当代离线自适应放射治疗对肺癌的疗效 (ECLAIR)

肺癌是全球最常见的癌症类型之一，死亡率最高。 非小细胞肺癌（NSCLC）是其主要形式，占病例的85%以上。 由于症状通常在晚期出现，许多患者在诊断时已表现为局部晚期疾病（LA-NSCLC）。 不可切除的LA-NSCLC的基石治疗包括系统性治疗和放射治疗的联合，随后进行免疫治疗。

放射治疗前需进行劳动和时间密集的治疗准备过程。 该过程首先需要诊断成像，如PET-CT，随后使用专门的呼吸引导四维（4D）计划CT进行治疗计划成像。 接着，必须根据国际推荐的指南，由放射肿瘤科医生对肿瘤和周围风险器官（OARs）进行轮廓勾画并独立审查。 目前使用商业卷积神经网络（CNNs）来支持这一轮廓勾画过程。 这些模型基于先前的训练数据进行体素级分类，以标记解剖结构。 广泛使用的用于OAR轮廓勾画的商业CE认证应用是Syngo.via®。

轮廓勾画后，进行剂量学治疗计划。 计划创建从优化步骤开始，随后进行剂量计算，旨在实现靶区覆盖和OAR保护之间的可接受平衡。 常用的简化此过程的CE认证知识型计划工具是RapidPlan®。 该系统提供可实现的剂量分布估计，并指导剂量师和医学物理师生成高质量计划。 所有准备步骤均在计划CT上执行，该CT仅代表某一时刻的单一解剖快照。

准备完成后，放射治疗疗程开始。 治疗每天进行，持续长达七周。 在此期间，肿瘤和胸腔内解剖结构可能发生变化，导致初始轮廓和治疗计划不再匹配治疗当天的患者解剖结构。 因此，适应性放射治疗（ART）——根据解剖变化修改原始计划——可能是有益的。 临床研究表明，NSCLC患者在治疗过程中出现肿瘤退缩或胸腔内移位时，可能受益于频繁的治疗计划调整。 据报道，无进展生存期和总生存期有所改善，建议对LA-NSCLC进行常规的中期离线ART。

然而，尽管有证据支持，接受适应性放射治疗的患者数量非常有限。 与轮廓勾画和治疗计划相关的广泛劳动力仍然是所有符合条件的患者广泛实施ART的主要障碍。

几种现代工具有可能加速适应性过程。 在本研究中，研究者计划前瞻性地对30名LA-NSCLC患者进行中期适应性调整。 这些患者将接受重复的计划CT，随后进行新的轮廓勾画和治疗计划，模拟治疗前的工作流程。 这种方法能够初步评估现代轮廓勾画和计划工具在适应性设置中的时间效率。 所有使用的工具均为CE认证，并作为标准临床实践的一部分应用于初始计划CT。 医学物理师和医生进行的质量检查和人工审查将与治疗前程序相同。 对于入组患者，所得治疗计划考虑了解剖变化，可能增强肿瘤覆盖和OAR保护。

所有治疗完成后，将开始回顾性阶段。 该阶段将研究将最先进的位置验证成像——即锥形束CT（CBCTs）——作为重复计划CT的替代方案的可行性。 如果可行，可以避免重复的4DCT采集，从而避免患者额外的成像剂量，并减少额外预约的负担。 确定当前的轮廓勾画和计划工具能否有效应用于CBCT数据至关重要。 上述前瞻性工作流程将作为时间效率以及轮廓勾画和计划质量的基准。 这一比较将有助于确定在ART工作流程中从重复4DCTs过渡到CBCTs是否可行且有利。

在前瞻性ART工作流程中，将获取重复的4D计划CT，随后使用Syngo.via®进行自动OAR轮廓勾画 和手动勾画肿瘤病灶。 然后使用RapidPlan®进行治疗计划，该工具增强优化并减少观察者间的变异性。 如果所得适应性计划提供剂量学优势，则将在剩余的放射治疗疗程中实施。 计划验证程序将模拟治疗前计划中使用的程序，包括负责医生和医学物理师的批准。 每个工作流程步骤的时间测量将被记录，作为回顾性阶段的基础数据。

在回顾性评估中，研究者将评估基于CBCT的ART工作流程的性能。 将使用日常CBCT图像——常规获取用于位置验证——而非重复的4DCT。 将验证CBCT图像质量用于放射治疗计划，并使用专门的CE认证软件（MIM®）将其转换为合成CT。 合成CT生成提高了剂量计算的准确性。 然后使用Syngo.via®和MIM®进行自动OAR轮廓勾画，随后进行手动肿瘤勾画。 随后的治疗计划将再次使用RapidPlan®执行。 此过程将评估CBCT或合成CT在多大程度上支持适应性治疗计划。 如前瞻性阶段一样，所有工作流程阶段都将进行时间记录。