CT图像重建视野大小对放射治疗计划剂量计算及体积评估的影响

目的 探讨CT图像重建视野(FOV)大小对放射治疗计划剂量计算及体积评估可能存在的影响.方法 对16例鼻咽癌患者的CT原始扫描数据分别行45 cm常规FOV和65 cm扩展视野(EFOV)重建并传输至放射治疗计划系统,所有病例均在常规FOV重建的CT图像上勾画肿瘤体积(GTV)、临床靶区(CTV)及脑干、晶体、腮腺、脊髓等危及器官,并制定7野等角动态调强放射治疗计划(GTV处方剂量70 Gy).两种重建方法图像按照医学数字影像通信3.0标准(DICOM 3.0)坐标方式融合后,拷贝常规FOV图像上的靶区及危及器官至EFOV图像,并将治疗计划移植至EFOV图像,治疗计划中心为两种重建方法图像的同一DICOM坐标,利用剂量体积直方图(DVH)工具计算两种重建方法图像上GTV、CTV和脑干、晶体、腮腺、脊髓的体积、最大剂量(Dmax)、平均剂量(Dmean)及最小剂量(Dmin).将入组病例的每个治疗计划7野分别导入常规45 cm FOV和65 cmEFOV重建的二维通量图验证设备Mapchek 1175的模体,距离通过协议(DTA)分析5 cm深度平面绝对剂量的计算和实测结果通过率.结果 两种重建方法图像上的靶区和危及器官的体积差异具有统计学意义,所有入组病例靶区和危及器官在常规FOV图像上的体积均大于EFOV图像上的体积.较小体积的晶体最大剂量Dmax常规FOV与EFOV图像之间差异有统计学意义(t=-3.14,P<0.007),其余靶区及危及器官的最大剂量Dmax差异无统计学意义.CTV和GTV平均剂量Dmean在EFOV图像上大于FOV图像,差异有统计学意义(t=-6.45、-5.65,P<0.001),危及器官的平均剂量Dmean和靶区及危及器官最小剂量Dmin差异均无统计学意义.两种重建方法图像上治疗计划的7野通过率之间差异无统计学意义.结论 在放射治疗CT模拟定位过程中图像重建FOV的大小对于靶区及部分危及器官的体积及剂量计算结果和治疗计划的评价存在影响;观察和验证二维通 量图通过率,两者之间的差异并不显著.     

CT图像重建视野大小对放射治疗计划剂量计算及体积评估的影响

目的 探讨CT图像重建视野(FOV)大小对放射治疗计划剂量计算及体积评估可能存在的影响.方法 对16例鼻咽癌患者的CT原始扫描数据分别行45 cm常规FOV和65 cm扩展视野(EFOV)重建并传输至放射治疗计划系统,所有病例均在常规FOV重建的CT图像上勾画肿瘤体积(GTV)、临床靶区(CTV)及脑干、晶体、腮腺、脊髓等危及器官,并制定7野等角动态调强放射治疗计划(GTV处方剂量70 Gy).两种重建方法图像按照医学数字影像通信3.0标准(DICOM 3.0)坐标方式融合后,拷贝常规FOV图像上的靶区及危及器官至EFOV图像,并将治疗计划移植至EFOV图像,治疗计划中心为两种重建方法图像的同一DICOM坐标,利用剂量体积直方图(DVH)工具计算两种重建方法图像上GTV、CTV和脑干、晶体、腮腺、脊髓的体积、最大剂量(Dmax)、平均剂量(Dmean)及最小剂量(Dmin).将入组病例的每个治疗计划7野分别导入常规45 cm FOV和65 cmEFOV重建的二维通量图验证设备Mapchek 1175的模体,距离通过协议(DTA)分析5 cm深度平面绝对剂量的计算和实测结果通过率.结果 两种重建方法图像上的靶区和危及器官的体积差异具有统计学意义,所有入组病例靶区和危及器官在常规FOV图像上的体积均大于EFOV图像上的体积.较小体积的晶体最大剂量Dmax常规FOV与EFOV图像之间差异有统计学意义(t=-3.14,P<0.007),其余靶区及危及器官的最大剂量Dmax差异无统计学意义.CTV和GTV平均剂量Dmean在EFOV图像上大于FOV图像,差异有统计学意义(t=-6.45、-5.65,P<0.001),危及器官的平均剂量Dmean和靶区及危及器官最小剂量Dmin差异均无统计学意义.两种重建方法图像上治疗计划的7野通过率之间差异无统计学意义.结论 在放射治疗CT模拟定位过程中图像重建FOV的大小对于靶区及部分危及器官的体积及剂量计算结果和治疗计划的评价存在影响;观察和验证二维通 量图通过率,两者之间的差异并不显著.     

移动滑轨在椎体瘤调强放疗计划中的动态剂量扰动

目的 研究Qfix kVue治疗床移动滑轨在椎体瘤调强放射治疗(IMRT)计划中的动态剂量扰动。方法 移除EDGE直线加速器碳基绝缘滑轨,进行CT扫描并上传至治疗计划系统,重建床板和滑轨模型。依据均质模体和非均质患者CT,分别制作6和10 MV光子IMRT计划(180°、200°、220°、160°、140°),处方剂量为3 Gy/次,共10次,采用AcruosXB计算剂量。分别制作无滑轨和双侧滑轨对称移动(4~19 cm,步长1 cm)的优化计划。在优化计划中添加、移除滑轨结构,创建验证计划。对比分析验证计划和优化计划的差异,包括靶区平均剂量(D_mean)、均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)和脊髓最大剂量(D_max)。结果 有无滑轨患者靶区HI均变差,其最大差值为2%。6 MV有滑轨时患者靶区D_mean减少(2.07±0.99)%,靶区CI值增加(4.91±3.12)%,脊髓D_max减少(1.83±1.37)%。无滑轨时患者靶区D_mean增加(2.02±0.96)%,靶区CI减少(3.07±1.31)%,脊髓D_max增加(2.03±1.44)%。移除和添加滑轨组间,靶区D_mean、CI和脊髓D_max差值差异有统计学意义(F=27.55、361.32、13.05,P<0.05)。靶区D_mean和脊髓D_max随滑轨位置变化呈倾斜的"W"减少。在滑轨＜10 cm范围内,差值出现极大值。当滑轨向外侧移动时,差值逐渐减小为0,6 MV计划中靶区D_mean和脊髓D_max变化值＞10 MV。结论 Qfix kVue治疗床滑轨位置变化对椎体瘤IMRT计划扰动不可忽略,计划制作时应予以考虑,治疗时滑轨应与计划位置保持一致。     

扫描视野对乳腺癌调强放射治疗剂量学影响的研究

目的 研究不同扫描视野(FOV)CT图像对乳腺癌根治术后放射治疗中危及器官自动勾画及剂量计算精度的影响。方法 使用相同扫描条件在患者模拟定位CT等中心处及扩展扫描射野(eFOV)处建立50、60、70和80 cm FOV的电子密度转换曲线并比较其差异;扫描已知体积的标准模体,比较模体在不同FOV重建图像上自动勾画的差异。简单随机抽样选取2020年1月至2022年6月广东省第二人民医院乳腺癌患者30例,获取不同FOV模拟定位CT图像进行危及器官自动勾画,并与医师的勾画进行比较;基于FOV₅₀图像设计治疗计划,将计划移植到不同FOV重建图像进行剂量计算,比较剂量计算结果的差异。结果 以不同FOV重建CT图像建立的电子密度转换曲线基本一致。在等中心处,标准模体随FOV增大,模体勾画体积与实际体积差异增大,最大为6 cm³(4.8%);在自动勾画中,脊髓、气管、食管、甲状腺、健侧乳腺和皮肤的勾画精度随FOV增大而减小(t= -28.43~8.23,P＜0.05), 基于不同FOV图像的剂量计算比较中,锁骨上淋巴结区域靶区V₉₅、最大剂量和平均剂量,危及器官剂量学的差异无统计学意义(P>0.05); 计划靶区覆盖度随FOV增大而减小(最大差异为4.06%)。结论 乳腺癌根治术后放疗中危及器官自动勾画应选择FOV₅₀重建图像,电子密度转换曲线应依据eFOV区域电子密度模体影像建立,首选eFOV₈₀的重建图像进行剂量计算。     

基于离线自适应放疗的宫颈癌病例靶区外扩边界及其剂量评估

目的 分析行容积旋转调强放射治疗宫颈癌病例在离线自适应放疗（off-line ART）中靶区的外扩边界及其剂量学参数。方法 选取50例宫颈癌病例,采用随机配对法均分成试验组与对照组,每例患者每周行2次锥形束CT （CBCT）扫描,记录整个治疗过程中,患者在左右（LR）、前后（AP）与头脚（CC）方向上的摆位误差值,利用靶区外放边界公式计算新的临床靶区体积（CTV）-计划靶区体积（PTV）的外扩边界。同时,将摆位误差值归一至等中心点（ISO）,回归治疗计划系统,对照组在原有PTV的基础上移动ISO后重新计算剂量,试验组在得到新的外扩边界后移动ISO重新计算剂量,比较评估两组计划在重新计算剂量后的CTV与危及器官剂量学参数。结果 根据靶区外放边界公式,CTV外扩边界在LR、AP和CC方向上分别为0.45、0.46和0.82 cm。治疗计划系统（TPS）剂量再计算结果显示,试验组在CTV的D_100%与D_95%上优于对照组（t=-8.16、-6.73,P<0.05）,在股骨头的V₄₀、V₃₀以及D_mean上均优于对照组（t=3.14、-9.52、-7.48,P<0.05）,在骨盆的V₃₄与D_mean上均优于对照组（t=10.14、-9.38,P<0.05）。结论 在宫颈癌的容积旋转调强放射治疗中,off-line ART技术可以有效地减少CTV-PTV的外扩边界,并且可以提高靶区的照射覆盖范围,减少相应危及器官的照射剂量。     

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。     

早期鼻咽癌螺旋断层放疗颈部皮肤受量的剂量学研究

目的 探索早期鼻咽癌螺旋断层放射治疗（Tomotherapy）计划设计过程中降低颈部皮肤受照剂量的方法。方法 采用简单随机抽样法选取17例已接受螺旋断层放射治疗的早期鼻咽癌病例，将各病例颈部外轮廓内缩3 mm生成新的组织器官即颈部皮肤组织，同时清除各靶区与颈部皮肤组织的交叉部分；针对上述处理过的病例进行两组计划设计，常规（TP）组按照常规计划方法进行螺旋断层放疗计划设计；新计划（NP）组是将颈部皮肤组织作为危及器官进行剂量限制计划设计；比较两组计划中各靶区以及危及器官的剂量参数、机器跳数以及治疗时间等参数。结果 两组计划均能满足临床处方要求，两组计划各靶区的D₉₈、D₉₅以及D₂差异均无统计学意义（P>0.05）；NP组的脑干D_max、脊髓D_{1 cm³}、右侧腮腺D_mean高于TP组接受的剂量（t=2.47、2.34、2.77，P<0.05），左颞颌关节D_max较TP组低（t=2.30，P<0.05），皮肤V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀比TP组明显降低（t=8.37、6.02、5.82、4.89，P<0.05）。NP组单次总机器跳数比TP组平均减少6.3%，单次实际执行时间比TP组平均减少8.1%。结论 早期鼻咽癌螺旋断层放射治疗应该勾画颈部皮肤，并在计划设计过程中将其作为危及器官进行剂量限制，该方法能够有效降低颈部皮肤受照剂量，减轻放射治疗过程中皮肤反应，提高患者生活质量。     

血氧依赖功能磁共振成像联合IMRT技术在胶质瘤术后放疗语言功能区保护中的应用

目的 探讨血氧依赖功能磁共振成像（blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI）联合调强放疗（IMRT）技术对单侧额、颞叶脑胶质术后放疗患者的语言功能区保护的临床应用价值。方法 选取27例单侧额、颞叶脑胶质瘤术后放疗患者,放疗前行定位CT及BOLD-fMRI检查,在定位CT及3D T1融合图上勾画出语言功能区。运用IMRT技术制定常规放疗计划和语言功能区保护性放疗计划,比较分析两种计划PTV的最大辐射剂量（D_max）、平均辐射剂量（D_mean）、靶区适形度（CI）、剂量均匀性（HI）以确保保护性放疗计划达到放疗标准,再比较分析语言功能区所受的D_max、D_mean,分析保护性放疗计划语言功能区的D_max、D_mean的变化。结果 常规放疗计划和保护性放疗计划PTV的CI、HI、D_max及D_mean差异均无统计学意义（P>0.05）。与常规放疗计划相比,保护性放疗计划中患者的Wernicke区和Broca区（健侧及患侧）的D_max、D_mean有所降低,其中健侧降低明显,差异有统计学意义（t=3.073~12.707,P<0.05）。结论 BOLD-fMRI联合IMRT技术既能保证脑胶质瘤术后放疗患者的靶区治疗剂量又能降低语言功能区的辐射剂量。汉语朗读任务及段落理解任务作为脑肿瘤术后患者语言功能区的刺激模式,任务简单,效果确切。     

小细胞肺癌三种全脑预防性照射计划的剂量学比较

目的 比较小细胞肺癌(SCLC)全脑预防性照射(PCI)3D-CRT、IMRT、RapidArc 3种计划方式的剂量学差异,为制定最佳PCI放疗方案提供指导。方法 选取10例SCLC患者颅脑CT,分别设计3D-CRT、IMRT及RapidArc 3种放疗计划。根据剂量体积直方图,评价靶区的D_2%、D_98%、V₉₅、V₁₀₀、均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)以及危及器官(OAR)受量,比较机器跳数(MU)的差异。 结果 IMRT及RapidArc的靶区剂量学参数(CI、HI、D_2%、D_98%、V₉₅、V₁₀₀)均优于3D-CRT,差异有统计学意义(P<0.05)。IMRT、RapidArc较3D-CRT显著降低左右视神经D_max、左右腮腺D_mean及脑干D_max的受量,差异有统计学意义(P<0.05);相反,3D-CRT能显著减少左右晶状体的D_max和左右眼球的D_max、D_mean受量,差异有统计学意义(P<0.05)。IMRT及RapidArc在靶区和危及器官受量方面无差异。3D-CRT、IMRT和RapidArc计划的平均MU分别为287.8、1388.8和346.6。 结论 IMRT及RapidArc较3D-CRT具有一定的剂量学优势,3D-CRT能减少晶状体及眼球的受量,治疗时间短。     

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。     

鼻咽癌三种调强放疗计划剂量学对比研究

目的 对比鼻咽癌常规固定野调强（IMRT）、容积旋转调强（VMAT）以及断层调强（HT）3种不同调强放疗计划的剂量学差异。方法 选择18例接受VMAT治疗的鼻咽癌患者,以相同处方剂量和目标条件分别重新进行IMRT和HT计划设计。比较3种计划靶区的均匀度（HI）、适形度（CI）、最大剂量以及平均剂量。危及器官的最大量和平均量以及感兴趣区的剂量体积、计划执行时间和机器跳数（MU）。结果 3种计划在靶区的覆盖率满足临床要求。IMRT计划在靶区的HI和CI方面结果最差,HT计划结果最优。危及器官方面,IMRT计划受量最高,HT计划的脊髓、脑干和腮腺受量最低;但对于视神经、晶状体以及视交叉HT计划的受量最高而VMAT计划的受量最低。IMRT的治疗时间（8.0±0.5） min高于VMAT（3.9±0.1）min和HT（7.4±0.9）min。与VMAT相比,IMRT每次治疗为（711.4±78.7）MU,高于VMAT的（596.4±33.7）MU。结论 鼻咽癌IMRT、VMAT以及HT计划在靶区覆盖和危及器官保护上都可以达到临床要求,在靶区的适形度和均匀性上HT计划优于VMAT和IMRT,但在治疗时间和加速器的机器跳数上VMAT较有优势。     

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。     

Dosimetric comparison of intensity modulated radiotherapy and intensity modulated proton therapy in the treatment of recurrent nasopharyngeal carcinoma

Background and purposeTo compare the dosimetric performance of Intensity Modulated Proton Therapy (IMPT) and Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) in terms of target volume coverage and sparing of neurological organs-at-risk (OARs) in salvaging recurrent nasopharyngeal carcinoma (rNPC). The maximum dose to the internal carotid artery (ICA) and nasopharyngeal (NP) mucosa, which are associated with potential carotid blowout and massive epistaxis, were also evaluated.Materials and methodsIMRT and IMPT treatment plans were created for twenty patients with locally advanced rNPC. Planning Target Volume (PTV) was used to account for the setup and spatial error/uncertainty in the IMRT planning. Robust optimization on Clinical Target Volume (CTV) coverage with consideration of range and setup uncertainty was employed to produce two IMPT plans with 3-field and 4-field arrangements. The planning objective was to deliver 60 Gy to the PTV (IMRT) and CTV (IMPT) without exceeding the maximum lifetime cumulative Biologically Effective Dose (BED) of the neurological OARs (applied to the Planning organs-at-risk volume). The target dose coverage as well as the maximum dose to the neurological OARs, ICA, and NP mucosa were compared.ResultsCompared with IMRT, 3-field IMPT achieved better coverage to GTV V100% (83.3% vs. 73.2%, P <0.01) and CTV V100% (80.5% vs. 72.4%, P <0.01), and lower maximum dose to the critical OARs including the spinal cord (19.2 Gy vs. 22.3 Gy, P <0.01), brainstem (30.0 Gy vs. 32.3 Gy, P <0.01) and optic chiasm (6.6 Gy vs. 9.8 Gy, P <0.01). The additional beam with the 4-fields IMPT plans further improved the target coverage from the 3-field IMPT (CTV V98%: 85.3% vs. 82.4%, P <0.01) with similar OAR sparing. However, the target dose was highly non-uniform with both IMPT plans, leading to a significantly higher maximum dose to the ICA (～68 Gy vs. 62.6 Gy, P <0.01) and NP mucosa (～72 Gy vs. 62.8 Gy, P <0.01) than IMRT.ConclusionIMPT demonstrated some dosimetric advantage over IMRT in treating rNPC. However, IMPT could also result in very high dose hot spots in the target volume. Careful consideration of the ICA and NP mucosal complications is recommended when applying IMPT on rNPC patients.     

Targeting the GTV in medically inoperable endometrial cancer using brachytherapy

PURPOSEWe aimed to determine the relationship between gross tumor volume (GTV) dose and tumor control in women with medically inoperable endometrial cancer, and to demonstrate the feasibility of targeting a GTV-focused volume using imaged-guided brachytherapy.METHODS AND MATERIALSAn endometrial cancer database was used to identify patients. Treatment plans were reviewed to determine doses to GTV, clinical target volume (CTV), and OARs. Uterine recurrence-free survival was evaluated as a function of CTV and GTV doses. Brachytherapy was replanned with a goal of GTV D98 EQD₂ ≥ 80 Gy, without regard for coverage of the uninvolved uterus and while respecting OAR dose constraints.RESULTSFifty-four patients were identified. In the delivered plans, GTV D90 EQD₂ ≥ 80 Gy was achieved in 36 (81.8%) patients. Uterine recurrence-free survival was 100% in patients with GTV D90 EQD₂ ≥ 80 Gy and 66.7% in patients with EQD₂ < 80 Gy (p = 0.001). On GTV-only replans, GTV D98 EQD₂ ≥ 80 Gy was achieved in 39 (88.6%) patients. Mean D_2cc was lower for bladder (47.1 Gy vs. 73.0 Gy, p < 0.001), and sigmoid (47.0 Gy vs. 58.0 Gy, p = 0.007) on GTV-only replans compared to delivered plans. Bladder D_2cc was ≥ 80 Gy in 11 (25.0%) delivered plans and four (9.1%) GTV-only replans (p = 0.043). Sigmoid D_2cc was ≥ 65 Gy in 20 (45.4%) delivered plans and 10 (22.7%) GTV-only replans (p = 0.021).CONCLUSIONSOAR dose constraints should be prioritized over CTV coverage if GTV coverage is sufficient. Prospective evaluation of image-guided brachytherapy to a reduced, GTV-focused volume is warranted.     

非小细胞肺癌不同调强放疗方案的剂量学对比研究

目的 探讨非小细胞肺癌调强放疗计划设计的合理方案。方法 对11例非小细胞肺癌患者分别制定2种放疗计划:PTV60计划的PTV为(GTV+6～8mm)+呼吸动度+摆位误差,对PTV获得60Gy处方剂量进行归一;PTV70计划的PTV为GTV+呼吸动度+摆位误差,对PTV获得70Gy处方剂量进行归一。通过剂量体积直方图分析2种治疗计划的靶区剂量分布和危及器官受量,并进行剂量学的对比研究。结果 PTV70计划接受60Gy剂量的靶区体积明显高于PTV60计划,两组在靶区剂量均匀性方面相似。PTV70计划的肺V₂₀较PTV60计划平均下降(1.69±0.42)%,两组相比差异有统计学意义(t=0.047,P=0.002);肺V₅平均下降(1.29±1.09)%,两组相比差异无统计学意义。结论 在非小细胞肺癌调强放疗设计中,PTV70计划优于PTV60计划。     

Improvement of target coverage using automated non-coplanar volumetric modulated arc therapy planning in stereotactic radiotherapy for cervical metastatic spinal tumors

This study aimed to compare dosimetric parameters for targets and organs at risk (OARs) between volumetric modulated arc therapy (VMAT) and automated VMAT (HyperArc, HA) plans in stereotactic radiotherapy for patients with cervical metastatic spine tumors. VMAT plans were generated for 11 metastases using the simultaneous integrated boost technique to deliver 35 to 40 and 20 to 25 Gy for high dose and elective dose planning target volume (PTVHD and PTVED), respectively. The HA plans were retrospectively generated using 1 coplanar and 2 noncoplanar arcs. Subsequently, the doses to the targets and OARs were compared. The HA plans provided significantly higher (p < 0.05) D_min (77.4 ± 13.1%), D_99% (89.3 ± 8.9%), and D_98% (92.5 ± 7.7%) for gross tumor volume (GTV) than those of the VMAT plans (73.4 ± 12.2%, 84.2 ± 9.6 and 87.3 ± 8.8% for D_min, D_99% and D_98%, respectively). In addition, D_99% and D_98% for PTVHD were significantly higher in the HA plans, whereas dosimetric parameters were comparable between the HA and VMAT plans for PTVED. The D_max values for the brachial plexus, esophagus, and spinal cord were comparable, and no significant difference was observed in the D_mean for the larynx, pharyngeal constrictor, thyroid, parotid grand (left and right), and Submandibular gland (left and right). The HA plans provided significantly higher target coverage of GTV and PTVHD, with a comparable dose for OARs with VMAT plans. The results of this study may contribute to the improvement of local control in clinical practice.     

Technical and Dosimetric Considerations in Multi-Isocenter Intensity Modulated Radiotherapy for Nasopharyngeal carcinoma with Small Multileaf Collimator

Multileaf collimator (MLC)-assisted intensity modulated radiotherapy (IMRT) has greatly improved the target coverage and avoidance of organs at risk (OAR) for the treatment of nasopharyngeal carcinoma; however, its implementation is also constrained by the features of the MLC. Nasopharyngeal carcinoma tends to have a large gross target volume (GTV) and clinical target volume (CTV) due to its biological characteristics. More than one isocenter may be needed when small MLCs (i.e., BrainLAB M3, whose largest field is 10 × 10 cm²) are used to treat the nasopharyngeal carcinoma. The BrainLAB IMRT system was used to evaluate the effectiveness of a multi-isocenter IMRT plan for treating nasopharyngeal cancers. Dose coverage of GTVs and CTVs were compared among IMRT plans with 1, 2 and 3 isocenters, as were dose objectives for OARs including brainstem, cord, and parotids. The dosimetric variation and the delivery time were also measured with a phantom. IMRT plans with more than 1 isocenter achieved a better dose coverage, homogeneity, and conformity on GTVs and CTVs; however, with risk of higher doses given to OARs. In most cases, one can generate satisfactory IMRT plans using the 2-isocenter IMRT planning strategy. Two-isocenter planning strategy may be a suitable compromise when more isocenters are needed.     

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。