RTOG-1106-胸部OARs科内.ppt

胸部放疗危及器官图谱,Feng-Ming (Spring) Kong MD PhD Leslie Quint MD Mitchell Machtay MD Jeffrey Bradley MD 泉州市第一医院放疗科caiwj2001译,参与共识制定的机构,the Radiation Therapy Oncology Group(RTOG) European Organization for Research and Treatment of Cancer(EORTC) Southwestern Oncology Group lung cancer committees(SWOG),概况,2009年 美国诊断出大于40万的胸部肿瘤病人(乳腺、肺和食管癌),将近50-60%将接受放疗 胸部的正常组织，包括肺、主支气管、食管、肋骨和胸壁、心脏、臂丛和脊髓是危及器官，通常在胸部放疗中需限制剂量,但到目前为止，这些结构的解剖界限还没有标准化 在Collier 等的报导中，食管勾画的差异达6.0cm和8.0cm而脊髓过0.7和0.9cm，这显然与剂量员的经验无关而与缺乏勾画这些解剖结构缺乏共识有关,在二维放疗年代, Emami 等应用多种组织全部器官体积的1/3，2/3，3/3，TD 5/5和 TD 50/5的建议得到了广泛的应用 随着现代三维适形的出现，开始应用更精确的剂量参数来指导我们的日常实距和临床研究 虽然胸部放疗没有出版被普遍接受OAR勾画指南 但the RTOG and European Organization for Research and Treatment of Cancer 剂量参数广泛应用着并被多个治疗机构所接受,已被广泛接受的OAR限制剂量,OAR勾画的问题,在现在的软件中多数能自勾画肺组织，但因为阈值和感兴趣区的不同，可能会捕捉到不需要的区域(不是肺)，如气道、肺不张区、支气管扩张、瘢痕和大血管 多个因素会影响到最后的勾画效果，包括阈值的设置、对气管支气管和小血管的修改、呼吸时相、排除或包含如PTV/CTV/GTV等靶区，图1 显示的是自动勾画失败和勾画变异会影响到肺的DVH。,内容提要,肺、食管和脊髓图谱 臂丛图谱 近端支气管树图谱 胸壁图谱 心包、心脏和大血管(包括心包隐窝),RTOG 1106 要求的危及器官,RTOG 1106要求的危及器官,胸部放疗中肺是主要的剂量体积限制器官之一 多个剂量参数如V20，V5，V30和平均剂量与肺放射毒性相关，虽然用于剂量计算的肺正常组织勾画和剂量截断值仍有争论，但临床研究和NCCN指南都用V20和平均剂量限制肺受量 不正确勾画而低估正常肺体积将导致两种后果：合适的病人被剔除，特别在临床研究中；或过度估计肺毒性，因而不必要地限制处方剂量 我们希望在应用统一的OAR勾画指南后，(1)在临床研究和实践中产生更多可重复的数据模型 (2)提高每个临床试验的外沿，使来自一个研究的结果能指导其它研究，最后(3) 优化胸部三维适形放疗和SBRT的处方剂量。,肺自动勾画后应该除外近端气管树，但要包括小血管(1 cm 或 肺门区外的小血管)。两侧肺可以作为一个结构也可以作为分开的结构。一般肺的剂量限制是基于除外靶区的双侧肺。 但除外哪个靶区存在争议，是GTV, CTV还是 PTV RTOG 9311 (完成)推荐 PTV RTOG 0617 (正在进行)推荐 CTV RTOG 0117 (完成)/RTOG 0618 (正在进行)/RTOG 0813 (正在进行)/ RTOG 0915 (正在进行)推荐 GTV 因为没有证据支持哪一个更好，我们推荐采用大多数正在进行的RTOG研究的方案 但应该特别注意纵隔淋巴结的GTV不应该被扣除 所有炎症的肺应该勾画；气管/支气管不应该包含在这个结构中，当存在肺不张时，增强CT或PET对区分GTV和肺不张很有帮助,食管,食管的变异可能是因为CT 的窗宽/窗位、口服造影剂、包含食管壁肌肉、食管的长度(如从环状软骨到食管胃连接部或PTV上下各5cm),以及考虑到运动. 这个变化的例子先前已经有报导,食管,食管应该在CT 的纵隔窗上勾画，包括粘膜、粘膜下和所有肌层乃至脂肪外膜，推荐从环状软骨水平开始，逐层勾画到食管胃连接部最后至胃才结束 除非肿块位于食管周围，不然我们不常规推荐口服对比剂，因为这将影响剂量计算和食管的解剖形态,食管是胸部放疗的危及器官 多个体积剂量因素，包括V15, V35, V50, V65, V80,和最大剂量、平均剂量，已有报导与食管炎显著相关 有些报导周长或轴向面积与放射性食管炎相关 所有这些参数与绝对剂量和解剖位置高度相关 然而没有就食管的勾画达成共识，特别是尾侧(食管胃连接部)和头侧(包括颈侧食管)长度 当前的数据仍无法确定发生食管炎危险的单因素阈值,脊髓,在肺部肿瘤治疗中，我们推荐脊髓按脊髓腔的骨性标志来勾画。脊髓的勾画头侧从环状软骨开始到L2下缘或脊髓结束的位置终止 这与正常进行的RTOG研究不同点在于其他研究一律要求画到PTV上下10cm 不应用10cm外扩的原因是它通常外扩到CT扫描的肺癌计划外，在肺下叶肿瘤中它可能跑到脊髓结束的下方或到了CT扫描范围的上界之上 因为脊髓本身在CT扫描上通常 是看不见的，而邻近脊髓肿瘤病人行SBRT时，MRI可以用于确认真正的脊髓所在,脊髓勾画的稳定性对3D-CRT and oligo fractionated SBRT 都是重要的 虽然准确限制脊髓耐受剂量的证据有限，但50Gy,分次小于2Gy是非常安全的，一般与小于1%的严重脊髓病相关 对于高分割治疗方案，最近的RTOG0631研究限制有限体积的脊髓单次分割剂量10Gy 虽然最大剂量与脊髓毒性显著相关，但脊髓的耐受量也存在体积效应。我们的图谱在脊髓勾画中包括了全部椎管，考虑了最大剂量所以相对安全，但可能低估了体积效应,肺、食管、脊髓勾画图谱,Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2011 81(5):1442-57,食管从环状软骨水平开始，此时右肺尖已经可见,脊髓也可以在环状软骨下缘开始勾画， 如果扫描层面足够就从颅底第一颈椎开始， 特别是肿瘤侵及颈部或肺尖时更应如此。,Lung,脊髓结构的勾画应包括整个脊髓腔以减少勾画变异,食管和肺（续）,Spinal cord,食管、肺、脊髓（续）,推荐勾画大血管，但不是必需的,SVC=上腔静脉,推荐勾画近端气管树，但不是必需的,近端气管树,食管、肺和脊髓（续）,SVC=上腔静脉,从主动脉弓水平开始勾画大血管,近端气管树从隆突上2cm开始勾画,食管、肺和脊髓（续）,大血管、近端气管树,AA=升主动脉, PA=肺动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,食管、肺、脊髓、大血管和近端气管树,AA=升主动脉， PA=肺动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,食管、肺、脊髓、大血管和近端气管树,AA=升主动脉, PA=肺动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,食管、肺、脊髓、大血管和近端气管树（续）,AA=升主动脉, PA=肺动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,AA=升主动脉, PA=肺动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,食管、肺、脊髓、大血管和近端气管树,食管、肺、脊髓（续）,DA=降主动脉,食管到食管胃连接部处结束,肺和脊髓（续）,IVC=上腔静脉, DA=降主动脉,肺靶区结束，脊髓仍继续勾画直至L2椎体下缘,IVC=上腔静脉, DA=降主动脉,臂丛,臂丛的勾画因神经根，血管束，远端水平，手臂位置(上或下) 而异 头颈部放疗的臂丛神经勾画已经发表，但因为胸部放疗与头颈放疗时手臂的位置显著不同因而应用价值有限,臂丛,臂丛来源于从C4-C5（C5神经根）到T1-T2（T1神经根）水平出神经孔的脊髓神经 RTOG 618 要求勾画臂丛的主干，应用锁骨下和腋血管作为替代 应用高质量增强CT后，不需要应用替代结构而直接确定实际的臂丛根、干成为可能 我们建议从C5根（C4-C5神经孔）开始勾画这些结构，到锁骨下血管神经束终止，不包括血管，关键步骤是在轴位CT上确认前、中斜角肌、锁骨下和腋动、静脉，明确颈和胸椎,臂丛神经的勾画是一个难题，虽经已有一个头颈部癌病人的图谱，但因为胸部放疗病人的手臂是放在头上的所以不适用 胸部肿瘤的治疗中，臂丛的耐受量非常不清楚。在Emami 等的臂丛耐受剂量共识中建议1/3，2/3，3/3臂丛受照，TD5/5分别为62、61、60Gy,而TD50/5分别是77、76和75Gy 文献报导头颈部病例中臂丛的耐受量是66Gy,2Gy/f 尚无肺癌治疗中的臂丛剂量耐受数据，不同研究中的建议各异 臂丛的耐受量与总剂量、分次量、/和是否应用化疗有关 假设/为2、每次分割量2Gy耐受量66Gy，臂丛的耐受量可以按分次量不同进行推算。,臂丛神经图谱,以下步骤是按Hall的头颈部图谱经修改而来,1. 分别寻找C4-C5和T1-T2水平的神经孔位置以确定C5和T1神经根 2.寻找锁骨下和腋神经血管束的位置以确定下段臂丛的外侧界 3.从C5椎体到插入第一肋水平分别寻找前、中斜角肌 4.从C4-C5水平的神经孔开始向尾侧延续；从脊髓外侧面的区域开始向前和中斜角肌之间的小间隙勾画，在没有神经孔的水平，勾画前、中斜角肌之间的间隙或软组织 5.持续勾画前、中斜角肌之间的间隙，最后中斜角肌将在锁骨下神经血管束区结束 6.向下勾画臂丛直到锁骨下血管束出现，以第二肋作为内界 勾画臂丛时，静脉对比有助于区分神经和血管，需要准确定位臂丛时，推荐CT与MRI融合,臂从神经定位,静脉、动脉和神经 (VAN, 从前到后排列)跨过第一肋并在锁骨下走行。 在冠状位图像上找到血管/神经结构（管或线）穿过第一肋和锁骨的平面。 在这个冠状位上大致勾画这些神经血管组织 (如图中黄色结所示) 在下一个步骤中将应用到这个大致的勾画,1st rib,clavicle,Timmermans Trick-1,臂丛神经定位,从冠状位切换到轴位图像 (黄点显示在轴位图上) 在突出的点之间区域中确认双侧VAN。勾画“N”作为臂从神经根 注：在健侧寻找臂丛神经有助于发现患侧臂丛神经 注:静脉对比剂会使这个任务更容易 (见动脉对比),Timmermans Trick-1,臂丛神经从C4C5之间开始,静脉,动脉,神经,臂丛神经消失,近端气管树,在立体定向放疗时 (SBRT), 肺通常分成中央和外周区。 它的定义是除上方外，近端气管树在各个方向均匀外扩2cm。 RTOG肺癌方案中，应用了近端气管树这个结构作为应回避的结构，同时有助于区分中央和外周肿瘤 近端气管树可以在CT纵隔窗上勾画，包括粘膜、粘膜下和软骨环和这些结构相应的气道它可以作为一个结构勾画，包括远端2cm气管和两侧近端气道,近端气管树,近端气管树应该在CT纵隔窗下勾画，包括这些结构相应的粘膜、粘膜下和软骨环和气道。 上2cm的远端气道和双侧近端气道可以做为一个结构勾画，叶支气管勾画到段分叉出现为止 对于气管和近端气管树，因近端范围、远端结构和周围厚度以及包含或不包含气道都将影响到结果,Recommendation based on Timmerman et al for RTOG 0236 and RTOG 0618, Bezjak et al for RTOG 0813,PBT 应包括近端2cm气管，隆突、双侧中间支气管、双侧上叶支气管、中间支气管、右中叶支气管、舌段支气管、双侧下叶支气管。(图中的a, b, c, d, e, f, g ),近端支气管树 (PBT),PBT可以通过自动勾画中央气道后外扩3mm完成(叶支气管扩2 mm, 主支气管扩3 mm, 支管外扩4 mm),近端气管树（PBT）从隆突上 2 cm 开始,近端气管树（PBT） 续,近端气管树（PBT） 续,近端气管树（PBT） 续,近端气管树（PBT） 续,近端气管树（PBT） 在叶支气管分叉到段支气管水平结束,胸壁勾画,胸壁可以通过同侧肺在外侧、后侧及前方各自动外扩2cm生成。前内侧到胸骨的边缘终止。 后内侧到椎体并包括脊神经根出现的部位。 这个建议的来源: based on Kong et al, Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010 Oct 7. Epub ahead of print “CW2cm预测胸壁毒性的稳定性优于 CW3cm” in Mutter et al, Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2011 Aug 23. Epub ahead of print是它的理论支持,胸壁 (CW),胸壁,胸壁从PTV上 3 cm 开始勾画,CW指的是CW2cm包括肋间肌、神经，不包括椎体、胸骨和皮肤。可以通过同侧肺自动外扩完成 (勾画至PTV外3 cm)。,胸壁,PTV的最上端,PTV,CW指的是CW2cm包括肋间肌、神经，不包括椎体、胸骨和皮肤。,胸壁,GTV的最上端,GTV,PTV,CW指的是CW2cm包括肋间肌、神经，不包括椎体、胸骨和皮肤。,胸壁,CW指的是CW2cm包括肋间肌、神经，不包括椎体、胸骨和皮肤。,围绕着 GTV勾画胸壁.,胸壁,PTV最下层面,PTV下3cm,CW指的是CW2cm包括肋间肌、神经，不包括椎体、胸骨和皮肤。,CW勾画至PTV最下层面下 3cm结束,心包/心脏,大血管，心房和正常心包隐窝,Feng-Ming (Spring) Kong (RTOG), Leslie Quint (ACRIN), Jeffrey Bradley (RTOG), Suresh Senan (EORTC), Ritsuko Komaki (RTOG), Laurie Gaspar (SWOG), Luying Xu (UM), Chengbo Han (UM), Jun Liu (UM), Weili Wang (UM), Robin Marsh (UM), Randall Ten Haken (UM), Charles Thomas (SWOG), Jeffrey Bogart (CALGB), Mitchell Machtay (RTOG),心包，正常隐窝和心房,心包结构包括心包脂肪组织，部分大血管，正常陷窝，心包积液(如果存在)和心房。,心包的解剖,心包囊和正常隐窝,Pericardial Normal Recesses,Groell et al, Radiology, 1999,Vesely et al, 1986,AA,AA=升主动脉, SVC=上腔静脉,SVC,AA,后固有上动脉隐窝 (pSAR),AA=升主动脉, V=上腔静脉,SVC,SVC,AA,DA,AA=升主动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,AA,V,DA,前固有上动脉隐窝(aSAR),AA=升主动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,后固有上动脉隐窝 (pSAR),心包,AA,DA,AA,SVC,PA,AA=升主动脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,PA=肺动脉,心包,前固有上动脉隐窝(aSAR),后固有上动脉隐窝(pSAR),MPA,DA,AA,AA=升主动脉, DA=降主动脉, MPA=肺动脉干,心包,心包,心包,DA,AA,SVC,PA,LA,左肺隐窝 (LPR),右外侧固有上动脉隐窝(rSAR),AA=升主动脉, DA=降主动脉, V=上腔静脉, PA=肺动脉干, PA=右肺动脉, LA=左心房,心包,心包,DA,AA,SVC,LA,RA,MPA,E,心包,后心包隐窝 (PPR),心包,心包,右肺隐窝 (RPR),RA=右心房， AA=主动脉弓, LV=左心室, LA=左心房， MPA=肺动脉干, DA=降主动脉, E=食管,DA,AA,LA,RA,RV,E,LV,心包,心包,心包,斜窦 (OS),RA=右心房, RV=右心室, LV=左心室, LA=左心房, AA=主动脉弓, DA=降主动脉, E=食管,RV,LV,LA,RA=右心房, RV=右心室, LV=左心室, LA=左心房, AA=升主动脉,RA,AA,心包积液 (PEFF),RV,LV,DA,LA,RA,RA=右心房， RV=右心室, LV=左心室, LA=左心房, AA=主动脉弓,DA,LA,RA,RV,E,LV,心包,心包,心包,心包积淮 (PEFF),RA=右心房, RV=右心室, LV=左心室, LA=左心房,肝,心包积液 (PEFF),心包,心包,LV,心脏和心包图谱 心包: 基于解剖 心脏: 基于多数RTOG中心和以前研究的勾画共识，实际上包含了部分心包,心包开始勾画,心包,A,心包从主动脉上端1-2层 (5-6 mm)开始勾画,心包,头臂静脉,左颈动脉,无名动脉,锁骨下动脉,心包续,心包,心包,主动脉弓,主动脉弓,上腔静脉,上腔静脉,SVC=上腔静脉,心包续,心包,心包,上腔静脉,上腔静脉,主动脉弓,主动脉弓,SVC=上腔静脉,心包续,心包,AA,心包,DA,上腔静脉,上腔静脉,主动脉弓,SVC=上腔静脉,心包续,心包,AA,DA,心包,AA,DA,上腔静脉,上腔静脉,SVC=上腔静脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,上腔静脉,上腔静脉,SVC=上腔静脉 PA=肺动脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,上腔静脉,上腔静脉,SVC=上腔静脉 PA=肺动脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,SVC,SVC,SVC=上腔静脉 PA=肺动脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,SVC,PA,PA,SVC,SVC=上腔静脉 PA=肺动脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,CT-GTV,心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,SVC,PA,PA,SVC,SVC=上腔静脉 PA=肺动脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,CT-GTV,CT-GTV,心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,SVC,PA,SVC0,CT-GTV,CT-GTV,PV,PV,SVC=上腔静脉 PA=肺动脉 AA=升主动脉 DA=降主动脉,心包续心脏 开始勾画层面： 肺动脉干经过体中线的下一层,心脏与心包 重叠.,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,SVC,SVC,PA,PA,CT-GTV,CT-GTV,PV,PV,心脏,心脏,PV,PV,心脏和心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,LA,SVC,PA,LA,SVC,PA,CT-GTV,CT-GTV,PA,PV,PV,PV,PA,心脏,心脏,LV,AA=升主动脉, PA=肺动脉, RA=右心房, RV=右 心室, LV=左 心室, LA=左 心房, PV=肺静脉, DA=降主动脉, SVC=上腔静脉,心脏和心包续,心包,AA,DA,PA,心包,AA,DA,PA,RA,LA,RA,LV,PA,CT-GTV,CT-GTV,LA,心脏,心脏,LV,PV,RA=右心房, RV=右 心室 LV=左 心室, LA=左 心房 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,AA,DA,PA,RA,PA,LA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,LA,心脏,心脏,LV,PV,PV,AA=升主动脉, PA=肺动脉, RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室, LA=左心房, PV=肺静脉, DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,PV,LA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,LA,心脏,心脏,LV,PV,RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室, LA=左心房 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,LA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,LA,心脏,心脏,LV,PV,RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室, LA=左心房 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,LA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,LA,心脏,心脏,LV,RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室, LA=左心房 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,LA,心脏,心脏,LV,RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室, LA=左心房 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,心脏,心脏,LV,IVC,IVC=下腔静脉 RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,心脏,心脏,LV,IVC,IVC,IVC=下腔静脉 RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,RV,心包,DA,RV,RA,RA,LV,CT-GTV,CT-GTV,心脏,心脏,LV,IVC,IVC,IVC=下腔静脉 RA=右心房, RV=右心室 LV=左心室 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,心包,DA,RA,LV,心脏,心脏,LV,IVC,IVC,IVC=下腔静脉 RA=右心室 LV=左心室 DA=降主动脉,心脏和心包续,心包,DA,心包,DA,LV,心脏,心脏,LV,IVC,IVC,IVC=下腔静脉 LV=左心室 DA=降主动脉,心脏和心包到膈肌处结束,DA,心包,DA,心脏,LV,IVC,IVC,IVC=下腔静脉 LV=左心室 DA=降主动脉,应用这个图谱时必需注意病人之间存在个体差异，我们必需认识到这个图谱没有考虑正常解剖变异 以臂丛为例，我们没有考虑第4颈神经根或第2胸神经根的变异 以DVH 计算中，组织异质性应该适当考虑包衰减和散射的贡献 呼吸运动的效应不能过度夸大 而分次剂量的校正是另一个需要考虑的课题；3D-CRT and SBRT的剂量限制应该个体化 另外这个图谱纯粹是以CT解剖为基础的，并没有考虑在CT影像上明显正常的肺的功能 这个图谱还需要全球的使用者确认它的实用性和可重复性,Acknowledgement,We are grateful for pictures prepared by Leslie Quint MD, Steven Kronenberg, Daniel Tatro, Dr. Chenbo Han, Dr. Weili Wang and Paul Stanton.,