adro.2021.100708.）。
目的:
立体定向放射外科是一种常见的治疗脑转移瘤的方法，通常在磁共振成像(MRI)上作计划。 然而，用于立体定向放射外科患者选择和治疗计划的MR采集参数在医疗机构内部和医疗机构之间可能存在差异。在这项研究中，我们探讨MRI扫描层厚对检测和脑转移性病变的体积轮廓勾画的影响。
脑转移瘤是成人最常见的脑肿瘤，随着转移性疾病患者寿命的延长，发病率不断上升。越来越多的证据表明，在全脑放射治疗中，立体定向放射外科(SRS)提供了良好的局部控制、有限的毒性和认知结果的改善，这推动在脑转移瘤患者中越来越多的应用SRS。此外，患者的选择标准也逐渐发生了变化，目前正在进行的试验正在探索在出现>10个脑转移的患者中的SRS应用，而最初的试验限制了脑转移瘤总数为4个。在对患者进行SRS治疗评估时，当使用大于肿瘤最大直径的扫描层厚时，由于部分容积效应，可能会遗漏小的病变。漏诊的肿瘤可能会继续生长，导致预后不良或需要再治疗。此外，部分体积效应会导致血管被误认为肿瘤，导致高剂量的辐射被照射到原本健康的脑组织。
美国放射肿瘤学治疗学会(American Society of Therapeutic Radiation Oncology)将SRS定义为通过立体定向引导，以约1mm的靶向精度，在1至5次分割中照射治疗颅内靶区。由于磁共振成像（MRI ）的软组织对比优于计算机断层扫描(CT)，靶区病变通常通过磁共振成像(MRI)来识别和评估。由于SRS剂量照射的高度适形性，勾画的靶区的体积决定照射转移瘤的剂量。如果肿瘤轮廓勾画不包含整个病变体积，那么对转移瘤的剂量就不是最理想的，而如果肿瘤轮廓勾画大于真正的病变体积，则会对周围正常组织造成不必要的高剂量。因此，SRS在保留周围健康脑组织的同时，扩大了靶区定义的准确性对实现肿瘤控制的影响
。使用SRS治疗的脑转移瘤的典型成像工作流程包括:获取诊断性MRI以确定患者是否合格，治疗当天进行定位CT和可能的专用计划MRI，以及治疗后定期进行MRI以评估肿瘤反应。通常获得的诊断性MRI层厚为> 2mm，这可能会遗漏小的病变.相反，定位MRI通常采集1毫米各向同性体素（isotropic voxels），因此可能显示诊断图像上未发现的其他小病变。根据这些额外转移瘤的数量和分布情况，患者可能需要比原计划更长的治疗时间，或者可能需要一个完全替代的治疗计划。然而，通常没有获得专门的定位MRI，导致医生对为诊断目的所获得的图像上进行计划。在扫描层厚为2mm的图像上进行计划可能会影响病变的检测和轮廓勾画的准确性。同样，随访时获得的扫描层厚为>2mm的MRI 。诊断可能会降低评估肿瘤负荷和量化治疗结果的准确性。采集高分辨率磁共振图像的主要成本是时间。在不改变其他参数的情况下，从2mm到1mm扫描层厚的变化可以使每个体素产生等效信噪比所需的扫描时间增加一倍。因此，需要有证据证明对患者治疗有实质性影响，以证明在临床工作流程中使用1mm层厚。本研究从病变检测和病变细分(即轮廓勾画)两个方面定量评价扫描层厚对SRS治疗的影响。
方法和材料:
回顾性队列采集了28幅图像，扫描层厚为1 mm，重新采样，模拟扫描层厚度为2 mm和3 mm的图像。 在原始图像上共有102个转移瘤，范围从0.0030 cc到5.08 cc(75%百分位数0.36 cc)。 三组图像由经验丰富的医生进行重新勾画（were recontoured）。
结果:
在1 mm层厚图像上检测和轮廓勾画的所有图像中，有3%的病灶在2 mm层厚图像上漏检(be missed），13%的病灶在3 mm层厚图像上漏检。 在2mm和3mm层厚的图像上均被发现的一个病变，在1mm层厚图像上确定为血管。 此外，在2mm层厚图像上病变轮廓勾画大11%，在3mm层厚图像上病变轮廓勾画大43%。
结论:
使用扫描层厚为>1 mm的图像，会影响对脑部病变的检测和细分，对患者的管理和治疗效果有重要影响。
我们已经表明,考虑和应用SRS治疗脑转移瘤时，使用扫描层厚>1毫米的MR图像，会导致错过和过高应对（overcalled）病变，影响细分病变的体积（affect the volume of segmented lesions）,对病人管理和治疗结果有重要影响。当使用图像来部分患者进行治疗、计划和评估治疗后反应时，应考虑到上述发现。