乳腺癌保乳术后瘤床同步加量两种放疗技术的比较

比较早期乳腺癌保乳术后瘤床同步加量三维适形野中野放疗(FIF-CRT)与容积旋转调强放疗(VMAT)技术靶区及危及器官的剂量学差异。选取15例左侧乳腺癌保乳术后女性患者,对每位患者分别设计三维适形野中野放疗计划和容积旋转调强计划。在剂量体积直方图上比较靶区的适形度指数、均匀性指数、靶区覆盖率和危及器官的受照剂量体积和所需机器跳数(MU),并进行统计学差异分析。VMAT计划较FIF-CRT计划,PTV1处方剂量覆盖率增加了5.62%(p0.001);瘤床PGTV处方剂量覆盖率增加了10.64%(p0.001);VMAT计划PTV的适形度指数(CI)和均匀性指数(HI)均优于FIF-CRT计划。两种计划左肺V20,心脏的V10和Dmax均无统计学差异,但VMAT的左肺V5、V10和Dmean,心脏的V5,右乳和右肺的V5、Dmean,脊髓的Dmax明显增高且有统计学差异(p0.05);VMAT的左肺V30、V40和心脏的V20低于FIF-CRT计划;VMAT和FIF-CRT的平均机器跳数分别是745 MU和250 MU(p0.001)。早期乳腺癌保乳术瘤床同步加量VMAT放疗与FIF-CRT相比能明显改善靶区的剂量覆盖率和均匀性,但正常组织高剂量区域受照体积减少,低剂量区域受照体积增加,机器跳数增加。     

食管癌放射治疗计划的剂量学比较

比较食管癌患者应用螺旋断层(Tomo Helical,TH)、径照断层(Tomo Direct,TD)、容积旋转调强(Volumetric modulated arc therapy,VMAT)和固定野动态调强(Intensity modulated radiation therapy,IMRT)4种放疗计划的剂量学差异。选取18例食管癌患者,利用Pinnacle9.2计划系统设计单弧360°VMAT放疗计划和5野IMRT放疗计划。利用Tomo HDTM2.0.7计划系统设计TH放疗计划和5野TD放疗计划。利用剂量体积直方图(Dose volume histogram,DVH)统计靶区剂量参数、适形性指数(Conformity index,CI)和均匀性指数(Heterogeneity index,HI),肺、心脏、脊髓剂量体积参数,出束时间和治疗跳数。TH计划靶区适形性和靶区均匀性略优于TD计划,VMAT计划靶区适形性和靶区均匀性略优于IMRT计划,且前两种计划明显优于后两种;TH计划和VMAT计划肺V20Gy、V30Gy,心脏V30Gy、V40Gy分别优于TD计划和IMRT计划;但是TD计划肺V5Gy具有其他计划都不具有的优势。TH计划优于TD计划优于VMAT计划优于IMRT计划。但如果考虑性价比,本研究认为对于食管癌VMAT计划是首选;如果考虑放射治疗计划的质量,TH计划是首选;但如果靶区体积比较大,肺的低剂量无法达到临床要求时,可以考虑用TD计划解决这一难题。     

全脑全脊髓放疗中静态调强和容积调强的剂量学对比

回顾性选取2019年在我院放疗中心接受全脑全脊髓照射(CSI)的病人20例,勾画靶区和危及器官(OAR)后,传输至Oncentra 4.1治疗计划系统,对全脑全脊髓放疗采用静态调强(ss-IMRT)和容积调强(VMAT)两种放疗技术进行计划,分别计算两种技术的适形指数(CI)、均匀指数(HI)、107%处方剂量线所包含的靶区体积(V₁₀₇)、靶区内最大剂量点剂量值(D_max)、危及器官受量、正常组织(NT)受量、机器跳数和治疗时间并进行比较,比较两种调强方法的剂量学差异。结果表明,采用VMAT技术,靶区覆盖度、CI、HI、V₁₀₇、D_max、OAR受照量等参数优于ss-IMRT技术,治疗时间和机器跳数也明显减少。但靶区外正常组织(NT)低剂量的辐射区域增大。说明在CSI中,VAMT优于ss-IMRT 具有优势,但接受CSI患者大多是儿童,低剂量的辐射区域是否增加不良反应及其对临床影响有待于进一步研究。     

IMRT与3D-CRT在中央型非小细胞肺癌中的剂量分布研究

将三维适形放疗(3D-CRT)和调强放疗(IMRT)应用于中央型非小细胞肺癌的放射治疗中,并评价了不同计划方案在剂量学上的差异性。本研究选择了32例II期中央型非小细胞肺癌患者,在CT图像的基础上,对每位患者分别做了1个3D-CRT和2个IMRT计划(5野和7野),并评价计划的剂量分布特点及其优势。结果发现,IMRT的靶区平均剂量(PTVDmean)和靶区最大剂量(PTVDmax),靶区最大剂量与处方剂量的百分比(PTVDmax(%))和靶区适形指数(CI)均比3D-CRT高,但靶区均匀指数(HI)较3D-CRT差。IMRT计划中各项肺的指标和1%体积的脊髓所接受的剂量(脊髓D01)低于3D-CRT的对应值。另5野和7野的IMRT计划无显著差异。由此表明,IMRT计划能有效提高中央型非小细胞肺癌(NSCLC)的靶区剂量,又能使正常组织得到更好地保护。对应用于中央型非小细胞肺癌的IMRT,采用5野照射已完全满足临床剂量学要求。     

食管癌患者调强放射治疗前后血清CEA、SCC、VEGF检测的临床意义

为研究食管癌患者调强放射治疗前后血清癌胚抗原(CEA)、鳞状细胞癌相关抗原(SCC)和血管内皮生长因子(VEGF)水平的变化及临床意义,以2016年1月至2017年12月在本院接受放疗的食管癌50例为研究组,健康体检者30例为对照组,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测放射治疗前、后患者血清CEA、 SCC、VEGF的含量,分析调强放射治疗前后上述指标的变化,以及它们与临床TNM分期、肿瘤浸润度的关系。结果表明,调强放射治疗前患者血清CEA、SCC、VEGF水平显著高于放疗后(p＜0.05),治疗后患者血清中上述各项指标均有明显下降(p＜0.05),但仍高于对照组;不同临床分期TNM患者上述指标有显著性差异,其中Ⅲ期最高;不同肿瘤浸润深度患者上述指标也有明显差异,其中T₄ 期最高(p＜0.05)。以上结果说明,血清CEA、 SCC、VEGF在肿瘤浸润深度、不同临床TNM分期及调强放疗前后的食管癌患者血清含量不同,上述结果对制定食管癌患者的个性化治疗方案以及观察治疗疗效有重要意义。     

不同照射野等中心的胸腹部大体积肿瘤调强计划间的剂量学差异

选取9例左侧乳腺癌根治术后患者和13例食管癌患者,所有PTV均包括锁骨上区域,分别采用不同的照射野等中心(PTV中心和卷入PTV内的肺体积情况确定的中心)制定不同的调强计划(IMRT-PTV和IMRT-肺),根据剂量体积直方图(DVH)分析两种计划中的PTV和正常组织在剂量学上的差异。结果显示,IMRT-肺计划能显著降低左侧乳腺癌根治术后患者的左肺V20和心脏V30剂量(t=-6.154、-5.084,p=0.038、0.040),能显著减少食管癌的左肺V20、V30、右肺V30和心脏V40值(t=-7.493、-8.092、-6.332、-6.945,p=0.025、0.019、0.042、0.032),但并不能降低其他正常组织的剂量。结果表明根据卷入PTV内的肺体积情况调整照射野等中心位置能降低靶区周边的部分正常组织剂量。     

老年非小细胞肺癌肺复张后的二次IMRT研究

本研究以探讨老年非小细胞肺癌(NSCLC)在调强放疗(IMRT)期间,其患侧肺的复张对受照体积及其计划剂量参数的影响。选择了15例Ⅱ-Ⅳ期老年NSCLC合并肺不张患者,以放疗前(CT1)和放疗32 Gy时(CT2)扫描的CT图像为依据,分别设计调强计划P60和P32+P28。结果发现:CT2-GTV(Gross tumor volume,CT2上的大体肿瘤体积,其他同)和CT2-PTV(Planned target volume,CT2上的计划靶区,其他同)的平均受照体积,显著低于CT1-GTV和CT1-PTV,而CT2-Lung患侧的平均体积则较CT1-Lung患侧有了显著增加,结果有统计学意义(p<0.05)。除了食管V50(接受50 Gy剂量的食管体积,%)外,实验中其余正常组织的各项受照剂量指标间差异均有统计学意义(p<0.05)。因此老年NSCLC合并肺不张患者,在放疗32 Gy后,即有必要复查肺是否已复张,并重新设计IMRT计划,使得老年NSCLC患者在肺复张后的心肺受照剂量更低。     

基于iCBCT图像的盆腔肿瘤放疗计划剂量计算相关研究

为了探讨iCBCT图像用于盆腔肿瘤剂量计算的准确性,本研究选取某院使用Halcyon加速器行放疗的病例30例,利用Eclipse 15.6计划系统重新设计容积旋转调强(VMAT)放疗计划,随后将首次治疗采集的摆位CBCT图像(iCBCT)与计划CT图像(p CT)进行配准,并将每例病例的VMAT计划(pCT计划)移植到iCBCT图像上,基于iCBCT图像标定的CT值-相对电子密度曲线重新进行剂量计算,生成新的治疗计划(iCBCT计划)。采用SPSS 26.0软件对两种计划的剂量学参数进行t检验分析。结果显示,i CBCT计划和pCT的计划相比,计划靶区(Planning target volume,PTV)剂量学参数中D₂、D₉₈、D_mean、适形指数(Conformity index,CI)和均匀性指数(Homogeneity index,HI)结果均较接近,差异平均值依次为0.71%、0.53%、0.97%、0.25%和0.95%,差异无统计学意义(p>0.05)。所统计的危及器官中,左右股骨头、直肠和膀胱的D...     

利用肿瘤与表面相对距离预估调强放射治疗皮肤表面的剂量

在使用词强技术治疗某些部位的肿瘤时,皮肤的急性毒性反应比传统的治疗方式严重,而治疗另外一些部位的肿瘤时却得到相反的结果.为了探讨调强技术治疗不同部位肿瘤引起不同皮肤反应的原因,本工作利用-个固体水体模,设计了一系列的调强治疗计划研究肿瘤与表面相对距离对皮肤表面剂量的影响,结果表明,肿瘤部位与表面的相对距离是一个明显的影响表面剂量分布的参数.使用调强治疗技术,肿瘤的部位越浅,需要的机器跳数(Monitor unit,Mu)就越多,表面的剂量也越高,越有可能对皮肤造成辐射损伤.     

多叶准直器角度改变对左侧全乳大分割放疗瘤床推量的剂量学影响

研究动态调强放疗方式下多叶准直器角度改变对左侧全乳大分割放疗内侧、中间和外侧瘤床同期推量的剂量学影响。选取2018年01月至2023年01月间于遵义第一人民医院收治的左侧乳腺癌保乳术后行全乳大分割放疗瘤床同期推量患者60例，按瘤床位置分为内侧、中间和外侧3组，分别对比各组患者多叶准直器角度改变的放疗计划(标记为Plan-A)与多叶准直器角度为0°的原放疗计划(标记为Plan-O)的靶区、心肺剂量学参数差异。结果显示：3组患者的Plan-A较Plan-O，靶区处方覆盖(V₍处方(%)))、适形度指数(Conformity Index,CI)和均匀性指数(Homogeneity Index,HI)均无显著差异；在内侧组采用Plan-A相较于Plan-O，左肺(V₅、V₁₀和D_mean)、心脏(V₈和D_mean)和冠状动脉左前降支(LAD)(D_max和D_mean)均降低，差异有统计学意义(p<0.05)；同时Pl...     

Data analysis of dose map verification for IMRT

In this paper we analyze the results of dose map verifications for patient's IMRT (Intensity-modulated radiation therapy) plans and study the factors that may influence the accuracy of verification.MapCHECK,a two-dimensional diode array,was used to measure the dose maps for 1242 plans (14540 fields) from May 2004 to August 2008.The plans were designed with Pinnacle3 planning system.The passing rate of beams was determined when the acceptance criterion was 2%/2 mm,3%/3 mm and 4%/4 mm.And the data with 3%/3 mm criteria was analyzed in more detail.The considered factors were beam modeling,optimization mode and treatment site.The median passing rate of total fields was 93.5%,98.8%,and 100% when the acceptance criterion was 2%/2 mm,3%/3 mm and 4%/4 mm,and the interquartile range were 11.1%,3.8%,and 1.3%,respectively.The results of direct machine parameter optimization (DMPO) planning mode was better than those of multiple-step mode and beam modeling of new accelerators was better than that of old accelerators.These indicate that beam modeling is the key point of improving passing rate of IMRT verification and the influence of treatment site was little.The factors,the total number of segments,minimum area of segments and minimum monitor unit (MU) of segments,also influence the dosimetric accuracy of IMRT plan verification.     

基于GPU的快速调强算法研究

研究了使用图形处理器（GPU）对调强放射治疗计划系统（IMRT）中分子动力学优化方法的加速方法及效果。利用统一计算设备构架（CUDA）平台,分别对4个临床肿瘤调强病例的笔束剂量响应矩阵的乘积运算进行GPU并行优化加速。比较和分析GPU并行加速笔束剂量响应矩阵的乘积运算的结果。结果表明,GPU平台上的计算结果与CPU平台的计算结果存在一定的差异,其最大相对误差为5.822×10^-7,这一差异在临床上是可以接受的,GPU并行运算可以使计算速度提升9-12倍。     

A method for direct conversion of EPID images to incident fluence for dose reconstruction

A direct incident fluence measurement method based on amorphous silicon electronic portal imaging device(a-Si EPID) has been developed for pretreatment verification of intensity-modulated radiation therapy(IMRT).The EPID-based incident fluence conversion method deconvolves EPID images to the primary response distribution based on measured lateral scatter kernels in the EPID detector using Conjugate Gradient algorithm.The primary response is converted to the incident fluence based on measured fluence conversion matrix which corrects for off-axis position dependence of the a-Si EPID response and the "horn" beam profile caused by flatting filter. To verify feasibility and accuracy of this method, square fields of various sizes and two IMRT plans were delivered. The dose distributions computed based on EPID-derived incident fluence were compared with the measurement data. For all square field sizes except the smallest field(2 cm), the mean dose differences in cross-line dose profiles were within 1% excluding the penumbra region, and gamma passing percentages with a 2%/2 mm criterion were about 99%. For two IMRT plans, the least gamma passing percentage for all eight IMRT fields was 98.14% with 2%/3 mm criteria. It can be concluded that our direct EPID-based incident fluence conversion method is accurate and capable of being applied to pretreatment dose verification in clinical routines.     

MatriXX二维电离室阵列剂量分布的角度响应

用Monte Carlo模拟、三维水箱和MatriXX测量的方法,获取机架角在0°–80°和280°–360°(0°)内的6 MVX射线的离轴比曲线,利用三种曲线分析MatriXX二维电离室阵列的角度响应。结果表明,在0°–60°和300°–360°(0°),三种方法得到的离轴比曲线一致性较好;在70°–80°和280°–290°,Monte Carlo计算和MatriXX测量的曲线及平面中心点剂量均存在明显差异。研究结果为多机架角度照射合成验证调强放疗计划的剂量分布提供依据。     

Meta分析保乳术后三维适形与调强技术剂量学比较

探讨调强放疗(Intensity-modulated radiotherapy,IMRT)在早期乳腺癌放疗中的剂量学优势,以期得到有价值的循证医学证据以指导临床应用。使用计算机检索Pub Med、EMbase、Sciencedirect、中国知网、维普、万方数据库,同时辅助其它检索,收集关于早期乳腺癌保乳术后三维适形技术(Three-dimensional conformal radiotherapy,3D-CRT)与IMRT剂量学比较的文献,应用Rev Man 5.2.0软件对满足条件的15项(263例患者)数据进行Meta分析。结果表明,与3D-CRT相比,IMRT显著降低了患侧肺V20(p=0.004)、V30(p=0.008)、V40(p=0.000 8)、Dmax(p=0.001)和心脏V30(p=0.002)、V40(p=0.000 01);降低了计划靶区Dmax(p0.000 01);对V95(p=0.05)、V105(p0.000 1)、V110(p0.000 01)覆盖更好;均匀指数HI及适形指数CI也较好,p=0.02;但却增加了患侧肺V5(p=0.000 5)、V10(p=0.05),心脏V5(p0.000 1)、V10(p=0.000 7),健侧肺V5(p=0.002)、Dmen(p=0.000 4)和健侧乳腺V3(p=0.000 6)。计划靶区V100、Dmean、Dmin、患侧肺Dmean、心脏V20、Dmax、Dmean、健侧乳腺Dmean,IMRT与3D-CRT相似,差异不显著。结果提示,在早期乳腺癌保乳术后放疗中,IMRT对靶区覆盖好且剂量分布均匀,并可以减少高剂量照射区正常组织的剂量,保护正常组织,但却增加了低剂量照射区组织的剂量。     

Comparison of dose-volume histograms for Tomo therapy,linear accelerator-based 3D conformal radiation therapy,and intensity-modulated radiation therapy

Evaluation of dose-volume histograms from three-dimensional conformal radiation therapy (3D CRT), intensity-modulated radiation therapy (IMRT), and Tomo therapy was conducted. These three modalities are among the diverse treatment systems available for tumor therapy. Three patients who received tumor therapy for a malignant oligodendroglioma in the cranium, nasopharyngeal carcinoma in the cervical neck, and prostate cancer in the pelvis were selected as study subjects. Therapy plans were made for the three patients before dose-volume histograms were obtained. The doses of the gross tumor volume (GTV) and the clinical target volume (CTV) were compared using the dose-volume histograms obtained from the LINAC-based 3D CRT, IMRT planning station (Varian Eclipse-Varian, version 8.1), and Tomo therapy planning station. In addition, the doses of critical organs in the cranium, cervix, and pelvis that should be protected were compared. The GTV was higher when Tomo therapy was used compared to 3D CRT and the LINAC-based IMRT, while the doses of critical organ tissues that required protection were low. These results demonstrated that Tomo therapy satisfied the ultimate goal of radiation therapy more than the other therapies.