呼吸运动状态对动态调强放疗剂量分布影响的研究

目的 探讨不同幅度、周期、方向的呼吸运动对动态调强放疗（IMRT）计划中靶区剂量分布的影响。方法 选取30例肺癌病例,按靶区体积大小分为A（72.0~200.2 cm³）、B（271.7~380.0 cm³）、C（498.9~684.9 cm³）3组,每组10例,平均体积分别为151.5、327.1和583.3 cm³。使用呼吸运动模拟平台带动含二维电离室矩阵的模体沿枪靶方向运动。分别转动准直器至0°和90°,在不同呼吸运动幅度（0、4、8、12和15 mm）与周期（3、4和5 s）下,采集模体等中心层面剂量。其中周期为4 s测量5次,以绝对剂量及γ通过率（3 mm/3%）为指标,分析采集剂量与治疗计划系统（TPS）输出的剂量分布差异。结果 在两个方向上,呼吸运动降低了靶区边缘内侧剂量,提高了靶区边缘外侧剂量。呼吸运动周期之间的γ通过率差异最大达3.54%（t=2.301,P<0.05）。当呼吸运动幅度超过8 mm时,γ通过率<90%,且随幅度增大而减小。静态与呼吸运动之间γ通过率的差值和靶区体积呈负相关,A、B、C 3组的平均γ通过率依次增大。5次叠加剂量的γ通过率高于单次剂量平均γ通过率,且差异有统计学意义（t=-9.36~-5.95,P<0.05）。结论 动态IMRT靶区剂量分布主要受呼吸运动幅度及自身体积影响,部分幅度下呼吸运动周期对剂量分布有影响。多次剂量实施后,可消除部分单次剂量实施误差。医师需要根据呼吸运动幅度对靶区进行合理外扩,同时优化呼吸运动方向上靶区边缘组织受量。对于靶区体积过小以及呼吸运动幅度过大的患者,应采取呼吸管理技术提高靶区剂量实施的精准性。     

直肠癌静态调强与容积旋转调强放疗计划的剂量学对比研究

目的 对比研究直肠癌术后患者应用静态调强放疗(IMRT)和容积旋转调强放疗(VMAT)的计划质量、治疗效率和剂量精度,为临床治疗技术的选择提供参考依据.方法 选择10例直肠癌术后调强放疗患者,行CT模拟定位并勾画靶区及危及器官,在同一计划系统上给予相同处方剂量和目标优化条件,分别设计5野IMRT计划和双弧VMAT计划.比较两种计划的靶区(PTV/CTV)受量、适形指数(CI)、均匀指数(HI)、危及器官(OAR)的受量、机器跳数、治疗计划执行时间,以及剂量验证通过率.结果 两种治疗计划均能满足临床剂量要求,VMAT计划的靶区剂量覆盖率略低于IMRT计划.VMAT和IMRT计划的HI分别为0.095和0.101,差异无统计学意义(t=2.61, P>0.05);而IMRT计划的CI(0.737)优于VMAT计划(0.614)(t=4.94, P<0.05),考虑为VMAT计划优化过程中对周围正常组织低剂量区受量限制过于严格,从而造成计划的适形度受到影响.VMAT计划中正常组织如膀胱、股骨头的低剂量区较之IMRT计划均有不同程度增加.VMAT和IMRT计划的平均机器跳数(MUs)分别为599和515(t=4.72, P<0.05),相应的治疗时间分别为201和304 s(t=5.83, P<0.05).使用Delta⁴对两种计划进行验证,γ通过率(选用3%/3 mm标准)分别为VMAT 93.13%和IMRT 96.00%(t=3.75, P<0.05).结论 直肠癌VMAT和IMRT 计划均可满足临床要求,VMAT计划可以显著降低治疗时间,提高治疗效率,但其疗效还需进一步临床评估.     

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。     

射野角度优化在颅脑多发转移瘤中的应用研究

目的 探讨在颅脑多发转移瘤中,不同射野角度对逆向调强放疗计划剂量的影响及射野角度优化的可行性。方法 单纯随机取样法选取11例多发脑转移瘤患者,采用射野角度优化逆向调强计划(BAO组),并与射野角度均分逆向调强计划(BAF组)进行比较,统计分析危及器官和正常组织的受照剂量、靶区剂量分布及机器跳数,分析不同射野角度引起的剂量学差异。结果 与BAF组相比,BAO组中左、右眼晶状体最大受照剂量降低了45%、37%(t=-5.707、-4.438,P<0.05);左、右眼球平均受照剂量分别降低了42.6%、44.5%(t=-4.380、-5.638,P<0.05);右侧眼球的最大剂量平均降低32.5%(t=-2.518,P<0.05);右侧视神经的最大剂量降低了23%(t=-3.105,P<0.05);正常脑组织平均受量降低了3%(t=-3.437,P<0.05)。两组逆向调强计划的靶区剂量、适形度和均匀性指数差异无统计学意义(P>0.05)。角度优化逆向调强计划降低了脑干、视交叉的最大受照剂量和机器跳数,但两组结果差异无统计学意义(P>0.05)。结论 射野角度优化后的逆向调强计划,可保持与射野角度均分的逆向调强计划相当的靶区剂量,同时降低了部分危及器官的受照剂量。对于多发脑转移瘤,射野角度优化的逆向调强计划是可行且有益的。     

乳腺癌根治术后调强放疗的一体化射野设计

目的 比较一种一体化调强射野设计方式与常规射野设计方法在乳腺癌根治术后调强放疗中的剂量学差异。方法 选取41例左侧乳腺癌根治术后患者的CT图像,进行胸壁、部分腋窝、锁骨上、内乳等靶区及危及器官（OAR）勾画。对每一套CT图像分别制作一体化射野设计的调强计划和常规调强计划。评估两种计划靶区和OAR剂量学分布。结果 两种计划靶区剂量分布和OAR受照剂量均满足临床要求,靶区剂量学参数差异无统计学意义（P>0.05）。一体化调强计划相比于常规计划：患侧肺V₅降低9.7%（t=2.407,P<0.05）、V₁₀降低11.2%（t=2.160,P<0.05）、V₂₀降低17.3%（t=2.465,P<0.05）、V₃₀降低13.4%（t=2.119,P<0.05）、D_mean降低13.8%（t=2.258,P<0.05）;心脏V₃₀下降28.4%（t=2.589,P<0.05）、D_mean下降23.2%（t=2.409,P<0.05）;其他OAR剂量学差异不具有统计学意义（P>0.05）。结论 一体化调强射野设计技术显著降低了患侧肺和心脏的受照体积与受照剂量,有望减轻乳腺癌根治术后放疗的不良反应。新型设计方案选取了较多的样本,包含不同分期的左乳癌根治术患者,对乳腺癌根治术后调强放疗临床应用具有普遍性,可以作为一种新的照射方式推广。     

电子射野影像装置位置误差对容积旋转调强放疗三维剂量验证的影响

目的 探讨电子射野影像装置（EPID）位置误差对容积旋转调强放疗（VMAT）三维剂量验证的影响。方法 5枚Suremark SL-20铅点固定于Elekta托盘上,通过采集机架在0~360°旋转中EPID图像,分析各角度下EPID相对于加速器机头的位置偏移,根据该偏移对进行三维剂量重建的EPID图像进行位置误差修正,分析EPID运动误差对剂量重建的影响。分别对16例鼻咽癌患者的VMAT计划的双弧、顺时针弧（弧1）、逆时针弧（弧2）的重建剂量与计划剂量做γ分析,并对修正前后的γ分析结果进行分析。结果 相对于0°,源到探测器距离（SID）在180°时误差最大,为1.20 cm。考虑SID变化后计算的EPID上下（y）方向误差最大为2.28 mm（等中心层面）,左右（x）方向误差在±0.5 mm以内。对16例鼻咽癌双弧VMAT治疗计划进行治疗前三维剂量验证,EPID y方向位置误差修正后3D γ通过率明显提高,5%/3 mm标准下的γ通过率提高分别为双弧（4.12±1.67）%（t=-9.86,P<0.05）,弧1（3.47±1.64）%（t=-8.46,P<0.05）,弧2（5.08±1.30）%（t=-15.63,P<0.05）;3%/3 mm标准下,γ通过率提高分别为双弧（7.63±2.24）%（t=-13.63,P<0.05）,弧1（6.03±2.07）%（t=-11.66,P<0.05）,弧2（9.17±2.23）%（t=-16.41,P<0.05）。y方向修正后,再进行x方向修正,5%/3 mm和3%/3 mm γ通过率的平均值分别提高0.23%和0.24%。结论 EPID沿加速器机架到治疗床方向运动误差明显,对三维剂量重建影响较大。在基于EPID的剂量重建中,应对其进行修正,以重建较准确的患者三维剂量分布。     

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.     

有无均整器模式下鼻咽癌容积旋转调强放疗计划的剂量学比较

目的 比较加速器6 MV X射线非均整模式（FFF）和均整模式（FF）下局部进展期鼻咽癌容积调强（VMAT）计划的剂量学差异。方法 选取10例已行放疗的局部进展期鼻咽癌患者,分别设计FFF和FF VMAT计划,在满足临床要求的情况下,比较两种计划的剂量体积直方图（DVH）、靶区剂量分布、危及器官受量、靶区适形度、总机器跳数和治疗时间。 结果 两者均能满足临床治疗需求,FFF VMAT计划靶区最大剂量和平均剂量大于FF VMAT计划（t=-0.31、-0.35,P<0.05）,而计划靶区适形度略低（t=5.42,P<0.05）,左右晶状体的最大剂量低于FF VMAT计划（t=25.87、17.45,P<0.05）,其他危及器官剂量无明显差异。机器总跳数FFF VMAT为（699±16）MU,FF VMAT为（628±12）MU。平均单次治疗时间均约2 min,两者无明显差别。结论 两种计划均能满足临床治疗需求,FFF VMAT计划更利于保护照射野边缘危及器官,如晶状体。机器总跳数FFF VMAT计划高于FF VMAT计划但两者平均单次治疗时间无明显差别。     

基于环形加速器的RapidPlan模块在宫颈癌容积调强放疗中的研究

目的 研究基于Halcyon 2.0环形医用直线加速器的RapidPlan模块在宫颈癌术后容积旋转调强(VMAT)计划设计的临床可行性及优势。方法 从数据库中选取98例临床宫颈癌病例,基于Halcyon 2.0设计VMAT人工放疗计划,导入到RapidPlan模块,训练得到优度较高的预测模型。另选取20例宫颈癌术后患者作为验证集,比较其人工计划与RapidPlan自动生成计划在剂量学、计划一致性、计划执行效率之间的差异。结果 RapidPlan自动计划能够获得与人工计划质量相当的靶区和危及器官剂量分布。对股骨头的保护略逊于人工计划,对脊髓的保护优于人工计划,两者差异具有统计学意义(t=4.71,P<0.001)。RapidPlan计划MU平均值为 687.46 MU,较人工计划的平均值815.34 MU低,两者差异具有统计学意义(t=6.09,P<0.05)。Portal Dosimetry验证1 mm/1%的γ通过率RapidPlan的平均值为89.48%,人工计划为88.22%,差异具有统计学意义(t=3.35,P<0.05)。结论 基于Halcyon 2.0平台的RapidPlan自动计划可以满足宫颈癌VMAT计划的临床需求,且具备一定优势。     

半野分段弧照射技术对乳腺癌放疗危及器官的保护作用

目的 利用半野的剂量分布特性和容积调强（VMAT）技术的特点,探索一种可以更好保护肺和心脏的新技术。方法 采用三维水箱测量对称野及半野的射野边缘剂量分布,并比较分析各自特征。回顾性选取50例左侧乳腺癌术后放疗患者,保乳术和根治术各25例,处方剂量50 Gy/25次,基于RayStation计划系统,分别采用对称野连续弧VMAT技术和半野分段弧VMAT技术进行计划设计,比较和分析靶区的剂量适合度、治疗效率,以及心脏、肺等危及器官的各种剂量数据。结果 半野的辐射野大小在水模内不随深度增加而增加,对称野则因张角因素射野逐步变大,30 cm处增大到约2 cm,而且半野的射野外剂量低于对称野,差值愈近射野边缘愈明显。与对称野连续弧计划相比,半野段弧VMAT计划能显著改善肺和心脏的受照射剂量,差异有统计学意义（t=-4.11、-4.42,P=0.00）,其中心脏整体结构的V₅、V₃₀、D_mean均值减少为52.5%、65.5%、47%,与靶区关系紧密的左侧冠状动脉前降支降幅超过20%,患侧肺V₅、V₁₀、V₂₀、D_mean的均值分别减少21.6%、24.8%、25.0%、23.2%,其他正常器官剂量均值,半野段弧计划同样优于连续弧计划。结论 对于乳腺癌放疗,半野与VMAT结合可以充分发挥半野和VMAT的优势,显著改善心脏、患侧肺、健侧乳腺等危及器官的受照射剂量。     

严重急性呼吸综合征(SARS)计算机X线摄影影像学研究

目的 探讨严重急性呼吸综合征(SARS)的计算机X线摄影(Computer Radiograph CR)影像学表现。方法 对巳确诊的18例严重急性呼吸综合征患者的胸部影像学特征进行回顾性分析。结果 SARS的影像学表现不尽相同，主要显示为肺实质和肺间质渗出性病变两大征象，病变早期X线表现多为肺野外带或以胸膜为基底的毛玻璃状阴影、明显实变阴影或结节状阴影是唯一异常表现，病情恶化患者的肺部浸润阴影表现为实变范围进一步扩大，病灶相互融合呈单侧或两侧大范围实变，边缘模糊，少数病例其病灶有游走现象。结论 胸部计算机X线摄影影像检查(CR)由于具有较高的清晰度，是发现SARS的理想的影像学检查方法，在SARS的诊治过程中，了解和掌握本病的影像学特征，对判断病情，指导治疗，评估预后具有重要的指导意义。     

Respiratory gating of cardiac PET data in list-mode acquisition

Purpose Respiratory motion has been identified as a source of artefacts in most medical imaging modalities. This paper reports on respiratory gating as a means to eliminate motion-related inaccuracies in PET imaging. Methods Respiratory gating was implemented in list mode with physiological signal recorded every millisecond together with the PET data. Respiration was monitored with an inductive respiration monitor using an elasticised belt around the patient’s chest. Simultaneous ECG gating can be maintained independently by encoding ECG trigger signal into the list-mode data. Respiratory gating is performed in an off-line workstation with gating parameters defined retrospectively. The technique was applied on a preliminary set of patient data with C¹⁵O. Results Motion was visually observed in the cine displays of the sagittal and coronal views of the reconstructed respiratory gated images. Significant changes in the cranial–caudal position of the heart could be observed. The centroid of the cardiac blood pool showed an excursion of 4.5–16.5 mm (mean 8.5±4.8 mm) in the cranial–caudal direction, with more limited excursion of 1.1–7.0 mm (mean 2.5±2.2 mm) in the horizontal direction and 1.3–3.7 mm (mean 2.4±0.9 mm) in the vertical direction. Conclusion These preliminary data show that the extent of motion involved in respiration is comparable to myocardial wall thickness, and respiratory gating may be considered in order to reduce this effect in the reconstructed images.     

一种新型个人呼吸防护装置

FHZ-1型呼吸装置是一种新型隔绝式个人防护装备,它与全套防护服、呼吸面罩配套,可为高浓度有害气体或缺氧环境作业人员提供可靠的呼吸与体表防护。它具有结构紧凑,体积小、重量轻,便于携带等特点。本文就FHZ-1型呼吸装置的原理、结构、技术性能与特点进行了简要的分析与评价。     

眼结膜激发试验在诊断呼吸道过敏疾病中的应用研究

目的：将眼结膜激发试验(Conjunctival provocation test,CPT)技术用于诊断呼吸道过敏性疾病。方法：根据《临床医学研究原理与方法》制定出蚕丝诱发呼吸道变态反应的评分标准及观察CPT敏感性、特异性和有效性的计算公式。选择连续就诊的初诊呼吸道变态反应患者569例，经用蚕丝皮内试验筛选出119例阳性患者，全部采用一次激发法的CPT。结果：CPT的阳性率为84．9％、敏感性为92．3％、特异性为93．4％、有效性为92．2％。结论：CPT技术对呼吸道过敏性疾病的诊断具有较高的敏感性、特异性和有效性，可作为一种有效的临床诊断方法广泛应用于基层医疗机构。     

Initial clinical results for breath-hold CT-based processing of respiratory-gated PET acquisitions

Purpose  Respiratory motion causes uptake in positron emission tomography (PET) images of chest structures to spread out and misregister with the CT images. This misregistration can alter the attenuation correction and thus the quantisation of PET images. In this paper, we present the first clinical results for a respiratory-gated PET (RG-PET) processing method based on a single breath-hold CT (BH-CT) acquisition, which seeks to improve diagnostic accuracy via better PET-to-CT co-registration. We refer to this method as “CT-based” RG-PET processing. Methods  Thirteen lesions were studied. Patients underwent a standard clinical PET protocol and then the CT-based protocol, which consists of a 10-min List Mode RG-PET acquisition, followed by a shallow end-expiration BH-CT. The respective performances of the CT-based and clinical PET methods were evaluated by comparing the distances between the lesions’ centroids on PET and CT images. SUV_MAX and volume variations were also investigated. Results  The CT-based method showed significantly lower (p = 0.027) centroid distances (mean change relative to the clinical method = −49%; range = −100% to 0%). This led to higher SUV_MAX (mean change = +33%; range = −4% to 69%). Lesion volumes were significantly lower (p = 0.022) in CT-based PET volumes (mean change = −39%: range = −74% to −1%) compared with clinical ones. Conclusions  A CT-based RG-PET processing method can be implemented in clinical practice with a small increase in radiation exposure. It improves PET-CT co-registration of lung lesions and should lead to more accurate attenuation correction and thus SUV measurement.     

呼吸道非金属性异物的X线表现及手术所见（附1000例分析）

本文对呼吸道非金属性异物１０００例的Ｘ线表现进行分析讨论，根据病史、异物种类及性质，仔细分析Ｘ线间接征象，同时结合临床症状及体征，才能作出准确诊断，以达到及时治疗，提高临床医生对本病的认识，减少误诊。全部病例经手术证实。     

Impact of a new respiratory amplitude-based gating technique in evaluation of upper abdominal PET lesions

PET acquisition requires several minutes which can lead to respiratory motion blurring, to increase partial volume effect and SUV under-estimation. To avoid these artifacts, conventional 10-min phase-based respiratory gating (PBRG) can be performed but is time-consuming and difficult with a non-compliant patient. We evaluated an automatic amplitude-based gating method (AABG) which keeps 35% of the counts at the end of expiration to minimize respiratory motion. We estimated the impact of AABG on upper abdominal lesion detectability, quantification and patient management.     

高原慢性肺心病患者吸气肌功能失调与高碳酸血症的关系

探讨高原肺心病患者吸气肌功能失调与高碳酸血症的关系。对48例高原（海拔2260～3200m）慢性肺心病缓解期患者测定了肺功能、血气、口腔最大吸气压（PImax）、最大跨膈压（Pdimax）和漏肌张力—时间指数（TTdi），并与42例当地同龄健康人对比。结果：①肺心病组PLmax、Pdimax明显低于健康组（P均＜0.01），TTdi较健康组明显延长（P＜0.01）；②将肺心病分为正常碳酸血症（A组）、轻度高碳酸血症（B组）和重度高碳酸血症（C组）。三组均有低氧血症，以C组最低，三组比较P均＜0.01。一秒种用力呼气容积（PEV1）、PImax、Pdimax均明显降低，以C组最低．三组比较P＜0．01或＜0．05。TTdi均延长，以C组最明显，三组比较P，0.01；③PaCO2与VD／VT比率和TTdi明显正相关，r值分别为0.57、0．52，P均＜0．01；与FEV1、PIamx、Pdimax明显负相关，r值分别为-0．61、－0．51、－0．58，P均＜0．01。结论：高原肺心病患者吸气肌疲劳和膈肌储备力下降在其高碳酸血症形成中起重要作用。     

Simulation and experimental study of respiratory motion effect on image quality of single photon emission computed tomography (SPECT)

The effect of respiratory motion on the image quality of single photon emission computed tomography (SPECT) was investigated by computer simulation and experimentation. In the computer simulation, the phantom was assumed to be cylindrical with a uniform background and a spherical cold or hot spot. To simulate respiratory motion, a cyclic linear motion parallel to the axis of rotation of a gamma camere was assumed. The contrast in the transaxial images was calculated for various respiratory amplitudes and its dependence on lesion size and object contrast was investigated. In the experiments, a moving phantom was used to simulate respiratory motion. The simulation and the experimenal results were in good agreement within the range of statistical error. The effect on the lesion detectability was investigated using receiver operating characteristics (ROC) analysis, and a method for correcting respiratory motion was devised.     

新生儿特发性呼吸窘迫综合征的X线诊断

本文报道42例经X线检查和/或病理证实的RDS,引起RDS机理系肺泡表面活性物质缺乏迄今仍认为是主要因素。X线表现根据肺透明度降低程度分为轻度、中度、重度。笔者指出由于X线诊断和病理演变联系起来,从而肯定了X线诊断是处理和研究新生儿肺部病变的一种可靠而有价值的诊断和研究方法。同时还讨论了本病的鉴别诊断及本组病死率高的几种主要因素。