全段食管癌调强放射治疗7野与8野对称式布野的效果研究

目的 研究全段食管癌调强放射治疗计划设计中7野对称式布野与8野对称式布野的靶区及危及器官剂量学特点，为全段食管癌放射治疗患者的计划设计提供一定的参考。方法 选择15例全段食管癌放射治疗患者，其中男性8例，女性7例；年龄45～84岁，平均年龄62.5岁；病灶直径(2.8±1.3) cm；病灶长度(14.6±3.7) cm。采用Eclipse计划系统，全组处方剂量均为50 Gy，以95%靶区体积达到100%处方剂量为基准，剂量体积直方图(DVH)比较7野对称式布野与8野对称式布野计划设计方法的主要危及器官的受量。结果 靶区均匀性指数(HI),7野对称式布野与8野对称式布野差异无统计学意义(0.55±0.01 vs 0.56±0.01。t=-2.092,P> 0.05)。通过比较，全段食管癌调强放射治疗8野对称式布野肺部V₂₀、V₅低于7野对称式布野计划[(21.56±3.26)%vs (25.72±1.65)%、(59.60±6.02)%vs (60.48±6.40)%]，其他器官差异无统计学意义。结论 常规全段食管癌调强放射治疗计划中使用...     

动态适形弧技术与容积调强技术在肺转移瘤立体定向放射治疗中的剂量学研究

【摘要】目的:比较动态适形弧（DCA）与容积调强（RA）两种放疗技术在肺部转移瘤立体定向放射治疗（SBRT）中的剂量学差异,评估各自的优势及在临床中的应用价值。方法:回顾性选择肺转移瘤患者20例,分别采用RA和DCA技术设计SBRT计划,基于RTOG0813报告标准,对比两种技术的PTV剂量学参数及危及器官受量。另外比较了计划设计时间、MU值及出束时间以评估两类计划的执行效率。结果:所有RA和DCA计划均能满足RTOG0813报告规定的靶区覆盖率要求,RA计划比DCA计划在靶区适形度CI（0.998±0.039 vs 1.357±0.138）、剂量跌落梯度指数R50%（4.90±0.93 vs 6.04±1.09）及D2 cm（47.3%±6.7% vs 54.5%±10.8%）指标上表现更好（P<0.05）。在肺部V12.5 Gy［（148.60±114.24）cm3 vs （176.25±152.16） cm3］、V13.5 Gy［（135.52±107.25 ） cm3 vs （162.10±141.21） cm3］、V20 Gy（2.83%±3.38% vs 3.52%±4.29%）以及胸壁Dmax［（3 734.42±1 229.70） cGy vs （4 230.31±1 510.60） cGy］、V30 Gy［（0.51±0.81） cm3 vs （0.93±1.25） cm3］指标上RA计划比DCA计划受量更低（P<0.05）。两类计划在心脏、脊髓、食管、血管及皮肤受量上无统计学差异（P>0.05）。在执行效率方面,DCA计划设计耗时平均比RA计划节省81.1%,机器跳数平均降低41.1%,机器出束时间平均降低56.5%（P<0.05）。结论:RA计划相对于DCA计划具有更好的适形度且能更好地控制靶区外剂量跌落梯度,在保护与靶区位置相近的危及器官上更有优势。而DCA相对RA计划可以显著提高计划设计速度和治疗效率,同时可以克服运动靶区与叶片间的交互效应。在两者剂量分布差异较小时,应注重提高治疗效率,DCA技术不失为一种可替代RA的有效治疗方案。 【关键词】动态适形弧;容积调强;立体定向放射治疗;肺转移瘤     

射野方向优化技术在胸中上段食管癌调强放疗中的应用

目的：比较射野方向优化设野和均匀布野的胸上段和胸中段食管癌调强放疗计划的剂量学差异,探讨射野方向优化技术在食管癌放疗计划设计中的作用。方法：使用Varian Eclipse 8.6治疗计划系统,对7例胸上段食管癌和7例胸中段食管癌患者分别制定7野均分（EGA）和射野方向优化（BAO）的调强计划。根据剂量体积直方图（DVH）比较靶区、脊髓、双肺、心脏和正常组织的剂量体积参数,靶区适形度指数（CI）、均匀度指数（HI）以及总治疗跳数（MU）,利用SPSS软件进行配对t检验。结果：BAO计划的射野方向分布明显不同于EGA计划,并且患者间的射野方向分布也存在一定的差异。对于胸上段食管癌,BAO计划PTVD2%（-1.12%）、CI（2.42%）、HI（-11.88%）劣于EGA计划（P〈0.05）,BAO计划双肺MLD（3.77%）、V5（6.48%）、V10（6.16%）,Body-PTV的V5（7.30%）明显优于EGA计划（P〈0.05）。对于胸中段食管癌,BAO计划PTV D2%（0.88%）、Dmean（0.34%）,脊髓D1%（5.65%）,双肺MLD（9.10%）、V5（11.93%）、V10（8.65%）、V15（8.60%）,Body-PTV的Dmean（3.63%）、V5（8.65%）以及MU（17.26%）均明显优于EGA计划（P〈0.05）。结论：在胸中上段食管癌放疗中,使用BAO技术能够产生个体化的治疗方案。对于胸上段食管癌,BGO计划对靶区剂量的覆盖没有改善,但降低了肺剂量,减少了放射性肺炎发生的可能性;对于胸中段食管癌,BGO计划在不降低靶区剂量覆盖和较少MU的情况下,可以显著减少肺、脊髓、正常组织的剂量。与胸上段食管癌相比,胸中段食管癌使用BAO技术能够更好的改进调强放疗计划的质量。     

基部计划剂量补偿优化方法在肺癌调强放疗计划中的应用

【摘要】目的:比较基部计划剂量补偿（BDPC组）和冷热点控制（HCSC组）两种计划优化方法得到的肺癌调强放疗计划的剂量学差异。方法:选取13例肺癌患者,采用相同优化条件分别设计BDPC和HCSC两组放疗计划。计划处方:PGTV为60 Gy/26 f、PCTV为50 Gy/26 f。比较两组肿瘤靶区和危及器官的各项剂量评价参数、计划时间和机器跳数（MU）。采用配对t检验或非参数检验进行统计学分析。结果:BDPC组相对于HCSC组有较好的靶区CI（PGTV:0.66±0.14 vs 0.58±0.15, P<0.05;PCTV:0.61±0.28 vs 0.57±0.27, P=0.066）和HI （PGTV:0.08±0.02 vs 0.11±0.05, P<0.05;PCTV:0.23±0.03 vs 0.27±0.03, P<0.05）;前者较后者重要危及器官的剂量低,食管的Dmax、双肺的V5 Gy和V20 Gy分别为（59.92±2.87） Gy vs （62.09±3.34） Gy、49%±18% vs 51%±11%和22%±9 % vs 24%±7%,P值均小于0.05。结论:对于肺癌调强放疗计划,BDPC优化方法得到的计划剂量分布较HCSC优化方法更优,能保证靶区覆盖的同时降低重要危及器官的受照剂量,可在临床上推广应用。     

20例胸中段食管癌根治性放射治疗IMRT与TOMO剂量学比较

目的:对比固定野静态调强放射治疗（IMRT）与螺旋断层放射治疗（TOMO）两种方案治疗胸中段食管癌的剂量学特点,指导临床治疗方案选择。 方法:采用IMRT与TOMO两种技术,处方剂量计划靶区（PTV）:DT 54 Gy/30 F,肿瘤靶区（PGTV）:DT 66 Gy/30 F,主要比较两种方案的靶区剂量学差异。 结果:TOMO组的PTV最大剂量（D2）、中位剂量（D50）以及均匀性指数均低于IMRT组,最小剂量（D98）、适形度指数明显高于IMRT组,以上差异均有统计学意义（P<0.05）;两者的PGTV除D98的差异无明显统计学意义外,其余各指标均与PTV保持一致,有统计学意义（P<0.05）。 结论:胸中段食管癌根治性放射治疗TOMO计划靶区剂量分布及适形度明显优于IMRT计划,危及器官各评级指标显示前者亦优于后者。     

基于MRI活性骨髓勾画的非共面调强放疗在宫颈癌骨髓保护方面的剂量学优势

目的:探讨MRI指导下非共面野调强放疗（NC-IMRT）在宫颈癌骨髓保护方面的剂量学特点和优势。方法:选取20例宫颈癌术前放疗患者,根据MRI图像勾画骨盆有效造血活性骨髓,分别制定9野的共面野调强（IMRT）计划和NC-IMRT计划（其中NC-IMRT计划包括7个共面野和2个非共面野）。两组计划均采用相同的靶区上下界、危及器官限值和权重因子及计算网格,归一条件均为95%的计划靶区（PTV）接受到处方剂量。对比分析两类计划中靶区和危及器官的剂量学参数差异:受照剂量、体积、适形度指数和均匀性指数。结果:在定位CT上勾画的全骨盆体积为（600.32±6.88） cm3,MRI勾画的活性骨髓体积为（219.38±9.73） cm3,后者较前者减少了63.4%,差异有统计学意义（P<0.05）。NC-IMRT组PTV的适形度指数优于IMRT组。NC-IMRT组有效减少骨盆活性骨髓的低剂量辐射区V10、V20和高剂量辐射区V40、V50,左侧股骨头的Dmean、V10、V20、V30、V40和右侧股骨头Dmean、Dmax、V10、V20,差异均有统计学意义（P<0.05）。两组直肠、小肠的受照剂量无明显差异（P>0.05）。结论:在保证临床靶区剂量的情况下,与IMRT相比,基于MRI活性骨髓勾画的NC-IMRT能更好地保护骨盆活性骨髓。     

全乳腺放射治疗3种照射技术对比

目的评价不同全乳腺放射治疗技术的剂量学优缺点。方法选取乳腺癌保乳术后患者10例,均为女性,年龄25～58岁,中位年龄42岁。用常规切线野、野中野调强、多野调强3种技术设计全乳腺放射治疗计划并进行剂量学对比。结果与常规切线野计划比较,野中野调强计划99%靶区体积含盖剂量从（4640±72）cGy增加到（4753±25）cGy;剂量不均匀指数从1.104±0.017下降到1.060±0.008。常规切线野计划与野中野调强计划在危及器官受量上的差异无统计学意义。野中野调强计划与多野调强计划在靶区剂量分布上的差异无统计学意义;与野中野调强计划比较,多野调强计划中心脏接受高于10Gy剂量的体积（V10）从（13.0±8.5）%增加到（53.3±22.7）%;同侧肺的V10从（25.2±3.4）%增加到（42.7±3.7）%;对侧乳腺、对侧肺、非特异正常组织的V5分别从（1.9±3.1）%增加到（32.6±2.3）%、从0到（18.5±8.3）%、从（9.9±1.0）%到（32.1±3.6）%。结论野中野调强技术较常规切线野技术明显改善靶区剂量分布;在此基础上多野调强技术未能明显进一步改善靶区剂量,但增加正常组织照射。     

颈段胸上段食管癌T形野三种照射技术的剂量学比较

目的：控讨颈段胸上段食管癌T形野照射的最佳放疗模式。方法：26例颈段胸上段食管癌T形野照射的患者采用瓦里安Eclipse三维治疗计划系统（3D—TPS）对3种照射技术即：调强放疗（IMRT）、三维适形放疗（3D—CRT）和常规放疗（Con—RT）进行放射治疗计划设计。规定处方剂量54Gy，95％等剂量线涵盖95％PTV（计划靶体积）。Con—RT利用3D．TPS模拟X线模拟机定位设计，等中心照射，前后T形野36Gy，双侧水平野18Gy，均用剂量体积直方图（DVH）分析PTV靶区各项参数和肺及脊髓受照体积和剂量。结果：（1）PTV靶区等剂量线、剂量不均匀指数（Ⅲ）和适形指数（CI）3种照射技术比较IMRT优于3D—CRT。3D—CRT优于Con-RT（P=0．000）（2）肺和脊髓受照体积和剂量3种照射技术比较IMRT优于Con—RT和3D—CRT虽然某些参数Con—RT稍优于3D—CRT，但大部分参数比较差异无统计学差异。（3）调强技术野数的参数比较．PTV、肺和脊髓的各项参数中，5野，7野和9野大部分参数优于3野．7野与9野比较差异均尢统计学意义（P=0244～0．947）。结论：IMRT技术是颈段胸上段食管癌T形野照射最佳选择，它与其他照射技术相比具有明显剂量学优势，以7野和9野IMRT较适宜。     

比较调强放射治疗与三维适形放疗治疗中下段食管癌时心脏和冠状动脉的受量

目的：比较调强放射治疗（IMRT）与三维适形放疗（3D-CRT）治疗中下段食管癌的心脏和冠状动脉的受量。方法：回顾性分析从2011年1月至2012年5月收治的12例中下段食管癌患者,采用Monaco治疗计划系统,所有患者分别制作五野调强放射治疗计划及三野3D-CRT计划,处方剂量均为PTV：60 Gy/30 f。比较五野IMRT和三野3D-CRT计划的DVH、靶区适形度（CI）、心脏,右冠状动脉,左冠状动脉的受量。结果：调强放射治疗计划与3D-CRT计划相比,明显降低了心脏平均剂量（23.01 Gy与28.3 Gy）和V30（24.4%与61.0%）,右冠状动脉平均剂量也有显著的降低（平均剂量23.8Gy与35.5 Gy）,而左冠状动脉平均剂量没有表现出显着改善（平均剂量11.2Gy与9.2Gy）（p〉0.05）。调强放疗显著改善了适形指数。结论：IMRT治疗与3D-CRT相比明显改善了心脏的平均剂量及V30。调强放疗计划与3D-CRT治疗计划相比使心脏V30减少了约40%,同时降低了右冠状动脉受量,这表明调强放射治疗可显着改善放疗诱发的心脏及冠状动脉疾病的风险。调强放疗具有更好的适形度。这将是长期的研究以确定放疗将如何影响冠状动脉心脏疾病的发展和其他心脏并发症。     

质子点扫描技术与光子Tomotherapy在前列腺癌应用中的剂量学比较

目的:比较前列腺癌质子点扫描技术（SSS-PT）与光子螺旋断层放射治疗（HT）两者之间的剂量学特点,其数据将为临床提供一定的参考。方法:选取12例既往前列腺癌患者作为研究对象,定位后,将CT图像分别传至Raystation和HT计划系统进行放疗计划设计。处方剂量为69 Gy/25 F。比较分析两种放疗计划的靶区适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）、靶区和危及器官剂量学参数。结果:靶区的均匀性方面,SSS-PT优于HT（P=0.001）;直肠平均剂量SSS-PT［（21.92±4.00） Gy］低于HT［（31.97±2.60） Gy］（P=0.000）;膀胱平均剂量SSS-PT［（17.62±3.15） Gy］低于HT［（30.52±3.94） Gy］（P=0.000）;对于直肠和膀胱的保护,SSS-PT在低、中剂量区总是优于HT。结论:SSS-PT和HT两种治疗方式在靶区剂量分布均可满足临床需求,在同样靶区覆盖条件下,SSS-PT相较于HT能够更好地保护直肠和膀胱,尤其是在低、中剂量区。     

A simple geometric algorithm to predict optimal starting gantry angles using equiangular-spaced beams for intensity modulated radiation therapy of prostate cancer

A fast, geometric beam angle optimization (BAO) algorithm for clinical intensity-modulated radiation therapy (IMRT) was implemented on ten localized prostate cancer patients on the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) 0126 protocol. The BAO algorithm computed the beam intersection volume (BIV) within the rectum and bladder using five and seven equiangular-spaced beams as a function of starting gantry angle for comparison to the V 75 Gy and V 70 Gy. A mathematical theory was presented to explain the correlation of BIV with dose and dose-volume metrics. The class solution 'W' pattern in the rectal V 75 Gy and V 70 Gy as a function of starting gantry angle using five equiangular-spaced beams (with two separate minima centered near 20 degrees and 50 degrees) was reproduced by the 5 BIV within the rectum. A strong correlation was found between the rectal 5 BIV and the rectal V 75 Gy and V 70 Gy as a function of starting gantry angle. The BAO algorithm predicted the location of the two dosimetric minima in rectal V 75 Gy and V 70 Gy (optimal starting gantry angles) to within 5 degrees. It was demonstrated that the BIV geometric variations for seven equiangular-spaced beams were too small to translate into a strong dosimetric effect in the rectal V 75 Gy and V 70 Gy. The relatively flat distribution with starting gantry angle of the bladder V 75 Gy and V 70 Gy was reproduced by the bladder five and seven BIV for each patient. A geometric BAO method based on BIV has the advantage over dosimetric BAO methods of simplicity and rapid computation time. This algorithm can be used as a standalone optimization method or act as a rapid calculation filter to reduce the search space for a dosimetric BAO method. Given the clinically infeasible computation times of many dosimetric beam orientation optimization algorithms, this robust geometric BIV algorithm has the potential to facilitate beam angle selection for prostate IMRT in clinical practice.     

宫颈癌直线加速器放疗时保卵巢对靶区和危及器官的影响

目的:探究宫颈癌直线加速器放疗时保卵巢对计划靶区和危及器官的剂量学影响。方法:随机选取16例保卵巢宫 颈癌直线加速器放疗患者,基于XiO计划系统为每例患者设计7野均分调强计划,并通过归一使95%计划靶区剂量达到 45 Gy。在除卵巢外其他优化参数相同的情况下,生成保卵巢组和不保卵巢组两组治疗计划,比较两组计划的靶区和危及 器官的剂量学差异。结果:两组计划均满足临床要求。对于计划靶区,保卵巢组与不保卵巢组的适形度指数和均匀性指 数分别为0.708±0.051、0.808±0.056（P<0.05）和0.135±0.023、0.087±0.012（P<0.05）,保卵巢组适形度和均匀性显著下降。 对于危及器官,保卵巢组小肠、膀胱、直肠和左股骨头的Dmax均大于不保卵巢组（P<0.05）,而Dmean、V45、V40、V30、V20和V10无 统计学差异（P>0.05）;保卵巢组脊髓Dmean、Dmax无统计学差异（P>0.05）。结论:保卵巢显著影响计划靶区的剂量分布,对 危及器官影响甚微。     

铅门固定技术在全段食管癌调强放疗计划设计中的应用

目的:通过比较铅门固定技术与传统的铅门适形技术在全段食管癌调强放疗剂量学的差异,探讨铅门固定的射野优化方式在全段食管癌调强计划设计中的作用。方法:选取10例晚期全段食管癌患者,分别制定2个调强计划,F-plan计划为部分射野进行铅门固定设计,C-plan计划为所有射野铅门适形于靶区。比较两种计划靶区的剂量分布、适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和危及器官受量,同时记录总的机器跳数（MU）。结果:靶区剂量分布基本一致,除PCTV的适形度C-plan计划略优于F-plan计划,差异有统计学意义外（P<0.05）,其它各参数无显著性差异。同时,C-plan计划的MU略低于F-plan计划,差异有统计学意义（P<0.05）。危及器官受量:除脊髓,两种计划的Dmax未见显著性差异外,双肺的MLD、V5、V10、V15、V20以及心脏受量的各参数,F-plan计划均优于C-plan计划,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于全段食管癌调强计划,在满足靶区临床剂量学要求的前提下,铅门固定技术较传统的铅门适形技术能显著降低双肺和心脏的照射剂量,值得推广应用。     

固定铅门技术应用于胸中段食管癌调强放疗的剂量学研究

【摘要】目的:探讨固定铅门调强计划（fj-IMRT）相对于常规分野调强计划（sf-IMRT）在胸中段食管癌放疗中的潜在剂量学优势。方法:选择10例接受根治性放疗的胸中段食管癌患者,分别制定sf-IMRT和fj-IMRT计划,统计靶区适形度指数、均匀性指数、靶区和危及器官的剂量体积参数、总射野数和机器跳数,各指标差异采用配对t检验。结果:sf-IMRT计划靶区D2%低于fj-IMRT计划（P=0.025）。双肺平均剂量（Dmean）、V5、V10、V20,左肺Dmean、V5、V10、V20、V30、V40,右肺Dmean、V5、V10,心脏Dmean和V40,靶区外身体Dmean、V5、V10、V20有显著差异（P<0.05）,fj-IMRT优于sf-IMRT计划。两计划射野总数相同,fj-IMRT计划和sf-IMRT计划机器跳数分别为（1 081.98±241.32） MU和（997.12±209.73） MU,sf-IMRT计划显著低于fj-IMRT计划（P=0.013）。结论:对于胸中段食管癌,fj-IMRT相较sf-IMRT能够显著降低肺、心脏和全身的低剂量照射,同时保证相似的靶区剂量覆盖和治疗实施效率。     

TCP/NTCP生物模型在胸中上段食管癌调强放疗中的应用

目的:探究TCP/NTCP生物模型在胸中上段食管癌放疗计划优化中的应用及剂量学特点。方法:回顾性分析47例胸中上段食管癌患者,为每位患者制定基于剂量体积（DV）限制的IMRT计划,在DV计划基础上添加对计划靶区（PTV）的TCP（限值90%、95%）生物模型以及危及器官的NTCP（限值10%、5%）模型优化,依次生成[PlanTCP90%]、[PlanTCP95%]、[PlanNTCP10%]、[PlanNTCP5%]4组计划。从剂量学及生物学参数方面评估计划间差异。结果:[PlanTCP90%]、[PlanTCP95%]相比于DV计划,靶区剂量参数均提高（P<0.05）,其中[Dmean]、[D2%]、[D98%]分别提高（2.1%、9.8%）、（1.9%、9.8%）和（1.7%、9.3%）,CI分别降低5%、20%,HI相近,TCP值分别提高2%、7%;危及器官受照剂量均有不同程度提高,[PlanTCP95%]增加更显著（P<0.05）。经TCP优化后的计划仅[PlanTCP90%]满足临床要求;[PlanNTCP5%]与DV计划相比,靶区、心脏相关剂量参数间差异没有统计学意义（P>0.05）,但双肺[Dmean]、[V5 Gy]、[V10 Gy]、[V20 Gy]、NTCP值降低4.4%、1.6%、2.6%、6.2%、0.52%（P<0.05）。[PlanNTCP10%]与DV计划相比,PTV及危及器官相关剂量学参数间差异没有统计学意义（P>0.05）。结论:TCP/NTCP生物学优化可以使靶区及危及器官剂量更符合生物学要求,建议在胸中上段食管癌放疗DV计划优化后引入TCP/NTCP的评估,进而进行选择性的靶向深入优化。     

Clinac iX和Trilogy加速器束流匹配计划验证分析

通过对束流匹配的加速器进行计划设计,比较计划参数,验证交叉执行的差异及通过率,验证束流匹配的可行性及可靠性。选取头颈、胸部和腹盆部共15例病例,分别设计Clinac iX和Trilogy两个不同治疗机的三维适形计划（3D-CRT）;另选头颈、胸部和腹盆部共15例病例,分别设计两个不同治疗机的调强计划（IMRT）。比较相同计划类型不同治疗机的计划差异,评价指标包括靶区PTV的D98%、D2%、Dmax,晶体Dmax、脑干Dmax、左右肺V5 Gy、双肺V20 Gy、脊髓Dmax、膀胱D50%、小肠D2 cc、股骨头V40 Gy等危及器官及治疗机跳数MU。并对治疗机执行计划进行点剂量和面剂量验证。PTV的D98%、D2%、Dmax剂量差异最大平均值标准差分别为-0.52%±0.30%、0.53%±0.45%、-0.55%±0.17%,危及器官剂量差异最大平均值为膀胱D50%（0.94%±0.84%）;Clinac iX和Trilogy治疗机执行所有计划的最大绝对剂量偏差分别为2.36%和-2.80%。MatriXX和PV的γ验证通过率结果平均值分别在97.00%和96.00%以上,Clinac iX最小值为95.40%,Trilogy最小值为95.90%。两台经过束流匹配的治疗机之间交换执行计划的剂量学偏差在临床可接受的范围内,各项参数能精准执行,必要时可以在两台治疗机之间交换执行计划,保证病人放疗疗程完整。