[发明专利]用于副作用预后和监测的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及医学成像领域。更具体而言，本发明涉及一种用于基于与例如体外诊断数据组合的医学成像数据来计算副作用的治疗指导指数(index)的方法。

背景技术

前列腺癌是男性中最常见的癌症，并且新病例的数量越来越多。例如在美国，前列腺癌每年影响到大约230000位患者。然而，在大多数情况下，这种癌症是一种发展缓慢的疾病，5年存活率约为90％。有若干种治疗选择，其对患者的生活质量有着不同的影响。前列腺癌治疗的决策和管理过程复杂，涉及临床益处的优化、预期寿命和治疗相关副作用的最小化之间的微妙平衡。

总体来看，每10位癌症患者中大约有四位接受放射线疗法作为其治疗的一部分。对正常组织的损伤导致严重的副作用，其常常会转变成慢性问题。

前列腺癌的基本治疗选择是观察等候、根治性前列腺切除术和放射线疗法。所有前列腺癌病例中的大约50％应用辐射作为首选治疗。复发的疾病几乎完全是利用放射线疗法治疗的。分成若干部分递送辐射，最常见的是在若干星期的时期内每天进行，例如在8个星期内分成38个部分递送76Gy的辐射。放射冶疗选择包括外射束治疗(EBT)，例如适形辐射治疗，其中向患病区域递送辐射，同时试图不伤害周围组织。辐射治疗流程包括3D适形辐射治疗和强度调制辐射治疗(IMRT)。EBT的备选是近距放射治疗，其利用的是暂时或永久植入前列腺中的放射性同位素的种子。暂时性植入是利用高剂量率(HDR)源，例如Ir-192完成的，其常常与EBT结合。永久性植入使用低剂量率(LDR)种子，例如Pd-103。一般而言，近距放射治疗给周围健康组织和危险器官带来的剂量更低，辐射处理的副作用较不严重。

放射线疗法在其他癌症类型中也发挥着重要的作用。在发达国家，80％的肺癌患者、75％的乳腺癌患者以及所有头颈癌症都是用辐射治疗来处理的。

可以给出的最大辐射剂量受到辐射场内正常组织的耐受度的限制。辐射响应在个体之间变化相当大，并且最敏感受检者的耐受度限制着可给予作为总体的群体的剂量，这可能会限制肿瘤治疗的机会。致电离辐射在细胞以及组织水平上诱发协调一致的级联响应。所述响应涉及若干细胞活素级联的差别调整，它们共同影响所得的正常组织损伤。正常组织的辐射诱发的损伤涉及许多不同细胞类型，并且长期组织成分可能因为辐射而改变。例如，在照射之后炎症细胞和纤维化组织的量增加。

基因微阵列已经被用于辐射毒性预后，即生成标识对辐射毒性敏感和有耐性群体的基因标签。此外，微阵列技术还用于机械学目的，即识别组织损伤响应中涉及的基因和路径。在解释微阵列结果时，必须要仔细认真。对于临床例行使用而言，该方法论仍然不成熟。不同微阵列平台之间的不一致使得几乎不可能比较独立获得的解决相同生物学问题的数据集。而且，最常见的情况是，直到现在，并未针对市售微阵列提供探头序列信息。已经证明，可以在周围血细胞(循环的淋巴细胞)中检测到放射线疗法导致的遗传改变并且这些改变与急性中毒的发展相关。而且，针对体外照射的淋巴细胞的基因表达分布图与急性或晚期辐射性损伤相关。

在开始前列腺癌的辐射处理之前，通常利用各种技术对患者成像。最常见的是在经直肠超声波(TRUS)的引导下进行穿刺活检。然而，TRUS的图像对比度不够高，不足以检测早期前列腺癌。为了对发展更早的前列腺癌分级，可以使用如x射线计算机断层摄影(CT)和磁共振成像(MRI)的解剖成像技术，以便例如检测囊外肿瘤扩展、精囊腺的涉及以及淋巴结的异常大小。还可以采用功能性成像技术，例如使用胆碱示踪剂的正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)和专用MR方案(MR谱分析，用于淋巴结分级的Combidex)。最后，为了规划和模拟放射线疗法，进行规划CT扫描，在轴向切片上勾勒出肿瘤和敏感器官，并计算肿瘤体积的几何中心。

肿瘤的局部控制随着所施予的辐射剂量而增加。然而，通过增加辐射剂量，并发症的风险增大。对于前列腺癌而言，一级危险器官和结构是膀胱、尿道、直肠、精囊腺和关联的控制性功能的神经束。并发症的发生还与照射体积的大小相关联。有若干种方式评估这种所谓的辐射毒性。这些包括医生报告的仪器，例如RTOG急性和晚期毒性问卷、EORTC、度量症状频率的Royal Marsden Scale和LENT/SOM问卷。此外，还有患者报告的生活质量问卷，例如MOS SF-36、UCLA Prostate Cancer Index(前列腺癌指数)、扩展的前列腺癌指数复合问卷(EPIC)和FACT-P。