4D-CT和形变配准技术对肝癌放疗中累加剂量的评估

目的 应用4D-CT和形变配准技术,研究呼吸运动对原发性肝癌(HCC)肿瘤靶区及正常肝脏放疗剂量累加的影响.方法 选择19例已行肝动脉化疗栓塞术并准备接受放疗的HCC患者,依次接受自由呼吸下3D-及4D-CT模拟定位,将4D-CT图像依呼吸周期分为10个时相.在3D-CT图像上进行治疗计划设计,获得3D剂量(Dose_-3D),将其在4D-CT的10个序列图像中重新计算得到10个时相的相应剂量,其中吸气末(EI)及呼气末(EE)图像上的剂量分别命名为Dose_-EI及Dose_-EE.将4D-CT的10个时相的剂量以呼气末时相为参考,经形变累加得到4D剂量(Dose_-4D).比较靶区及正常肝脏在Dose_-3D、Dose_-EI、Dose_-EE及Dose_-4D间的剂量学差异.结果 Dose_-3D中计划靶区D₉₉和D₉₅均高于Dose_-4D、Dose_-EI及Dose_-EE(χ²=32.75、26.31,P<0.05),但Dose_-3D的适形指数(CI)和均匀指数(HI)较另外3种剂量分布为优,其中CI由0.78分别降至0.63、0.60、0.57,HI由0.08增至0.15、0.16、0.19(χ²=37.80、31.86, P<0.05);而计划靶区各剂量-体积指标在Dose_-4D与Dose_-EI、Dose_-EE间,以及Dose_-EI与Dose_-EE间的差异并无统计学意义(P>0.05).正常肝脏平均剂量(D_mean)、V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀和V₄₀在4种剂量分布间的差异均无统计学意义(P>0.05).结论 4D-CT结合形变配准技术可较准确反映原发性肝癌患者放疗时靶区及正常肝脏的受量,利于对放射性肝损伤相关剂量-体积指标准确预测,可为靶区剂量的安全提升提供基础.     

螺旋断层放疗在同时性双侧乳腺癌中的应用研究

目的 研究螺旋断层放疗(helical tomotherapy,HT)与容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)在同时性双侧乳腺癌术后放疗中的剂量学、治疗出束时间差异,探讨HT技术的临床应用可行性。方法 回顾性分析并选取2017年2月至2022年5月于广西医科大学第四附属医院行改良根治术后放疗的9例同时性双侧乳腺癌患者为研究对象,对每例患者分别使用Precision计划系统制定HT计划和RayStation计划系统制定VMAT计划。所得所有计划按照计划类型分为HT组和VMAT组。采用配对样本t检验比较两种放疗技术的靶区和危及器官(organ at risk,OAR)的剂量学参数及治疗出束时间。结果 两组计划均能满足临床治疗要求。HT组的靶区覆盖度(D_95%和V_100%)、适形指数CI、平均剂量D_mean和中位剂量D_50%均优于VMAT组,差异均有统计学意义(t=-3.21、-3.39、-5.03、3.76、4.97,P < 0.05);两组计划的靶区最大剂量D_2%、最小剂量D_98%、高剂量体积V_107%和V_110%、均匀性指数HI的差异无统计学意义(P > 0.05)。OAR方面,HT组的双肺V₂₀、D_mean均明显低于VMAT组,但双肺V₅明显高于VMAT组,差异均有统计学意义(t=-3.01、3.83、-2.81,P < 0.05);同时HT组明显降低了心脏的V₂₀、V₃₀、V₄₀、D_mean以及肝脏的V₂₀、D_mean,差异均有统计学意义(t=3.76、-2.83、-2.74、5.93、4.57、4.48,P < 0.05);其他OAR脊髓、甲状腺、肱骨头的受照剂量差异无统计学意义(P > 0.05)。HT组的治疗出束时间显著高于VMAT组(t=11.32,P < 0.05)。结论 与VMAT相比,HT具备更大的剂量学优势,能提供更优的靶区覆盖度、适形度和平均剂量,且可明显降低OAR双肺、心脏和肝脏的整体受照剂量,但双肺的低剂量区V₅、治疗时间多于VMAT,不过仍满足临床治疗需求,故可考虑将HT技术应用于同时性双侧乳腺癌的改良根治术后放疗。     

中心型肺癌快速旋转调强与固定射野动态调强放疗的剂量学比较

目的 比较快速旋转调强(RapidArc)与固定射野动态调强(dIMRT)两种调强放疗技术在中心型肺癌治疗计划中的剂量学差异。方法 利用瓦里安(Varian)计划系统(Eclipse 8.6)随机选取10例已行dIMRT治疗的中心型肺癌患者,采用容积调强(volumetric modulated arc therapy,VMAT)治疗技术设计RapidArc调强放疗计划。在满足靶区处方剂量要求(95%体积的PTV达到66 Gy)的情况下,通过剂量体积直方图DVH评价和比较两种类型治疗计划的PTV最大剂量 D_max、最小剂量 D _min和平均剂量 D_mean以及适形指数CI,危及器官的脊髓最大剂量 D _max,双肺的 V₅、V ₁₀、 V₂₀、 V₃₀,心脏 V₃₀,食管 V₅₀、V₆₀和平均剂量 D_mean,并比较两种治疗计划的总机器跳数(MU)和治疗时间。结果 在中心型肺癌治疗计划中,与dIMRT相比较,RapidArc靶区的 D _max、 D_min和 D_mean略有升高,但统计学差异无意义( P >0.05), 适形指数CI优于dIMRT,且差异具有统计学意义(t=-4.968,P=0.001)。双肺的 V₅、V₁₀有所上升, V₂₀、 V₃₀有所下降;心脏 V₃₀受照射体积也有不同程度降低,差异均具有统计学意义。RapidArc总MU减少32%,治疗时间为dIMRT的1/3。结论 两种治疗技术所设计的治疗计划剂量分布均能满足临床治疗需要。RapidArc靶区适形度更高,实际治疗时间明显缩短,同时MU的降低减少了治疗区域正常组织的不必要照射。     

主动呼吸控制和四维CT技术在肺部肿瘤立体定向放射治疗中的应用

目的 探讨深吸气屏气-主动呼吸控制（ABC）和四维CT（4D-CT）技术在肺部肿瘤立体定向放疗（SBRT）中的肺、靶体积差异和剂量学特征。方法 选取10例肺部肿瘤患者,分别行自由呼吸状态下CT扫描（FB-CT）,4D-CT和ABC状态下CT扫描（ABC-CT）。采用SBRT技术在同等条件下,分别设计4组计划,FB-CT、ABC-CT、4D-CT和4D-CT时相中吸气末CT0（4D-CT0）计划,统计分析双肺体积（V）、计划靶区体积（PTV）、双肺接受5 Gy的体积（V₅）、双肺接受20 Gy的体积（V₂₀）、平均肺剂量（MLD）和正常组织并发症概率（NTCP）等指标。结果 与FB-CT计划相比,ABC-CT计划的V、PTV、V₅、V₂₀、MLD和NTCP增减分别为51.48%、-65.34%、-42.64%、-56.62%、-40.22%和-98.53%（t=-7.14~6.16,P<0.05）;4D-CT计划的PTV、V₅、V₂₀、MLD和NTCP增减分别为-40.14%、-16.90%、-37.16%、-17.85%和-90.96%（t=0.54~3.22,P<0.05）;4D-CT0计划的PTV、V₅、V₂₀、MLD和NTCP增减分别为-68.98%、-30.21%、-48.49%、-37.45%和-95.82%（t=1.32~5.46,P<0.05）;4D-CT和4D-CT0与FB-CT计划相比,两者的双肺体积差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 ABC-CT方式与其他方式相比,其双肺绝对体积更大,影像伪影小,靶区匹配精度高,显著降低正常肺组织照射剂量。     

呼吸运动对部分乳腺外照射靶区剂量学的影响

目的 探讨呼吸运动对部分乳腺外照射（EB-PBI）靶区和危及器官（OAR）剂量学的影响。方法 选取保乳术后符合EB-PBI条件的20例患者,在四维CT（4D-CT）10个时相上,由同一勾画者基于术腔边界金属夹结合术腔血清肿勾画靶区（TB）。以0时相为参考时相,制定三维适形放疗计划（3D-CRT）,并将0时相的3D-CRT复制到其余9个时相上。观察呼吸周期中呼吸运动导致的靶区及OAR剂量学变化,其中相关剂量学参数如下：平均剂量（D_mean）、均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）以及接受x Gy照射的百分体积（V_x）。结果 自由呼吸状态下TB在左右、前后、头脚方向上的位移中位数分别为0.90、0.75和0.80 mm,三维位移矢量中位数为0.95 mm。在头脚方向上,TB位移与靶区D_mean、HI和CI具有相关性（r=-0.458、-0.451和0.462,P < 0.05）,尤其与靶区D_mean呈负相关,并且TB位移在头脚方向上与患侧正常乳腺的D_mean、V₂₀和V₃₀呈正相关（r=0.527、0.488和0.526,P < 0.05）。在三维运动矢量上,TB位移与患侧肺的D_mean、V₅、V₁₀和V₂₀呈正相关（r=0.416、0.503、0.522和0.498,P < 0.05）。心脏的D_mean、V₅和V₁₀仅与心脏体积变化相关（r=0.727、0.704和0.695,P < 0.05）。 结论 自由呼吸状态下呼吸运动引起EB-PBI靶区小幅度的位移能引起靶区剂量学的变化,从而有可能造成照射过程中靶区剂量脱靶或漏照。肺脏受照剂量体积参数的变化受靶区位移及胸廓扩张的双重影响,但心脏受照剂量受呼吸运动的影响并不显著。     

量化分析早期肺癌和寡转移癌立体定向消融放疗过程中瘤体变化规律

目的 精确测算肺肿瘤立体定向消融放疗(stereotactic ablative radiotherapy, SABR)过程中瘤体的变化规律,优化SABR计划。方法 2011年10月至2014年10月,采集在河南省肿瘤医院放疗科接受SABR的66例早期肺癌和寡转移癌患者(共71枚肿瘤)的定位CT和验证CT图像,以首次治疗前肿瘤体积为基线,分别测算分次间肿瘤体积变化,用广义估计方程分析瘤体变化趋势。等效生物剂量(BED)60 Gy时瘤体变化超过25%的患者修订放疗计划,比较原计划和修正计划危及器官的受照剂量。结果 49枚瘤体缩小,21枚增大,1枚无变化,治疗过程中肿瘤体积变化差异无统计学意义(P=0.281)。当接受照射的BED达60 Gy时,26枚肿瘤体积变化超过25%(21枚缩小,5枚增大)。比较其修正计划和原计划,体积缩小的21枚肿瘤的肺V₅、脊髓D_max和D_{1.2 cm³}、食管D_max和D_{5 cm³}、胸壁D_{30 cm³}差异均有统计学意义(t=3.139~11.939,P<0.05),体积增大的5枚肿瘤的肺V₅和V₂₀、脊髓D_max和D_{1.2 cm³}、食管D_max、胸壁D_{30 cm³}差异均有统计学意义(t=-10.436~-2.518,P<0.05)。结论 SABR过程中肺肿瘤体积变化较大时,及时修订靶区和治疗计划可能使患者受益。     

Monaco与Pinnacle计划系统在肺癌容积旋转调强计划中的比较

目的 比较Monaco和Pinnacle 2套计划系统设计的肺癌容积旋转调强(VMAT)计划的计划质量、治疗效率和剂量验证精度.方法 选取20例肺癌病例,其中左肺癌10例,右肺癌10例,分别利用Monaco 3.0和Pinnacle 9.2两套计划系统设计VMAT计划,比较2种计划的靶区适形度、均匀性、最大剂量(D_max)、平均剂量(D_mean)与最小剂量(D_min)及危及器官的受照剂量;比较治疗计划执行时间、机器跳数和剂量验证的准确性.结果 除PTV的D_min外,Monaco计划靶区的其他各项剂量学指标都明显优于Pinnacle(t=5.927~12.034,P<0.05);2种计划除患侧肺V₁₀、全肺V₅外,Monaco计划肺的其他剂量学指标都差于Pinnacle(t=3.545~7.485,P<0.05),Monaco计划对心脏的保护明显优于Pinnacle(t=2.836~4.011,P<0.05),但较差的是Monaco计划执行时间(t=9.780,P<0.05)和MU数量(t=5.304,P<0.05).Monaco计划的Delta⁴验证结果优于Pinnacle(t=4.937,P<0.05).结论 对于肺癌的VMAT计划,Monaco与 Pinnacle两套计划系统都能满足临床应用要求;Pinnacle在肺的保护与计划执行方面有明显的优势,Monaco在靶区剂量分布和心脏的保护,以及剂量验证方面具有优势.     

切向双弧容积弧形调强技术对保乳术后包括内乳淋巴结区照射的心脏剂量学评价

目的 通过对左侧乳腺癌保乳术后患者内乳淋巴结局部放疗,探讨一种新的切向50°双弧容积弧形调强放射治疗（tangential volumetric modulated arc therapy,T-VMAT）技术的剂量学特点,评价T-VMAT对心脏的潜在保护作用。方法 15例左侧乳腺癌保乳术后患者,每例患者分别设计常规加楔形板切线野（W-TF）、6野调强适形放射治疗（6F-IMRT）和T-VMAT计划,靶区处方剂量50 Gy/25次,计算并比较靶区和危及器官（OAR）的剂量体积参数和适形指标。结果 与W-TF相比,T-VMAT技术不仅可降低心脏和冠状动脉前降支（LAD）最大剂量D_max、平均剂量D_mean和≥ 10 Gy剂量区体积（P<0.05）,而且有降低5 Gy剂量区体积V_{5 Gy}趋势,但差异无统计学意义（P>0.05）;与6F-IMRT相比,T-VMAT技术可明显降低心脏的D_mean、V_{5 Gy}、V_{10 Gy}和V_{20 Gy},以及LAD的D_mean、V_{5 Gy}和V_{10 Gy}（P<0.05）。与W-TF相比,T-VMAT计划中同侧肺V_{20 Gy}和健侧乳腺V_{5 Gy}均未增加,差异无统计学意义（P>0.05）,且靶区剂量覆盖和适形度均明显优于W-TF,热点体积V₁₁₀明显低于W-TF（P<0.05）。结论 在不增加同侧肺和健侧乳腺受照体积的同时,T-VMAT不仅可以降低心脏和LAD高剂量区受照体积,而且有降低心脏和LAD低剂量区受照体积的趋势。     

左乳癌保乳术后混合调强放疗中利用多叶准直器遮挡技术减少心脏受照剂量的研究

目的 利用多叶准直器（MLC）遮挡技术减少左侧乳腺癌患者保乳术后混合调强放疗中心脏的受照剂量,降低放射性心脏损伤发生的风险。方法 选取18例左乳癌保乳术后患者,在自由呼吸状态下获取3DCT和4DCT图像。利用4DCT在3DCT图像上确定出靶区并分别制定混合调强治疗计划（H_IMRT）和为降低心脏受量而引入MLC遮挡技术的治疗计划（HSH_IMRT）,利用Compass系统对治疗计划进行剂量学验证。靶区处方剂量为50 Gy,分25次完成。比较两种治疗计划结果与剂量验证结果中靶区及危及器官的剂量学参数。结果 计划结果显示,与H_IMRT比较,HSH_IMRT靶区剂量均匀性更好,适形度差异无统计学意义（P>0.05）;全心脏D_mean较前者降低23.67%（t=13.693,P<0.05）,心脏其他亚结构的D_max和D_mean均较前者下降。剂量验证结果显示,两种计划靶区剂量均匀性与适形度差异无统计学意义（P>0.05）;HSH_IMRT与H_IMRT比较,全心脏的D_mean降低24.88%（t=13.782,P<0.05）;除左心室、右心室外,其他心脏亚结构的D_max以及所有心脏亚结构的D_mean均降低。患侧肺的V₂₀和D_mean在计划结果与验证结果中均显示HSH_IMRT更低。结论 在H_IMRT中合理引入MLC遮挡技术能够在保证其剂量学优势的前提下更多地减少心脏组织的受量,进一步降低心脏发生放射性损伤的风险。     

基于Pinnacle3自动化计划设计模块在直肠癌调强放疗的应用研究

目的 通过比较自动化计划设计（Auto-Planning,AP）和调强放疗（IMRT）在直肠癌调强计划设计中的靶区和危及器官的剂量学差异,探讨AP在直肠癌计划设计中的优势。方法 选取10例直肠癌术后放疗病例,用Pinnacle³9.10计划系统基于同一CT图像进行IMRT和AP计划设计,比较两种不同计划的剂量体积直方图,分析靶区适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和危及器官受照剂量的差异。结果 AP计划中,靶区D_mean和D_min略有增加,D_maxcGy略有减小,差异有统计学意义（t=-1.36、-3.03、0.37,P<0.05）。D₂、D₉₅、D₉₈差异均无统计学意义（P>0.05）。AP计划中靶区的HI值有所降低,CI值有所提高,差异有统计学意义（t=1.24、0.10,P<0.05）。危及器官中膀胱V₄₀、V₅₀,小肠的 V₃₀、V₄₅、V₅₀,左右股骨头V₃₀、V₄₀,在AP计划与IMRT计划比较中差异有统计学意义（t=-3.21~1.02,P<0.05）。膀胱V₃₀、V₄₅,小肠V₄₀及左右股骨头V₄₅受照剂量体积均略低于IMRT计划,但差异无统计学意义（P>0.05）。结论 直肠癌AP计划能够达到比IMRT计划更好的靶区适形度,能有效降低靶区最高剂量,增加靶区最低剂量,减少热点和冷点,同时降低危及器官受照剂量,更好的保护正常组织。     

Helical Tomotherapy Planning for Lung Cancer Based on Ventilation Magnetic Resonance Imaging

To investigate the feasibility of lung ventilation-based treatment planning, computed tomography and hyperpolarized (HP) helium-3 (He-3) magnetic resonance imaging (MRI) ventilation images of 6 subjects were coregistered for intensity-modulated radiation therapy planning in Tomotherapy. Highly-functional lungs (HFL) and less-functional lungs (LFL) were contoured based on their ventilation image intensities, and a cylindrical planning-target-volume was simulated at locations adjacent to both HFL and LFL. Annals of an anatomy-based plan (Plan 1) and a ventilation-based plan (Plan 2) were generated. The following dosimetric parameters were determined and compared between the 2 plans: percentage of total/HFL volume receiving ≥20 Gy, 15 Gy, 10 Gy, and 5 Gy (TLV₂₀, HFLV₂₀, TLV₁₅, HFLV₁₅, TLV₁₀, HFLV₁₀, TLV₅, HFLV₅), mean total/HFL dose (MTLD/HFLD), maximum doses to all organs at risk (OARs), and target dose conformality. Compared with Plan 1, Plan 2 reduced mean HFLD (mean reduction, 0.8 Gy), MTLD (mean reduction, 0.6 Gy), HFLV₂₀ (mean reduction, 1.9%), TLV₂₀ (mean reduction, 1.5%), TLV₁₅ (mean reduction, 1.7%), and TLV₁₀ (mean reduction, 2.1%). P-values of the above comparisons are less than 0.05 using the Wilcoxon signed rank test. For HFLV₁₅, HFLV₁₀, TLV₅, and HTLV₅, Plan 2 resulted in lower values than plan 1 but the differences are not significant (P-value range, 0.063–0.219). Plan 2 did not significantly change maximum doses to OARs (P-value range, 0.063–0.563) and target conformality (P = 1.000). HP He-3 MRI of patients with lung disease shows a highly heterogeneous ventilation capacity that can be utilized for functional treatment planning. Moderate but statistically significant improvements in sparing functional lungs were achieved using helical tomotherapy plans.     

基于肺通气功能图像引导的调强放疗射野角度优化研究

目的 探讨基于肺通气功能图像引导的肺癌调强放疗中射野角度优化对保护功能肺的剂量学优势。方法 选取拟行调强放疗的非小细胞肺癌患者16例,分别行双相位(呼气末和吸气末)CT定位扫描,将图像传至肺通气功能分析软件系统,获取肺通气功能的三维分布,确定功能肺(FL)区域,并传至治疗计划系统与呼气末CT定位图像进行图像融合。分别设置剂量约束参数制定两类计划:常规的调强放疗(IMRT)计划和肺通气功能图像引导的调强放疗(f-IMRT)计划,每一类计划再分别设计5野均分角度和手动设野两种子计划。IMRT以降低全肺(TL)受量为目标,f-IMRT则以降低功能肺剂量为目标。对比分析IMRT和f-IMRT两类计划中5野均分角度和手动设野之间靶区和正常组织受照的剂量差异。结果 同一类调强放疗计划下,5野均分角度和手动设野之间的PTV剂量学参数差异无统计学意义;手动设野的脊髓、食管和心脏的受量较5野均分角度均有程度不等的变化,但仅食管的平均剂量和心脏V₆₀差异有统计学意义(t=4.33、-2.37,P<0.05)。在IMRT中,5野均分角度中功能肺(FL)的低剂量区受照体积FLV₅、FLV₁₀、FLV₂₀分别为(54.2±29.1)%、(42.5±22.1)%、(26.3±20.7)%,手动设野的分别为(30.2±18.5)%、(24.1±12.0)%、(17.8±8.9)%(t=4.87、 4.74、 2.33,P<0.05)。在f-IMRT中,5野均分角度中功能肺(FL)的FLV₅、FLV₁₀、FLV₂₀分别为(52.4±20.7)%、(37.1±12.2)%、(21.1±5.8)%,手动设野的分别为(29.2±18.3)%、(23.0±14.8)%、(16.7±9.7)%(t=5.30、4.84、2.23,P<0.05)。全肺(TL)低剂量区剂量学参数也不同程度下降(t=7.96 ~ 6.07,P<0.05)。结论 在肺癌的调强放疗中,结合肺通气功能图像优化放疗计划,并进一步优化射野方向,能有效地降低功能肺的受照剂量,可降低放射性肺炎的发生率和严重程度,改善患者的生活质量。     

前列腺癌患者定位与调强放疗时膀胱充盈程度不一致对剂量学参数的影响

目的 分析前列腺癌调强放疗患者治疗与定位时膀胱充盈程度不一致对剂量学参数的影响。方法 42例行调强放疗的前列腺癌患者,真空垫体位固定后行定位CT扫描,用放疗计划系统进行靶区和危及器官勾画、计划设计及计算。患者首次治疗时行锥形束CT（CBCT）,与定位CT图像配准后将CBCT图像导入计划系统,将定位CT计划的靶区拷贝至CBCT图像上,并勾画危及器官,采用与定位CT计划相同的计划设计进行剂量计算。比较定位CT计划和CBCT计划获得的剂量学参数差异,包括计划靶区（PTV）平均剂量、均匀性指数（HI）、适形指数（CI）;膀胱及直肠的平均剂量、V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅。结果 根据治疗与定位时相比膀胱体积变化,将患者分为膀胱体积缩小组和膀胱体积增大组,42例患者中膀胱体积缩小组有27例,膀胱体积增大组有15例。定位CT计划与CBCT计划比较,下列剂量学参数差异有统计学意义：两组膀胱体积、PTV HI、PTV CI（t=6.838、-4.372、-3.553、-3.462、6.380、5.037,P<0.05）;膀胱体积缩小组膀胱V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅（t=-5.004、-4.092、-3.124、-2.707、-2.489,P <0.05）和直肠V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅、平均剂量（t=-2.946、-2.643、-2.426、-3.127、-2.530,P <0.05）;膀胱体积增大组膀胱V₃₀、V₄₀、V₅₀及平均剂量（t=5.107、4.204、3.777、4.155,P <0.05）。结论 前列腺癌患者进行调强放疗时,定位和治疗时膀胱充盈程度不一致,会导致靶区及危及器官剂量学参数实际数值与治疗计划计算结果存在差异。     

浸润型胸腺瘤术后单能与混合能量光子束调强放疗计划剂量学分析

目的 比较浸润型胸腺瘤术后患者单能与混合能量光子束调强放射治疗(IMRT)计划之间剂量学差异,探讨混合能量光子束计划在临床的应用价值。方法 随机抽取12例胸腺瘤术后病例的CT定位图像,在治疗计划系统上勾画临床靶体积(CTV)并外扩为计划靶体积(PTV)、危及器官(OAR)及其他正常组织。每个病例分别制定6和10 MV与混合能量光子束的3种固定野调强放疗(FF-IMRT)计划,优化与计算剂量后统计各种计划的机器跳数(MU),并使用剂量体积直方图(DVH)工具比较PTV的体积剂量、适形指数(CI)、均匀指数(HI)和OAR剂量。结果 PTV近似最大剂量D_2%混合能量光子束计划优于6 MV光子束(t=3.107,P <0.05);6 MV光子束HI与混合能量光子束计划比较,差异有统计学意义(t=2.924,P<0.05);CI三者之间差异均有统计学意义。6 MV计划的MU大于10 MV及混合光子束计划。双侧肺V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀和平均剂量(D_mean)指标各个类型计划之间大部分差异有统计学意义,且混合能量光子束计划优于其他两种计划。心脏V₃₀、V₄₀指标6 MV与混合光子计划的结果接近,但均优于10 MV光子束的计划。结论 混合能量光子束IMRT计划如果合理选择射野角度和射野数量,依据入射角度选择光子束的能量,可充分利用低能及高能光子束的不同特点,总体上可以改善IMRT计划的质量,对于浸润型胸腺瘤术后病例具有一定的临床参考价值。     

应用4D-CT对非小细胞肺癌由呼吸运动所致肺受量变化的研究

目的 使用4D-CT评估在肺癌的放射治疗中呼吸运动对肺受量的影响。方法 选取本院10例非小细胞肺癌患者。在治疗前行4D-CT扫描定位,每例患者均获取10个呼吸时相的CT图像序列,在最大密度投影(MIP)图像中勾画靶区,在平均密度投影(AIP)图像中制定计划,然后将计划移植到其他时相图像中计算肺受量,评估肺和体内的绝对剂量体积。结果 肺平均剂量受到呼吸运动的影响很大,不同肿瘤位置时其影响差异较大,当肿瘤位于肺内部时,平均剂量与肺体积变化趋势相同,幅度2.18%显著小于肺体积的变化4.49%(t=4.189,P<0.05),当肿瘤位于肺边缘时,肺平均剂量与肺体积变化趋势相反,变化幅度3.76%,小于肺体积的变化4.49%(t=25.007,P<0.05)。呼吸运动对体内V₅、V₁₀和V₂₀影响很小,体内剂量变化幅度相应为0.47%、0.28%、0.17%,均小于肺体积的变化4.49%(t=11.371、11.188、11.377,P<0.05)。肺体积量V₅、V₁₀和V₂₀与肺体积变化趋势相同,幅度分别为2.39%、1.91%、1.80%,均小于肺体积的变化4.49%(t=2.279、2.298、2.485,P<0.05)。结论 肺的平均剂量随呼吸运动变化明显,在制定计划时要更加谨慎评估肺受量。     

基于危及器官预测剂量分布与gEUD混合目标的调强放疗计划优化

目的 提出一种可充分利用危及器官预测剂量分布信息,同时最大限度地改善输出计划质量的调强放疗计划优化方法。方法 构建以危及器官预测剂量分布作为优化引导的新型通量分布优化模型,考虑到预测的不确定性,模型中同时耦合了危及器官的等效均匀剂量目标（gEUD）以在预测引导的基础上进一步改善最优化求解空间。为验证优化方法的有效性,实验选取8例宫颈癌调强放射治疗（IMRT）计划,利用该方法对其重新优化后比较所得计划与原始计划间在剂量分布和特定剂量学指征项上的质量差异。结果 该优化方法具有可行解且收敛快速,所得优化计划与原始计划相比,靶区内热点减少,其剂量均匀性提高;危及器官受量也均有改善,直肠V₃₀和V₄₅分别减小了（6.60±3.53）%和（17.03±7.44）%,差异有统计学意义（t=-4.954、-6.055,P<0.05）,膀胱V₃₀和V₄₅分别减小（14.74±5.61）%和（14.99±4.53）%,差异有统计学意义（t=-6.945、-8.759,P<0.05）。结论 所提出的基于预测剂量分布和gEUD混合目标的调强放疗计划优化方法可有效地利用预测剂量分布,并保障输出计划的优质性。