复发胰腺癌和前列腺癌再放疗中脉冲式低剂量率（PLDR）调强治疗计划的设计和应用＊

目的：设计一种用于复发的胰腺癌和前列腺癌放射治疗的PLDR-IMRT计划。方法：选择10例复发胰腺癌和10例复发前列腺癌患者,每个计划设置10个非共面射野,采用各种优化手段使得计划满足PLDR治疗的要求。并与三维适形（PLDR-3DCRT）计划和旋转调强（PLDR-ARC）计划比较。结果：胰腺癌PLDR-IMRT计划中,每个单独的射野中PTV的平均剂量在17．6cGy到22．4cGy之间,最大剂量的范围从22．9cGy到34．8cGy。前列腺癌病例中,PTV在每个单独的射野中的平均剂量在18．8cGy 到22．6cGy 之间,最大剂量的范围从24．0cGy 到34．7cGy。 IMRT计划中危及器官的剂量大大小于三维适形计划,接近旋转调强计划。结论：在脉冲式低剂量率放射治疗中,通过优化的设计,IMRT计划相对于通常使用的3DCRT计划更有优势,在保证靶区剂量的基础上降低了危及器官受量。     

利用肺部模体研究肺癌在螺旋断层放射治疗计划中靶区间空间关系对肺组织的剂量学影响

目的：通过螺旋断层放射治疗（TomoTherapy，TOMO）计划系统及肺部模体模拟肺癌中两个靶区的多种相对空间位置关系，研究各种相对空间位置关系的靶区对肺组织剂量的影响。方法：模拟肺癌中两个靶区的情况，分别改变这两个靶区的相对空间位置关系及体积大小且设计相应的TOMO治疗计划，统计肺组织被5Gy剂量辐照体积V5，20Gy剂量辐照体积V20及平均剂量辐照体积Vmean，并利用matlab软件进行数学统计。结果：靶区大小与肺V5、V20及Vmean呈正相关关系，而靶区大小不变时，肺V5、V20及Vmean与靶区间距离呈正相关关系但会在距离到达一定值时出现极大值且不在随距离变大而变大。结论：肺组织的所受剂量不但与肺组织自身和肿瘤大小有关，还与肿瘤间的空间相对位置有关。     

电子束能谱宽度及角分布对蒙特卡罗方法模拟计算剂量分布影响

目的 研究电子束能谱和角分布对其放疗剂量分布影响。方法 应用模拟得到的医用直线加速器电子束能谱分布和角分布作为输入文件,使用经修改的PENELOPE程序中蒙特卡罗方法模拟计算电子束能谱宽度和角分布对射野中心轴剂量分布和离轴剂量分布。结果 电子束能谱宽度和角分布对射野中心轴剂量分布和离轴剂量分布无明显影响,剂量分布曲线几乎重合;只有在能谱展宽为2.5 MeV时才有明显影响,剂量分布曲线有显著差别。结论 根据本研究蒙特卡罗模拟计算结果设计治疗计划系统电子线算法时可不考虑能谱宽度和角分布影响,而直接使用电子线最可几能量计算,这样可节省大约9%时间而有助于提高计算速度。     

肺部肿瘤脉冲式低剂量率IMRT临床剂量学研究

对于复发肿瘤,大部分患者已经接受了前期手术切除、化疗和放疗。在初次治疗后,一旦肿瘤发生复发,患者很可能面临不能再次手术、化疗抗拒和放疗过量的风险^[1]。如何对复发肿瘤患者进行治疗,同时减小治疗不良反应,是我们面临的一项挑战。笔者开展了如何利用IMRT技术开展脉冲式低剂量率放疗的可行性研究。     

不同分辨率CT图像Sentinel摆位系统误差研究

目的 研究不同分辨率CT影像在Sentinel摆位系统中造成的误差是否对临床治疗产生影响。方法 采用相同模体,在大孔径定位CT上做两种常用的不同分辨率扫描(CT₁:0.5 mm×0.5 mm×1.0 mm,FOV 256 mm,Matrix 512,层厚1 mm;CT₃:1.0 mm×1.0 mm×3.0 mm,FOV 256 mm,Matrix 512,层厚3 mm)。将CT影像传输至计划系统,设计简单射野后传输至放疗网络MOSAIQ和Sentinel系统。通过六维治疗床给予10个固定偏差,使用Sentinel系统对两组CT影像进行摆位得出偏差。配对t检验两组数据差异,同时进行CBCT的独立验证。结果 由CT₁得出的x、y、z方向的水平摆位偏差分别为(0.19±0.11)、(0.59±0.79)、(0.67±0.75) mm,明显小于CT₃计算出的(0.33±0.16)、(1.07±1.09)、(1.16±1.30) mm (P=0.061、0.008、0.043)。两组数据旋转偏差均相近(P=0.494、0.182、0.298)。结论 采用Sentinel系统在0.5 mm×0.5 mm×1.0 mm模式下摆位精度更高,但常用1.0 mm×1.0 mm×3.0 mm模式在临床上依然是可以接受的一种选择。     

宫颈癌IMRT同步剂量补偿高剂量率后装中CT参考点与固定等中心计划研究

目的∶研究宫颈癌调强放射治疗（mtnity modulation ndain herapy,IMRT）同步剂量补偿高剂量率后装中CT 参考点与计划等中心位置重合的可能性,以简化流程,改进临床工作。方法∶回顾性分析12 例Ⅱ～Ⅲ。期的宫颈癌患者,比较患者以 CT 参考点为等中心与原临床计划以中危靶区（inemediterik clical arge volume, IRCTV）几何中心为等中心两种情况下剂量参数的区别,统计患者 IRCTV 几何中心距离耻骨联合上缘处距离。结果∶两种治疗计划在 CT参考点与IRCTV几何中心距离较近时均能满足临床要求,靶区适形性指数（Cl）以及小肠剂量无统计学差异。但将CT 参考点设置为等中心会让高危靶区（hig rik clinical urget volume,HRCTV）中 Dao, Dom,D,m增加的同时（P<0.05）,也会一定程度增加膀胱和直肠 D.i,DI,D2值（P<0.05）。同时随着 CT参考点与IRCTV 几何中心之间距离的增加,IRCTV中Dom,Do,C与HRCTV中Do,Do,CI的偏差均有随着距离增加面增大趋势,其中对靶区Dm影响最大,IRCTV最大偏差达到10.04%,HRCTV 最大偏差达到12.68%。接受根治放疗的患者与术后患者 RCTV 几何中心与耻骨联合上缘处相对距离∶X方向分别为（-0.07±0.67）cm,（-0.09±0.55）cm（P=0.823）;Y方向分别为（2.58±1.07）cm,（1.23±0.99）cm（P<0.05）;Z方向分别为（-7.17± 0.91）m,（-6.84±0.90）cm（P<0.05）。结论∶在宫颈癌 IMRT同步剂量补偿高剂量率后装治疗中,X方向按照体表中线,Y方向根治与术后患者分别按照趾骨联合上缘处患者头方向2.58 cm 和1.23cm,Z方向分别按照耻骨联合上缘下方7.17 cm 和6.84cm进行 CT定位,能减少CT参考点与IRCTV 几何中心的相对距离。在此基础上,可考虑在治疗过程中直接将 CT 参考点设置为计划等中心。     

GZP型60Co近距离治疗源基于金属施源器剂量参数的蒙特卡罗研究

目的 研究金属施源器对GZP3型⁶⁰Co近距离治疗源剂量分布的影响,获得该源基于金属施源器的剂量学参数。方法 通过蒙特卡罗软件Geant4获得近距离治疗源周围(0~10 cm)的平均吸收剂量,并根据AAPM的TG43和TG43U1等报告推荐的计算公式获得该源基于金属施源器的剂量学参数。模拟中⁶⁰Co近距离治疗源位于半径为30 cm的球体水模中心。结果 获得基于金属施源器的GZP3型⁶⁰Co近距离治疗源1和2号通道的Λ为1.014 cGyh^-1U^-1(与无施源器相比分别偏差0.5%),3号通道的Λ为0.998 cGyh^-1U^-1(与无施源器相比分别偏差0.1%);中垂轴0.5~10.0 cm距离范围内的径向剂量函数,并获得该函数的拟合公式;角度0°~175°、距离0.5~10.0 cm范围内的各向异性函数。结论 本研究得到的基于金属施源器的剂量学参数为该源的临床使用提供更加精确的数据参考,在临床使用中应考虑金属施源器对于⁶⁰Co剂量分布的影响。     

宫颈癌术后放疗中自动计划与人工计划的剂量学比较

目的 比较容积弧形调强（VMAT）人工计划与自动计划的剂量学参数,评估自动计划在临床宫颈癌术后放疗应用的可行性以及剂量学特点。方法 选取23例宫颈癌术后病例,其中Ⅱ_A期8例,Ⅱ_B期15例,使用Pinnacle³放射治疗计划系统分别设计人工VMAT和自动VMAT计划。比较两种计划靶区的D_mean、D₉₅、适形指数（CI）、均匀性指数（HI）、危及器官（OAR）的剂量体积直方图（DVH）、平均优化时间、调试次数以及机器跳数（MU）。结果 自动计划得到的靶区D_mean、CI以及HI均优于人工计划（t=4.65~14.92,P<0.05）,而D₉₅无明显差异（P>0.05）;自动计划得到的OAR各参数均优于人工计划（t=3.30~14.42,P<0.05）;自动计划明显减少了计划的平均优化时间（72 min,t=3.85,P<0.05）和调试次数（2次,t=5.41,P<0.05）;自动计划和人工计划的平均机器跳数分别为（819±53）和（638±41） MUs,自动计划跳数增加了181 MUs。结论 使用Pinnacle³自动设计的宫颈癌术后VMAT计划具有临床可行性,并且自动VMAT计划与人工VMAT计划相比提高了计划质量,减少了计划设计时间、人为因素对于计划质量的影响。     

施源器对192Ir源近距离治疗剂量的影响

目的 研究不同施源器对¹⁹²Ir源近距离治疗剂量分布的影响。方法 核通公司#101.001、#084.350柱形施源器内管分别为塑料和不锈钢,串球为塑料,串球半径为1.00、1.25、1.50、1.75 cm。利用EGSnrc程序模拟体模中有施源器时的剂量分布,对比计划系统计算结果,分析材料、厚度和源驻留点个数不同情况下施源器对剂量分布影响。结果 由两种施源器产生的剂量偏差与施源器半径之间无明显关系,有施源器存在时患者实际受量比计划量小,施源器#101.001产生的剂量偏差≤1%,施源器#084.350产生的剂量偏差接近3%,改变驻留点个数剂量偏差保持不变。结论 对现阶段近距离治疗,在条件允许情况下尽量选用塑料材质施源器,长远来看为提高近距离治疗精确性,对现有剂量计算算法进行改进,考虑含有不锈钢等金属施源器对剂量分布的影响。     

笔形束和蒙特卡罗算法在放疗剂量计算中的比较研究

目前,放疗计划系统内置剂量算法大多是基于笔形束叠代卷积技术。已经有多项研究表明笔形束算法在非均匀介质中存在局限,主要原因是笔形束算法应用一维密度校正不能准确模拟次级电子在非均匀介质中的剂量分布^[1-2]。蒙特卡罗模拟算法被公认为目前剂量计算的“金标准”^[3-4]。本研究目的是比较笔形束和蒙特卡罗两种算法来在临床剂量计算中剂量分布差异。