一篇发表在Frontiers in Oncology的小型回顾探讨胸腔病变中质子治疗的成像策略及其技术趋势。主要关注模拟、计划、定位、自适应、监测和治疗过程递送剂量时的成像策略，以及如何利用现有的质子治疗工具和设备处理胸部肿瘤解剖学的变化。过去5年中检索了174篇论文，确定并讨论了关键问题和实施的解决方案。在前一篇文章《胸部肿瘤质子治疗中的成像策略（上）》中，小编给大家介绍了质子治疗在胸部肿瘤治疗模拟递送剂量时的成像策略。这篇文章主要介绍胸部肿瘤质子治疗的计划、治疗定位、自适应治疗的成像策略。联系质子中国小编(微信号：ProtonCN)可获得原文。
轮廓和计划评估
18F-氟脱氧葡萄糖-PET/计算机断层扫描(CT)在肺癌和其他胸腔恶性肿瘤中的应用已经非常成熟。在自由呼吸的病例中，通常经过4D-CT检测得到所有呼吸阶段的平均强度，投影重建图像中所有可用的临床信息来计划肿瘤总体积(GTV)。然后在一个平均的4D-CT上生成计划，并进行密度覆盖。Fracchiolla等人报告的方法是在自由呼吸CT上描画内部靶体积(ITV)，作为4D-CT每个阶段的所有临床靶体积(CTV)轮廓的联合。该计划基于自由呼吸CT进行计算。射程不确定性
在选择成像CT进行计划时，需要考虑Hounsfield单位的质子—停止—功率转换有关的不确定性。目前，使用单能量CT光子到质子停止功率计算的算法，对每厘米(cm)的束流路径长度采用3%~3.5%的不确定性。然而，出于计划的目的，采用双能量CT(DECT)或其他技术可以改善非小细胞肺癌质子治疗的技术进步，减少治疗时的射程不确定性。特殊方法
将4D-CT通气成像纳入功能性质子治疗具有可行性。在调强质子递送中，功能质子治疗计划进一步保留正常肺部区域而不降低计划靶体积(PTV)覆盖率。这种方法在将呼吸运动CT0(吸气时)至CT50(最大呼气)幅度限制在5~7 mm的患者中具有可行性。Sala等人提出高频冲击性通气(HFPV)来减少大幅运动影响。这种方法是清醒的患者采用高频率低潮气量(100~400次/分钟)呼吸。运动监测设备
不同的运动监测设备与X射线成像设备结合可用于PT的计划、设置和递送。根据表面引导放疗(SGRT)中使用光学系统、肺活量测定和标记的实施技术类型进行分类。SGRT系统包括商用和内部解决方案，商用有瓦里安实时位置管理系统(瓦里安医疗系统公司，加利福尼亚州帕洛阿尔托)和Vision RT。肺活量系统包括使用SDX系统(Dyn'R-SDX，2.06版)的DIBH和主动呼吸协调器(ABC，医科达肿瘤系统有限公司，英国西萨塞克斯克劳利)。一些作者报告了使用支气管镜植入的金靶标或支气管内超声引导。通过使用X射线成像设备研究标记物运动作为肿瘤移位的替代物来评估患者的呼吸稳定性。Elhammali等人报告说，经胸腔入路至少需要3天，支气管镜入路至少需要2天，以便在模拟前让靶标稳定下来。也有研究报道使用Z-733 V呼吸门控系统(Anzai Medical, 日本东京)。胸腔肿瘤患者的标准治疗需要每天通过2D/3D匹配方法匹配靶标或椎骨来实现患者的定位。这种设置需要一直持续到数字重建X光片上的最终基准靶标在2 mm内并达成一致为止。
2D/2D融合方法限制了软组织的可见度，这对PT射线来说是至关重要的，并确保了治疗方案的递送。配备锥形束计算机断层扫描(CBCT)成像的治疗胸部适应证的笔形束扫描质子治疗(PBSPT)设施的数量正在不断增加，从而允许实施剂量累积和自适应治疗。为了克服缺乏机载3D图像的问题，需要每周获取CT图像生成验证和自适应计划。
在治疗过程中，通过定期进行质量保证CT扫描来验证治疗的设置和递送。患者在治疗的第1、2、4和6天进行验证性CT扫描，以确认适当的位置。有研究讨论了解剖学变化与采用自适应放疗的相关性。离线自适应
CT允许在PT结束时评估肿瘤的收缩情况。如果由于肿瘤体积变化(收缩)或患者身体质量减少而导致束流溢出到远端，则需要进行重新计划。当食管和脊髓的剂量增加并超过极限剂量或与肿瘤相邻的肺部剂量增加约10%时，重新进行自适应计划。在线自适应
基于计划再优化的在线自适应方案采用快速但精度有限的分析算法，仍可提高肺部和头颈部癌症患者的整体治疗剂量。尽管如此，在本研究选取的论文中，没有文献报道在线自适应。在胸腔肿瘤中，呼吸门控的PT与图像引导技术相结合，可以实现自适应计划递送。腹部表面运动被当作肿瘤运动的替代物，当监测到的呼吸相落在预定的门控窗口内时，束流才会打开。为了充分实现PT治疗胸部肿瘤的潜力，需要对治疗过程中所有与图像有关的方面进行改进，从模拟、计划算法、实时跟踪靶区体积进行图像引导和自适应治疗。对于复杂的解剖学结构，应考虑采用调强质子治疗，并进行适当的运动管理。对于位于中心位置的病变和再程照射，体积成像对于准确地递送和减少PTV边缘至关重要。我们对部分文献的回顾强调了治疗胸腔恶性肿瘤时遇到了因显著组织异质性而移动靶区的障碍，以及为克服这些挑战做出的技术努力。其中最重要的是PT设施缺乏用于治疗设置和调整的3D体积成像。由于用非容积式2D图像观察肿瘤对PT来说是个挑战，所以经常采用植入性靶标，尽管植入性靶标是一种有效率并不高的侵入性操作。当肿瘤靠近骨质结构时，可将骨质结构作为靶标。在PT中，4D-CT、ITV生成和自由呼吸是经常报道的优于DIBH的方法。自由呼吸法主要适用于因呼吸导致肿瘤位移不超过5 mm的情况。SGRT PT是一种基于重复CBCT或CT分析的报告选项。在光子放疗中，4D-CBCT和4D-CT使适当的分次内和分次间运动管理成为可能。肺活量测定是PT中最广泛采用的解决方案。DECT被认为是对射程不确定性的更精确的估计，但目前还没有在临床应用。采用在线自适应策略需要机载设置成像(CBCT用于生成合成CT)或在轨CT和专用软件，这将允许适应性和计划质量保证。(质子中国 编译报道)参考文献：Algranati C, Strigari L. Imaging Strategies in Proton Therapy for Thoracic Tumors: A Mini Review. Front Oncol. 2022 Apr 14;12:833364.
