基于 NTCP 和继发性癌风险优化 MV CBCT 成像方案：针对乳腺、骨盆和头颈放疗的多中心研究
医学物理
2025-08-11 v1 图像与视频处理
摘要
目的：评估每日 megavoltage 锥束计算机断层扫描 (MV-CBCT) 成像剂量的累计放射生物学影响，基于正常组织并发症概率 (NTCP) 和继发性恶性肿瘤的额外绝对风险 (EAR)，针对接受乳腺、骨盆和头颈癌治疗的放疗患者。该研究检验 MV-CBCT 成像剂量是否需要根据患者年龄、解剖治疗部位及器官特异性放射性 Sensitivity 进行方案个体化。方法：本回顾性研究包括乳腺癌 (n=30)、骨盆癌 (n=17) 和头颈癌 (n=20) 患者队列，接受每日 MV-CBCT 放疗。分析使用两种常见方案 (每份 5 MU 或 10 MU) 的成像计划。采用 logistic 模型和 Lyman-Kutcher-Burman (LKB) 模型估算 NTCP 值，采用 Schneider 的基于器官等效剂量 (OED) 的模型计算 EAR。统计分析采用配对 t 检验，结果按年龄 (40 岁以下、40-60 岁、60 岁以上) 进一步分层。结果：在乳腺癌患者中，10 MU 方案下肺部 NTCP 显著升高 (p<0.001)。EAR 在年轻乳腺癌患者 (40 岁以下) 中升高，部分患者超过每 10,000 人年 15 例。骨盆和头颈组的 NTCP 和 EAR 均保持在 1% 以下，两种方案之间无临床显著差异。所有部位均发现年龄越年轻，继发性癌风险越高。结论：每日 10 MU MV-CBCT 在骨盆和头颈放疗中对风险贡献最小。然而对于 40 岁以下的乳腺癌患者，显著增加继发性癌风险和肺部 NTCP。建议根据年龄、治疗部位和放射性 Sensitivity 进行成像方案个体化。
引用
@article{arxiv.2508.05725,
title = {Optimizing MV CBCT Imaging Protocols Using NTCP and Secondary Cancer Risk: A Multi-Site Study in Breast, Pelvic, and Head & Neck Radiotherapy},
author = {Thanh Tai Duong and Tien Phat Luong and Trung Kien Tran and Tuan Linh Duong and Ngoc Anh Nguyen and Quang Hung Nguyen and Peter Sandwall and Parham Alaei and David Bradley and James C. L. Chow},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05725},
year = {2025}
}