简化调强技术在鼻咽癌外照射中应用的剂量学研究

背景与目的：放射治疗是治疗鼻咽癌的首选方法。该文旨在研究简化调强放射治疗(simplified intensity-modulated radiation therapy,sIMRT )与调强放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)技术在鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)放射治疗中的剂量学差异。方法：对10例NPC患者以相同处方剂量和目标条件分别设计9野IMRT和sIMRT计划,比较两种计划靶区剂量分布和剂量适形指数(conformity index,CI)与均匀性指数(homogeneity index,HI),不同危及器官(organ at risk,OAR)剂量参数、机器总跳数(MU)和总子野数。结果：IMRT和sIMRT的CI、HI分别为0.647、0.057和0.633、0.071(t=2.14,P=0.062;t=-6.21,P=0.000),sIMRT计划的靶区均匀性略差于IMRT,但两种治疗计划均能满足临床剂量学的要求。两种计划中各OAR剂量参数差异无统计学意义(t=-0.51~2.22,P=0.053~0.621) 。sIMRT计划的机器总跳数和总子野数均少于IMRT计划。结论：鼻咽癌sIMRT计划的靶区剂量覆盖与IMRT计划相当,均匀性略差于IMRT;危及器官受照剂量相当,但sIMRT技术可显著减少机器总跳数和总子野数,对患者数量大的治疗中心提高治疗效率具有较高的优势。     

宫颈癌调强放疗中两种计划方法的比较

目的:研究宫颈癌大野调强放疗(Intensity-modulated radiation therapy IMRT)时分野和限定射野两种方法的差异.方法:选取接受放疗的宫颈癌患者10例进行研究,对每例患者分别使用两种方法设计调强计划,在射野参数和优化条件相同的前提下,比较两种计划模式下体积直方图(DVH)、靶区和危及器官的剂量、子野数、机器跳数.结果:两种计划模式设计的计划均满足临床要求,剂量分布一致,DVH图相似;与分野法相比,限定射野法靶区的剂量均匀性稍好,子野数减少(16.99%)和机器跳数减少(13.44%).结论:与分野法相比较,限定射野的方法更适用于大野宫颈癌的调强计划设计.     

子野权重优化工具在颈部食管癌调强放疗计划中的应用

目的：研究子野权重优化（SWO）工具在 CMS XiO 治疗计划系统制定调强放疗（IMRT）计划中的应用。方法选取10例颈部食管癌全程调强放疗病例设计 IMRT 计划,按常规设定好各种优化参数,第一步使用静态调强方式进行直接优化设计调强放疗计划（S-IMRT）,接着继续进行子野权重优化（SWO）并生成新的 SWO-IMRT 计划,比较子野权重优化前后总跳数、总子野数,同时分析比较正常组织受照剂量的变化。结果选取的10例颈部食管癌患者中,SWO-IMRT 与 S-IMRT 两者计划的子野数分别比较,前者比后者减少约87%~235%（P ＜0001）,同时比较两者的总的机器跳数也都分别有不同程度减少,减少范围在27%~66%（ P ＜0001）;脊髓、脊髓 prv、口腔等正常组织的剂量都有所下降。结论在使用 CMS XiO 治疗计划系统进行颈部食管癌全程 IMRT 计划设计过程中,适当运用 SWO 工具,可以减少子野数和总机器跳数,缩短治疗时间,减少机器磨损;同时也能降低正常组织剂量,从而降低正常组织的毒副反应。     

子野面积对宫颈癌IMRT剂量分布的影响

目的 在不影响治疗靶区剂量和OAR受量前提下,调整宫颈癌IMRT计划的最小子野面积,优化治疗方案。方法 选择经病理证实的12例宫颈癌资料,PTV处方剂量为50 Gy分25次。使用Pinnacle 8.0mTPS,每例设计16个IMRT计划,均采用9个均匀分布的固定入射方向(200°、240°、280°、320°、0°、40°、80°、120°、160°),最小子野数设定为80个,最小子野跳数设定为5 MU。最小子野面积分别选择2~81 cm²,采用DMPO逆向优化计算,所有计划均达到临床处方剂量要求,通过DVH评价靶区及OAR剂量分布。结果 随着最小子野面积从2 cm²增大至81 cm²,IMRT计划的总跳数从(1 405±170) MU降至(490±47) MU (P=0.000),子野面积>6 cm×6 cm后、总子野数明显减少(P=0.000)。最小子野面积为2~49 cm²的IMRT计划,靶区及OAR剂量学均相近(P>0.05);不同最小子野面积的IMRT计划间,直肠、膀胱和双侧股骨头受照剂量均相近(P>0.05)。结论 使用Pinnacle 8.0mTPS设计宫颈癌IMRT计划时,最小子野面积放大至7 cm×7 cm仍可满足临床剂量要求,且子野数和总跳数均明显减少。     

鼻咽癌容积弧形调强放疗(RapidArc)与常规调强放疗的剂量学比较研究

目的:比较研究鼻咽癌容积弧形调强放疗(RapidArc)与常规调强放疗(IMRT)的剂量学差异.方法:选取15例初诊的鼻咽癌患者纳入研究,应用Varian的Eclipse治疗计划系统进行计划设计,每例患者均设计RapidArc和常规IMRT两种放疗计划.比较两种治疗计划的靶区和危及器官剂量参数、加速器跳数、治疗时间.结果:两种计划的各靶区剂量的平均值、最大值、最小值、均匀指数均相似,但适形指数方面RapidArc优于常规IMRT.两种计划的危及器官剂量学比较无差异.与常规IMRT相比较,RapidArc的总机器跳数减少了57.8％,RapidArc的治疗时间缩短80.1％.结论:RapidArc与常规IMRT的剂量分布相似,危及器官受量相似,但靶区适形度方面RapidArc优于常规IMRT.RapidArc最大优势在于可明显缩短治疗时间,减少总机器跳数,提高了治疗效率.     

两种调强放疗计划设计模式的比较

目的分步设计和直接子野优化是设计静态调强放疗计划的两种模式,本研究比较两种计划模式的特点。方法采用两种模式分别设计10例前列腺癌和10例鼻咽癌患者的调强计划。在射野方向和优化条件相同、最终目标函数值相近的前提下,比较两种计划设计模式下的剂量体积直方图(DVH)、靶区和危及器官的剂量、子野数、机器跳数(MU)、以及治疗时间。结果两种计划设计模式制定的计划均满足临床要求,剂量分布基本一致,DVH相似。与分步设计模式相比,直接子野优化模式使前列腺癌计划的子野数减少34%,MU减少23%,治疗时间缩短32%(即3.5 min);在鼻咽癌计划中,使总子野数减少59%,但MU增加9%,节省治疗时间49%(即13.8 min)。结论与分步模式相比,直接子野优化模式可显著减少子野数目,缩短治疗时间,降低机器磨损。但该模式MU的变化与治疗部位有关。     

直接机器参数优化技术在鼻咽癌调强放疗的应用

背景与目的：调强放射治疗是最先进的放疗技术之，直接机器参数优化技术是调强放疗设计中一种先进的算法。本研究比较鼻咽癌静态调强放射治疗（IMRT）中采用直接机器参数优化（DMPO）技术和传统技术的剂量学差异。方法：选取2005年2月-2006年5月的11例在复旦大学附属肿瘤医院采用IMRT治疗的鼻咽癌患者，根据与原治疗计划相同的布野方式、处方剂量和目标函数，采用直接机器参数优化（DMPO）技术重新设计计划，预先设置不同的最大子野数，分别为100、90、80、70个，对应的计划为DMP0100，DMP090，DMP080DMP070。新计划与原计划（treat）分别对总跳数（MU），总子野数（segments），靶区和正常组织剂量分布及适形数（CI）进行比较。结果：所有计划都满足临床处方剂量要求，从适形指数看，采用DMPO技术的计划（DMP0100，DMP090，DM—P080，DMP070）都高于传统技术计划（treat），在均匀性上，DMP0100，DMP090，DMP080与传统技术计划相似，DM—P070略差；对一些重要器官的保护上，DMP0100，DMP090可达到或优于传统技术计划。采用DMPO技术，总子野数为相当于传统技术的50％时即可达到相同的处方要求，同时在总MU数和照射时间上也有减少。结论：在鼻咽癌调强中，采用DMPO技术优化的计划叮在确保满足靶区和正常组织受量的同时，大大减少总子野数，减少总MU数和治疗时间。     

晚期鼻咽癌RapidArc与固定野调强放疗的比较研究

  目的  近年RapidArc的临床应用已引起越来越多的关注, 本研究比较RapidArc与固定野调强放射治疗(IMRT)两种放疗技术在晚期鼻咽癌治疗计划中的差异。  方法  随机选取10例晚期鼻咽癌患者, 采用RapidArc与IMRT两种技术进行计划设计与剂量验证, 比较计划的靶区剂量、危及器官与正常组织剂量、机器跳数、治疗时间与剂量验证结果。  结果  两种计划的剂量分布基本一致, 均能提供足够的靶区剂量。RapidArc的PTVnx最小剂量, PTVnd、PTV60、喉、腮腺的平均剂量低于IMRT, PTV60的HI值高于IMRT, 机器跳数比IMRT减少约58%, 治疗时间减少约70%。以3%/3mm为界, RapidArc验证的γ指数通过率为(98.75±0.50)%, IMRT的通过率为(98.86±0.67)%。  结论  两种放疗技术均能够满足临床治疗需要, 剂量验证结果能够较好的符合计划计算结果。RapidArc比IMRT有着更多的优势, 不仅可以减少机器跳数, 缩短治疗时间, 而且可以减少喉、腮腺的受照剂量。      

基于Halcyon和Trilogy固定野调强计划质量和执行效率应用研究

目的 基于Halcyon和Trilogy加速器的IMRT计划质量和执行效率差异分析研究。方法 回顾分析基于Trilogy 平台治疗完成的12例宫颈癌IMRT计划,将靶区和危及器官导入Eclipse 15.1版本计划系统,重新设计基于Halcyon治疗平台的IMRT计划,比较两种计划靶区和危及器官受量、机器跳数、执行时间、子野面积差异以及Halcyon计划中近源端叶片与远源端叶片的子野面积差异。结果 Halcyon平台计划能够满足临床要求,靶区各剂量指标与Trilogy平台计划相近。Halcyon计划中膀胱、直肠V30、Dmean,左侧股骨头V20、Dmean均低于Trilogy平台的IMRT计划(P=0.001~0.043)。Halcyon、Trilogy计划的机器跳数分别为(2 316.7±209.7)、(1 692.5±259.5) MU (P=0.000)。Halcyon、Trilogy计划执行时间分别为(3.01±0.28)、(12.38±1.49) min (P=0.000)。Halcyon 近源端、远源端子野面积和Trilogy子野面积分别为(43.7±32.5) cm²、(28.8±25.4) cm²和(25.7±16.8) cm²,Halcyon 近源端子野与对应远源端子野面积比1.73±0.43,范围为0.71~6.28。结论 Halcyon治疗平台能够满足临床要求,降低部分正常组织受量,执行效率更高,计划设计时应考虑近源端叶片与远源端叶片子野面积比。     

Pinnacle3 9.10计划系统不同子野面积参数对宫颈癌自动调强放疗计划的影响

目的探讨基于运用Pinnacle^39.10计划系统自动计划模块,在不影响肿瘤靶区剂量分布和危机器官(OAR)受量的前提下,最小子野面积参数对宫颈癌自动调强放疗(AP-IMRT)计划的影响。方法收集2018年9月至2019年6月10例宫颈癌患者进行AP-IMRT计划设计,每例患者设计10个AP-IMRT计划,计划靶区(PTV)处方剂量为50Gy/25f,采用7野均分的固定野照射,最小子野面积分别设置为4 cm^2、9 cm^2、14 cm^2、20 cm^2、25 cm^2、40 cm^2、50 cm^2、60 cm^2、80 cm^2和100 cm^2,最小子野数目为70个,最小子野跳数为7MU。采用直接机器参数优化(DMPO)算法评价靶区及OAR剂量分布。结果随着最小子野面积从4 cm^2增大至100 cm^2,AP-IMRT计划的总机器跳数从(649±32)MU降低至(312±26)MU,总子野数目从(69±1)个降低至(28±3)个,分别降低了53%和48%。AP-IMRT计划PTV的均匀性指数(HI)在子野面积4~100 cm^2的范围内呈递增趋势,最小子野面积60~100 cm^2与最小子野面积为4~50 cm^2的HI相比,差异有统计学意义(P<0.05)。PTV的适形指数(CI)在最小子野面积为4 cm^2、9 cm^2和14 cm^2时差异有统计学意义(P<0.05)。不同最小子野面积的AP-IMRT计划间OAR受照射剂量的差异无统计学意义(P>0.05)。结论在使用Pinnacle^39.10计划系统设计宫颈癌AP-IMRT计划时,最小子野面积参数设置在14~50 cm^2的范围内均可满足临床剂量学要求,同时子野数量和机器跳数显著减少。