谭文勇：如何进行剂量绘画放疗？

专家简介：谭文勇，男，南方医科大学深圳医院肿瘤科科主任、主任医师，硕士生导师。国内知名肿瘤内科专家，广东省杰出青年医学人才、深圳市实用型临床医学高级人才。擅长对恶性肿瘤的诊治特别是肺癌、乳腺癌、头颈部肿瘤、胃肠道肿瘤等的诊断和治疗方面有较深入的研究。肿瘤诊疗的理念是最大程度控制肿瘤同时，也需要将治疗毒性反应降低到最低程度。在国内较早提出肿瘤心脏病学的理念，因此获得广东省和深圳市科技进步奖三项。

肿瘤放疗技术已经发展了一百多年，随着放疗技术的进步，根治性放疗后局部区域复发是多数恶性肿瘤失败的重要原因之一。其主要原因可能是在设计照射计划时对整个肿瘤的原发灶及转移的区域淋巴结的计划靶区（planning target volume, PTV）给予均匀的处方剂量，而未考虑肿瘤本身在时间空间上的异质性。

自始至终，放疗人追求着一个明确的目标：肿瘤部位接受最佳剂量，危及器官尽可能接受最低的剂量。传统放疗常采用大面积照射，精准度不高，毒副作用大，如今的放疗常采用三维精准定位，实现靶区精准勾画、精准打击，毒副作用低，迈入了“精准放疗”时代，剂量绘画放疗在现代放疗技术中扮演着关键的角色。让我们来了解一下剂量绘画放疗是什么吧！

01什么是剂量绘画放疗？

剂量绘画放疗是从外文文献中翻译过来的名字，即dose-painting放疗，也可叫做剂量修饰性放疗、剂量绘画、剂量雕刻等，它是以功能影像为基础，针对肿瘤内存在的对治疗相对不敏感的生物学亚区域进行补量照射，定量或半定量判断复发风险，对肿瘤区域给予异质性的剂量分布照射，从而可能进一步提高局部控制率。

02如何进行剂量绘画放疗？

目前剂量绘画放疗需利用功能影像，如PET-CT和功能MRI来实施的，根据局部亚区域补充照射剂量的方式可分为亚靶区剂量绘画（DPBC)和数字剂量绘画（DPBN）。

DPBC主要参考特定功能影像参数对补量区域设定阈值，在设定阈值之上的区域认为是复发的高危区域，在所设定阈值之下的区域则认为是低危的复发区域。但是，目前未统一确定需要补量的亚区域的标准摄取值（SUV）阈值，因此尚且没有统一的放疗方案专家共识。

众所周知，肿瘤的功能图像由若干个像素点构成，每个像素点的参数与其代谢强度相关，而DPBN假设的是肿瘤区域内某个像素点的复发风险与其特定功能影像像素的参数强度正相关，某一个特定像素点的照射剂量也与其相应的影像像素强度直接相关。DPBN虽然更有理论优势，但是不能对特定的像素点外放边界，对图像配准中的不确定性比较敏感。因此需要在线的、可清楚显示软组织的影像引导治疗，每次治疗前都需要校正肿瘤的位置。

03为什么要进行剂量绘画放疗？

传统放疗强调的“中心法则”之一，是对靶区给予均匀的照射剂量，但近年来该法则受到巨大的挑战。照射区域存在诸多乏氧区域，且肿瘤不同区域的细胞密度、细胞增殖速度、以及血流丰富程度不同，，且这些因素还会随着治疗过程的时间、空间的不同而不断变化，因此对放疗反应有明显差异的肿瘤使用均匀的照射剂量很显然有其不足。

一般认为具有摄取氟脱氧葡萄糖（fluoro deoxy glucose, FDG）活性的肿瘤亚区域可作为潜在补量照射的靶区。既往有研究表明，在头颈部肿瘤患者中，有摄取FDG活性的肿瘤亚区域较无摄取FDG活性的肿瘤区域需要增加10%~30%的照射剂量。非小细胞肺癌中高FDG代谢区域的原发灶复发是局部复发最常见的原因；肿瘤对FDG摄取模式在整个治疗过程呈相对稳定的趋势，提示对FDG高活性区域补量可能提高局部控制率。这些初步研究表明剂量绘画放疗能够减小肿瘤的复发率，提高肿瘤对放疗的敏感性。

04剂量绘画放疗的好处？

剂量绘画放疗可以对治疗抗拒的肿瘤区域给予更高的照射剂量，而降低治疗敏感区域的照射剂量，一方面保证肿瘤局部高剂量，另一方面保护脊髓、肺等重要器官，同时通过对肿瘤不同部位进行异质性剂量分割照射，实现个体化、精准化和科学化照射。

05剂量绘画放疗还有什么不足？

在DPBC中，设定过多不同的处方剂量水平会不可避免地导致剂量分布的适形度变差，不同剂量水平的亚区域边缘处可能存在剂量冷/热点，准确快速评价计划是剂量绘画放疗的难点之一。采用不同的功能影像学技术如PET-CT和功能MRI所定义的靶区有明显差别，因此会得到不同剂量绘画的照射计划，因此，有必要进一步规范不同的图像采集技术，实现图像处理和分析的统一和自动化，探索非图像参数及其阈值与局部复发、剂量分布的关系。

在多模态功能影像引导的剂量绘画放疗中还存在诸多问题有待解决，包括：多模态影像与模糊的影像信息有机结合、以功能影像为基础的生物亚靶区定义的不确定性、在治疗过程中生物亚靶区的几何不确定性、如何将目前所提供互补信息的功能影像与目前的放疗流程有机整合等。

06剂量绘画放疗在哪些肿瘤中有应用价值？

1、头颈部肿瘤：

头颈部肿瘤剂量绘画放疗的剂量学研究和Ⅰ期临床研究表明剂量绘画放疗具有较好的可行性，其中DPBN的优势更为明显。

2、胸部肿瘤：

目前剂量绘画放疗在肺癌、食管癌中有了一定的临床研究，但仍需要进一步探索。

3、腹盆腔肿瘤：

在前列腺癌和肛管癌的临床研究中体现了剂量绘画放疗的技术可行性和保护正常组织的优势