螺旋断层放疗机束流输出稳定性测量及分析

目的:Hi-Art2.2.4螺旋断层放疗系统作为国内一种新的调强放射治疗设备,笔者通过20周实验测量,分析其剂量、能量输出变化情况,实现对螺旋断层放疗系统束流稳定性的检测.从而寻求建立起其有效的测量束流输出的质量保证体系.方法:按照每天在固定机架/固定床和旋转机架/固定床条件下测量该系统剂量输出,通过初始6周测量机器内循环水温对输出剂量的影响,20周时间内来实现考察该系统稳定性情况.在SSD=85 cm、射野大小5 cm×40 cm条件下,采用矩形等效固体水1.5 cm深度来实现固定机架静态剂量输出的测量:而射野大小5 cm×40 cm条件下利用圆柱形均匀等效水模体来测量旋转机架照射束流动态的稳定性.通过实施测量1.5 cm、10 cm及20 cm不同深度处的剂量比值来对束流射线质变化予以评估.结果:在最初20周时间内Hi-Art系统束流输出剂量校准稳定性维持在±2%以内,而能量射线质保持在±1.5%以内.水温小于38℃条件下系统输出剂量存在一定的不确定性.结论:经过近5个月的测量分析,笔者建立起了Hi-Art螺旋断层放疗机束流输出稳定性测量体系.该系统为我院患者的调强放射治疗提供了一套稳定的平台,具有稳定动态/静态输出剂量和较小的能量变化漂移.     

宫颈癌螺旋断层放疗与静态调强技术的剂量学比较

目的:比较宫颈癌盆腔照射螺旋断层放射治疗（Helical Tomotherapy, HT）计划与七野-静态调强放疗（7F-IMRT）计划的靶区和危及器官的剂量学差异。 方法:选取2015年3月~2017年10月行HT治疗的25例宫颈癌患者,均采用俯卧位,憋尿状态。分别进行HT和7F-IMRT两种计划设计,比较两种计划模式之间靶区和危及器官之间的剂量学参数及机器输出跳数。 结果:（1）计划靶区（PTV）:HT组CI和HI均优于7F-IMRT组,具有统计学差异（0.898±0.017 vs 0.834±0.013, P<0.001;0.062±0.012 vs 0.109±0.019, P<0.001）;HT组PTV的D1、D2均低于7F-IMRT组（P<0.001）,Dmean、D98、D95均较7F-IMRT组高（P=0.048, P<0.001, P=0.015）。（2）对于正常组织,HT组小肠、结肠、直肠和膀胱的Dmax、Dmean、V30、V40以及直肠V50均显著低于7F-IMRT组（P<0.001, P<0.001, P<0.001, P=0.001, P=0.006）,其余V50略低,无统计学差异（P=0.130）;HT组双侧股骨头V25、D5、Dmean、Dmax也显著低于7F-IMRT组（P<0.001）;但是,HT组的机器输出量明显高于7F-IMRT组。 结论:HT计划在适形度、均匀性及周围正常组织保护上显著优于7F-IMRT计划,在充分保证靶区剂量的同时又不增加患者放疗毒副反应;但其机器输出量高于7F-IMRT计划,对射束的利用率不高。在后续治疗实施过程中,HT系统作为影像引导放射治疗技术,确保每次治疗过程中的精准度,值得临床应用。     

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。     

保乳术后放疗中钛夹动度与乳腺大小及钛夹位置的相关性

【摘要】目的:分析保乳术后放疗患者钛夹动度，并探讨其与乳腺大小、钛夹位置的相关性。方法:随机选取保乳术后放疗患者15例，每周两次锥形束CT。测量乳腺基底面直径（D）和乳高轴（H），以瘤床质心为原点将临床靶区分4个象限。记录各象限内钛夹在左右、腹背、头脚方向动度（MLR、MAP、MSI）以及其与临床靶区最内、最前、最上的距离（DSLR、DSAP、DSSI）。结果:MLR、MAP、MSI分别为（2.2±3.0）、（-1.1±3.6）、（0.8±4.7） mm；系统误差Σ在左、右、腹、背、头、脚分别为1.7、2.2、2.0、2.4、2.9、3.0 mm，随机误差σ分别为2.4、4.0、3.2、4.0、4.7、4.7 mm；靶区对应外放5.9、8.3、7.2、8.8、10.5、10.9 mm。一象限内，当D×H<99.89 cm2，MAP和D×H强相关（r=0.805），MLR、MAP均和DSLR、DSAP、DSSI强正相关（r=0.94, 0.94, 0.91；0.87, 0.91, 0.92），MSI和DSLR、DSAP强正相关（r=0.91, 0.94）；四象限内，当D×H<90.71 cm2，MAP和DSLR，MSI和DSAP均强负相关（r=-0.96；-0.95），MLR和DSLR强正相关（r=0.91）。结论:钛夹动度有各向异性，以SI方向外扩最大，并易受乳腺大小、钛夹位置影响。     

下腰痛患者脑网络的动态功能连接

目的:探究下腰痛（LBP）患者脑网络功能连接的动态变化。方法:对20例LBP患者及20例健康志愿者进行静息态 脑功能核磁共振扫描,采用连接数目熵（CNE）比较LBP患者与健康志愿者大脑的动态功能连接变化,分析LBP患者各独立 脑区的功能灵活性与年龄和日本骨科协会（JOA）量表评分的相关性。结果:全脑水平,LBP患者CNE低于正常人（P＜0.05）, 显著改变的脑区集中在额叶皮层、颞叶皮层、皮质下核团及部分枕叶皮层。脑区水平,LBP 患者中AAL 15（r=-0.525 5, P=0.020 8）、AAL32（r=-0.529 2,P=0.019 8）、AAL41（r=-0.546 9,P=0.015 4）、AAL62（r=0.601 5,P=0.006 4）、AAL76（r=-0.513 3, P=0.024 6）、AAL89（r=0.461 9, P=0.046 5）和AAL90（r=0.508 5, P=0.026 2）与年龄有临床相关性。LBP患者AAL17（r=-0.499 1, P=0.029 6）、AAL 47（r=0.481 4, P=0.036 9）、AAL 82（r=-0.554 8, P=0.013 7）、AAL 90（r=-0.562 1, P=0.012 3）与临床JOA量 表评分有相关性。结论:LBP患者全脑功能网络的功能灵活性是降低的。CNE动态功能连接的测量不仅为量化大脑活动 的时间与空间行为提供了一个新的框架,而且可以探索LBP脑功能变化的机理。     

Elekta Motorized Wedge 6MV X-ray楔形因子特性的初步研究

目的：探讨Elekta motorized wedge楔形因子随射野宽度和测量深度的变化特性。方法：对Elekta Precise直线加速器6 MV X-ray,用Farmer 2571指形电离室和美国Capintec 192剂量仪,在固定测量深度的条件下,逐步扩大射野,实测获得15°,30°,45°,60°四个角度楔形板的楔形因子随射野宽度的变化特性;在固定射野宽度的条件下,逐步改变测量点的深度,实测获得15°,30°,45°,60°四个角度楔形板的楔形因子随测量深度的变化特性;同时,将每个实测到得的楔形因子与Elekta Precise TPS 2.12模拟实测条件输出的楔形因子进行了对比。结果：Elekta motorized wedge楔形因子随射野宽度和测量深度的增加而变大,呈现线性变化。当FSZ〈20 cm×20 cm时,楔形因子随射野宽度线性变化的斜率比较大,当FSZ〉20 cm×20 cm时,楔形因子随射野宽度线性变化的斜率比较小,深度对楔形因子的影响小于射野宽度。Elekta Pre-cise TPS 2.12模拟实测条件输出的楔形因子与实测得到的相近,偏差较小。结论：当FSZ〈20 cm×20 cm时,宽度对楔形因子的影响不能忽略,因此处方剂量计算时应先求得等效方野,而后用该等效方野对应的楔形因子进行楔形野的处方剂量计算;当FSZ〉20 cm×20 cm时,可以采用20 cm×20 cm测得的楔形因子进行楔形野的处方剂量计算;深度对楔形因子的影响可忽略,可以将参考深度（水下10 cm）获得的楔形因子用于所有的深度。     

有无均整器模式下臂架与准直器不同角度条件下的剂量学比较

目的:探讨臂架或准直器角度的改变对均整（FF）与非均整（FFF）两种模式的射线剂量的影响。方法:选用Versa HD直线加速器配备的6 MV/10 MV光子束FF/FFF模式4档能量在设定好九点位置的10 cm×10 cm标准射野内进行实验。首先,借助IMF等中心夹具将Mapcheck2固定于治疗机机头,并用Mapcheck2测量相同臂架与准直器角度条件下4种光子束输出的平面剂量值;其次,用Mapcheck2测量在相同臂架角度、不同准直器角度与相同准直器角度、不同臂架角度两种条件下4种光子束的中心轴剂量值;最后,固定准直器为0°,设立两组臂架对穿射野（0°与180°,90°与270°）。拆除Mapcheck2,采用固体水和FC65-G电离室建立一个测量模体来测量4种光子束在两组等中心对穿野的剂量。运用SPSS统计软件对该实验收集到的数据进行对比分析。结果:在相同臂架与准直器角度条件下,4种光子束辐照9个点的平面剂量之间均存在明显统计学差异（P6 MV FF =0.020, P6 MV FFF=0.017, P10 MV FF =0.030, P10 MV FFF=0.016）;而不同臂架角度或不同准直器角度条件下,4种能量光子束的中心轴点剂量值均无统计学差异。在0°与180°的对穿野,4种能量光子束的输出剂量存在统计学差异（P6 MV FF =0.001, P6 MV FFF=0.002, P10 MV FF =0.003, P10 MV FFF=0.001）,而在90°与270°的对穿野无统计学差异。结论:Versa HD直线加速器拥有优良的机械等中心性能。在实际工作时,臂架和准直器的旋转,均不影响光子束的中心轴剂量的准确输出。在FF模式下,射线能量越高,受治疗床影响越小;FFF模式射线由于射线质软,能量越高,更易受到治疗床的衰减作用,在实际中应引起重视。     

WS531-2017《螺旋断层治疗装置质量控制检测规范》的实施及 评价

目的:依据WS531- 2017《螺旋断层治疗装置质量控制检测规范》,对浙江省首台螺旋断层治疗系统 （Tomotherapy,TOMO）进行年度系统稳定性检测,进一步规范质量控制操作,明确系统的各项性能,保证临床放射治疗的 准确实施。方法:利用8 通道计量仪（TomoElectrometer）、电离室A1SL（Standing Imaging, USA）和A17（Standing Imaging, USA）、圆柱形模体（Cheese Phantom）、等效矩形固体水、二维水箱、EBT3胶片和Vidar胶片分析仪,按照WS531- 2017要求,对TOMO的10个关键指标进行检测。结果:设备静态输出剂量偏差为-0.6%;旋转输出剂量偏差为1.4％。射 线质与计划值偏差为0.8%。射野横向剂量曲线的对称性为-1.2%。射野纵向剂量曲线半高宽偏差为0.7 mm。多叶准直 器横向偏移为-0.6 mm。绿激光灯在虚拟等中心横断面偏移为0.08 mm、矢状面和冠状面的偏移为0.2 mm;红激光灯指示 偏差-0.4 mm。治疗床的移动偏差为0.3 mm。治疗床和机架旋转同步性偏差为-0.6 mm。结论:TOMO的10项关键指标 均满足WS531-2017的评价标准,建议TOMO年检时适当增加必要检测项目,如MVCT图像质量检测等, 以确保系统的正 常工作及良好的稳定性。     

基于扇形束CT研究不同固定体位下宫颈癌术后放疗中膀胱体积改变对膀胱和小肠受照剂量的影响

目的:利用扇形束CT（FBCT）探讨宫颈癌术后放疗患者在不同固定体位下,膀胱体积的改变对膀胱、小肠的剂量学影响。方法:选取在中山大学肿瘤防治中心接受术后放疗的宫颈癌患者共22例,其中俯卧位固定患者10例,仰卧位固定患者12例,每次治疗前使用联影直线加速器uRT-linac 506c进行kV级FBCT,在放疗计划系统中对平移校正后的FBCT图像完成智能勾画,并复制原计划参数进行剂量计算。分析患者放疗过程中的膀胱体积变化趋势以及膀胱体积改变对膀胱和小肠受照剂量的影响。结果:22例患者在放疗过程中分次间膀胱体积与原计划膀胱体积均有不同程度的变化,且随着治疗进程,涨尿能力总体呈减弱趋势。仰卧位固定患者膀胱V45改变与膀胱体积变化率呈低度负相关（r=-0.431）,膀胱V40、V30改变与膀胱体积变化率呈中度负相关（r=-0.651、r=-0.780）,小肠V45、V40改变与膀胱体积变化率呈中度负相关（r=-0.701、r=-0.794）,小肠V30改变与膀胱体积变化率呈高度负相关（r=-0.871）。而俯卧位固定患者膀胱V30改变与膀胱体积变化率呈低度负相关（r=-0.306）,小肠V45改变与膀胱体积变化率呈低度负相关（r=-0.336）,小肠V40、V30改变与膀胱体积变化率呈中度负相关（r=-0.505、r=-0.589）。结论:宫颈癌术后放疗患者治疗过程中分次间的膀胱体积与计划时的膀胱体积较难保持一致。相比于俯卧位固定,仰卧位固定患者的膀胱体积变化对其膀胱及小肠受照剂量的影响更大。     

学龄前儿童普通话平均句子长度和词汇广度研究

目的了解学龄前儿童普通话平均句子长度（MLU）和词汇广度随年龄增长的变化规律。方法选择上海市浦东新区2所幼儿园,按不同年龄组[（36±1）个月,（42±1）个月,（48±1）个月,（54±1）个月,（60±1）个月,（66±1）个月,（72±1）个月]各选取10名儿童（共70名）。计算每名儿童20min语言样本中所有自然语言的MLU和词汇广度,观察学龄前儿童MLU和词汇广度随年龄增长的变化情况及MLU和词汇广度的相关性。结果70名儿童均进入研究。直线回归分析示学龄前儿童普通话的MLU与年龄呈正相关（r=0.563,P=0.000）。根据年龄预计儿童MLU值的方程为：MLU=（0.023×年龄）＋2.966。2次曲线回归分析示学龄前儿童普通话的词汇广度与年龄呈正相关（r=0.373,P=0.006）。根据年龄预计儿童词汇广度（以D值表示）的方程为：D=（1.77×年龄）-0.014×年龄2＋15.02。MLU与D值呈正相关（r=0.303,P=0.011）,但控制年龄因素后,MLU和D值无相关性（P=0.115）。结论掌握学龄前儿童普通话MLU和词汇广度随年龄增长的规律,是对学龄前儿童语言发育研究的初探,同时为学龄前儿童语言发展的基础和临床研究提供参考资料。     

下咽癌静态调强放疗与两种射野宽度设计螺旋断层治疗的剂量学研究

目的:通过比较下咽癌常规静态调强(SaSIMRT)与钨门宽度分别设置1.05 cm、2.50 cm两种螺旋断层治疗(Helical tomotherapy,HT/HT1.05、HT2.50)的剂量学差异,探讨两种照射技术的特点及剂量学优势的可能性.方法:选择10例下咽癌术后患者分别设计SaS IMRT、HT1.05、H...     

螺旋断层动态钨门技术在宫颈癌术后放疗中的应用

目的:通过评估动态钨门技术的计划质量和执行效率,探讨能否在螺旋断层调强放疗中使用射野宽度5.0 cm的动态钨门代替2.5 cm的固定钨门应用于宫颈癌术后放疗。方法:选取25例宫颈癌术后患者,相同优化条件下分别使用射野宽度2.5 cm的固定钨门（2.5F）、2.5 cm的动态钨门（2.5D）和5.0 cm的动态钨门（5.0D）进行计划设计和评估。比较3组计划靶区的D95、Dmean、均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）、危及器官的受照剂量、机器跳数和照射时间。结果:2.5D组得到的靶区CI和HI优于其他两组（P<0.05）,其他剂量学参数的差异无统计学意义（P>0.05）。2.5F组与2.5D和5.0D组相比,直肠和膀胱的V20、V40、Dmean,以及小肠的V20均增加（P<0.05）;2.5F组与5.0D组相比,骨、股骨头和小肠的Dmean均降低（P<0.05）。与2.5D组相比,5.0D组的直肠、膀胱和小肠的V20、骨和小肠的Dmean均增加（P<0.05）。5.0D组的机器跳数和照射时间与2.5D和2.5F组相比分别减少了46.1%、45.1%、45.0%、44.1%（t=17.703、-40.698、17.654、-40.414, P<0.05）。结论:综合考虑计划质量和照射效率,建议采用5.0D组应用于宫颈癌术后螺旋断层调强放疗,在满足临床要求的同时可以显著缩短照射时间。若只考虑计划质量则选择2.5D组。     

ArcCheck探测螺旋断层放疗误差的敏感性

目的:针对螺旋断层放疗（HT）系统,分析ArcCheck验证患者计划通过率对治疗床运动速度误差、机架旋转周期误差、机架起始角度误差、多叶准直器叶片开启时间误差的敏感性。方法:选取9例行HT的鼻咽癌患者计划,由自编程序生成与原计划相对应的误差计划。应用点剂量及Gamma分析,计算得出上述误差的临床可检测误差值。结果:所有患者的原计划采用3%/2 mm、2%/1 mm标准时的平均Gamma通过率分别为97.49%±1.08%、73.38%±4.31%。应用3%/2 mm通过率标准时,可检测的最小误差分别为治疗床运动速度:-1.58%、1.38%（上下限阈值）,机器旋转周期:-1.68%、1.31%（上下限阈值）,机架起始角度误差:2.50°,多叶准直器叶片开启时间:1.62%。而应用2%/1 mm标准时,检测精度得到提升,可检测的最小误差分别为治疗床运动速度:-0.69%、1.27%,机器旋转周期:-0.69%、0.69%,机架起始角度误差:2.06°,多叶准直器叶片开启时间:0.52%。结论:ArcCheck与电离室测量点剂量联用与单独使用ArcCheck Gamma通过率相比并未表现出明显优势,ArcCheck可以检测出临床相关的照射误差,更为严格的Gamma通过率标准可以明显提高误差计划的检测精度。     

Tomotherapy as a tool in image-guided radiation therapy (IGRT): theoretical and technological aspects

Helical tomotherapy (HT) is a novel treatment approach that combines Intensity-Modulate Radiation Therapy (IMRT) delivery with in-built image guidance using megavoltage (MV) CT scanning. The technique utilises a 6 MV linear accelerator mounted on a CT type ring gantry. The beam is collimated to a fan beam, which is intensity modulated using a binary multileaf collimator (MLC). As the patient advances slowly through the ring gantry, the linac rotates around the patient with a leaf-opening pattern optimised to deliver a highly conformal dose distribution to the target in the helical beam trajectory. The unit also allows the acquisition of MVCT images using the same radiation source detuned to reduce its effective energy to 3.5 MV, making the dose required for imaging less than 3 cGy. This paper discusses the major features of HT and describes the advantages and disadvantages of this approach in the context of the commercial Hi-ART system.     

胰腺癌螺旋断层调强放疗剂量学分析

目的：分析胰腺癌螺旋断层调强放疗（HelicalTomotherapy,HT）靶区剂量和危及器官受量,给临床医生选择合适的照射剂量提供依据。方法：对13例进行螺旋断层调强放疗的胰腺癌病人靶区剂量分布和危及器官的进行回顾行分析,探讨剂量实施的合理性。结果95％和100％的处方剂量覆盖的临床靶区（CTV）体积分别平均为99．03％和95．69％．CTV适形指数（CI）和靶区剂量均匀指数（HI）分别平均为0．81±0．10和1．08±0．02。放疗计划中十二指肠的V30、V20、V10分别平均为11．91±6．46％、32．56±23．14％、62．49±22．57％,右肾的V20、V10分别平均为12．09±12．05％、35．82±2．96％,左肾的V30、V20和V10分别为2．05±1．80％、12．79±8．42％和29．56±16．56％,脊髓最大受量平均为28．02±2．96Gy,胃的V30、V20和V10平均受量为10．08±4．93％、20．28±8．51％和35．03±24．11％。结论：胰腺癌螺旋断层调强放疗在给予靶区根治剂量的同时,能有效地降低危及器官的高剂量区,并把危及器官的照射剂量限制在耐受剂量以下。     

Tomotherapy as a tool in image-guided radiation therapy (IGRT): current clinical experience and outcomes

Modern radiotherapy is characterised by a better target definition through medical imaging accompanied by significantly improved radiation delivery methods, most notably Intensity-Modulate Radiation Therapy (IMRT). However, the treatment can only be as accurate as the positioning of patients for their daily radiotherapy fraction. It is in this context that a number of imaging modalities - ranging from ultrasound to on-board kilovoltage imaging and computed tomography (CT) - have found their way into the treatment room where they verify accurate patient positioning prior to or even during delivery of radiation. Helical tomotherapy (HT) combines IMRT delivery with in-built image guidance using megavoltage CT scanning. This paper discusses the initial experience of different centres with IGRT using HT illustrated by a number of clinical examples from the installation in London in Ontario, Canada, one of the world's first HT sites. We found that HT allows the delivery of highly conformal radiation dose distributions combined with adequate daily image acquisition. An important feature of this unit is its seamless integration, which also includes a customised inverse treatment planning system and a quality assurance module for individual patients.     

不同铅门模式下高危分期前列腺癌螺旋断层放射治疗剂量学比较

【摘要】目的:探讨高危分期前列腺癌行螺旋断层局部照射同步盆腔淋巴结照射时,不同铅门模式下（静态和动态）靶区及危及器官的剂量学特点。方法:选取8例需行局部照射同步盆腔淋巴结照射的高危分期前列腺癌患者,分别设计铅门宽度为1.050、2.512和5.050 cm的3组静态铅门计划（F1.050、F2.512、F5.050）以及宽度为2.512、5.050 cm的2组动态铅门计划（D2.512、D5.050）。比较不同计划设计下靶区及危及器官的剂量分布、剂量体积直方图以及出束时间和机器跳数等。结果:在不同铅门模式下,靶区剂量学差异几乎无统计学意义（P>0.05）。而在膀胱、直肠以及股骨头的剂量学比较上,当铅门宽度相同时,动态铅门计划几乎与静态铅门计划相当;当铅门宽度不同时,静态铅门计划远优于比之大一档宽度的动态铅门计划。在非肿瘤组织的剂量辐射比较上,动态铅门技术均体现出了明显的剂量学优势。在计划实施效率方面,各计划平均机器跳数、平均出束时间均随F5.050、D5.050、F2.512、D2.512、F1.050顺序依次递增。结论:对于需行局部照射同步盆腔淋巴结照射的高危分期前列腺癌患者,动态铅门优势有限且在一定程度上降低了计划的实施效率。