《Oral Oncology》:Postoperative radiotherapy delineation after mandibular bone flap reconstruction in oral cavity and oropharyngeal cancers
编辑推荐:
朱丽叶·塔里亚特|皮埃尔-伊夫·马西|雷诺·普罗德奥姆|塞西莉亚·加丹|皮尔卢伊吉·博诺莫|弗洛朗·卡尔苏扎法国卡昂弗朗索瓦-巴克勒斯综合癌症中心放射肿瘤科摘要背景术后放疗是治疗局部晚期口腔及口咽癌的核心手段。随着带血管的下颌骨瓣以及个性化固定系统的广泛应用,术后解剖结构发生显著
朱丽叶·塔里亚特|皮埃尔-伊夫·马西|雷诺·普罗德奥姆|塞西莉亚·加丹|皮尔卢伊吉·博诺莫|弗洛朗·卡尔苏扎
法国卡昂弗朗索瓦-巴克勒斯综合癌症中心放射肿瘤科
摘要
背景
术后放疗是治疗局部晚期口腔及口咽癌的核心手段。随着带血管的下颌骨瓣以及个性化固定系统的广泛应用,术后解剖结构发生显著变化,这使得靶区界定变得更加复杂。虽然针对软组织瓣已有共识性指南,但尚无专门针对下颌骨瓣在术后放疗计划中特征描述与界定的实用框架。本研究旨在为规划CT上骨瓣的界定提供多学科、基于影像学的建议。
方法
从多中心XFLAP数据库中选取了节段性切除、边缘切除和下颌骨截除等典型病例。头颈外科医生、放射肿瘤学家和放射科医生共同制定了相关实用建议,包括CT窗设置、骨切缘与血管蒂的识别,以及如何分别勾画原生下颌骨、骨瓣、骨切缘、固定装置及相关软组织结构。
结果
下颌骨重建会形成多种不同的解剖结构,包括多节段腓骨重建、无骨连续性的承重钢板、边缘切除以及下颌骨截除等。我们建议系统地使用合适的骨和金属窗设置,以便准确识别皮质界面和固定装置;将骨瓣与原生下颌骨区分开来独立界定;同时分别勾画骨切缘和固定钢板,从而便于进行区域剂量-体积分析。
结论
下颌骨瓣重建为术后放疗带来了更多复杂性。在规划CT上采用标准化、基于解剖结构的骨瓣、骨切缘及金属固定装置界定方法,可能是实现可重复的治疗计划以及系统评估重建后下颌骨的剂量-体积效应的必要步骤。这些建议为不同机构间的规范统一以及未来保留骨瓣的手术策略提供了实用依据。
引言
术后放疗仍是治疗晚期头颈癌的核心方法,常与化疗联合使用,以提升局部及区域控制效果并提高患者生存率。近几十年来,同步整合增强调强放疗、容积调制弧治疗和质子治疗等先进放疗技术的出现,使得剂量传递更加精确且符合肿瘤形状,从而优化了治疗效果[1]、[2]、[3]。这些技术能够实现更陡峭的剂量梯度,更好地保护周围重要结构,但同时也对目标区域的精准定义提出了更高要求,以确保肿瘤得到最佳覆盖。而在术后情况下,由于肿瘤切除后往往需要再进行重建手术[4],相比正常解剖结构会出现较大的差异,因此目标体积的界定更为复杂。值得一提的是,通过带血管的自由瓣、个性化钛板以及计算机辅助规划技术,可以实现更大范围的肿瘤切除,同时避免功能或外观上的损害。然而,重建的技术可行性并不等同于就可以进行更大范围的骨切除。即便进行了重建,下颌骨切除仍会对咬合、咀嚼、言语发音、面部轮廓、颞下颌关节生物力学以及感觉功能(尤其是下牙槽神经的功能)产生重大影响。此外,带血管的骨重建还会增加手术时间、供区并发症风险以及围手术期风险。因此,尽管重建有助于实现符合肿瘤学要求的切缘,但手术指征以及切除范围主要取决于肿瘤的侵袭模式和功能保留原则,而非单纯的重建可行性。这些因素都增加了手术决策的复杂性。而下颌骨缺损的修复又会使得影像学上呈现多种复杂的解剖结构,尤其是当采用腓骨、髂骨嵴或肩胛骨自由瓣进行重建时。这类手术通常还需要搭配个性化固定系统,以及相关的软组织填充物和金属接骨装置,这些都可能产生与装置相关的伪影。
目标体积的界定在不同观察者之间存在较大差异[5]。在术后放疗的CT图像中,这些移植瓣的存在进一步增加了术后放疗计划的复杂性[6],主要是因为术后解剖结构发生了变化,而且放疗计划所依赖的传统标志点也发生了改变。在术后放疗中界定骨瓣就显得十分必要,这样才能找到保护骨瓣、改善长期功能的策略,这也凸显出跨学科协作的重要性。为应对这些关键挑战,有一项国际研究分析了相关领域的共识与知识空白[7]。此外,也有多中心团队共同努力,试图制定出软组织瓣的共识界定图谱[8]。
本研究的目的是基于术后CT影像,并结合头颈外科医生和放射肿瘤学家的多学科意见,为不同类型下颌骨切除的特征描述以及术后放疗中的下颌骨瓣界定提供实用指导。
章节摘录
方法
该影像数据集包含以DICOM-RT格式存储的281份术后3D CT扫描图像,这些图像来自四家不同的医疗中心,均为接受头颈癌手术治疗的患者所拍摄。该数据集已获得机构伦理委员会的批准,并遵循法国数据保护局(CNIL)的GDPR规定,属于MR004框架范畴(授权编号2,214,228 v0,2019年7月3日)。所有患者均签署了书面同意书。在这281个病例中,
下颌骨切除与重建
典型的骨切除病例取自机构内的XFLAP9数据库,该数据库已通过机构伦理和科学审查委员会的审批,同样遵循法国数据保护局(CNIL)的GDPR规定,属于MR004框架范畴(授权编号2,214,228 v0,2019年7月3日)。该数据库收录了那些在骨瓣重建的同时接受术后放疗的患者[9]。
当下颌骨切除用于治疗口腔恶性肿瘤时
用于骨瓣显示和剂量计算的CT
CT以亨斯菲尔德单位表示体素的衰减值,其动态范围很广,空气的衰减值通常为?1000 HU,而致密金属材料的衰减值可达+4000 HU。在没有金属装置的情况下,若要对下颌骨进行评估,将窗位设定为400 HU,窗宽设为2000 HU(范围从?600到1400 HU),这样既能较好地区分皮质骨和骨小梁,又能保持一定的噪声容忍度,不过软组织的对比度分辨率较低(见图1
)。在这种情况下结论
随着重建手术在头颈癌外科治疗中越来越重要,它们也为术后放疗带来了更多的解剖学和剂量学上的复杂性。因此,在术后放疗计划中优化骨瓣的管理,就需要了解手术技术、骨瓣类型、吻合位置以及预期的术后解剖变化,同时还需要有明确的指导来界定骨骼结构
CRediT作者贡献说明
朱丽叶·塔里亚特:撰写——初稿、方法学、概念设计。皮埃尔-伊夫·马西:撰写——初稿。雷诺·普罗德奥姆:撰写——初稿。塞西莉亚·加丹:撰写——初稿。皮尔卢伊吉·博诺莫:撰写——初稿。弗洛朗·卡尔苏扎:撰写——初稿,数据整理。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。