主动呼吸控制和四维CT技术在肺部肿瘤立体定向放射治疗中的应用

目的 探讨深吸气屏气-主动呼吸控制（ABC）和四维CT（4D-CT）技术在肺部肿瘤立体定向放疗（SBRT）中的肺、靶体积差异和剂量学特征。方法 选取10例肺部肿瘤患者,分别行自由呼吸状态下CT扫描（FB-CT）,4D-CT和ABC状态下CT扫描（ABC-CT）。采用SBRT技术在同等条件下,分别设计4组计划,FB-CT、ABC-CT、4D-CT和4D-CT时相中吸气末CT0（4D-CT0）计划,统计分析双肺体积（V）、计划靶区体积（PTV）、双肺接受5 Gy的体积（V₅）、双肺接受20 Gy的体积（V₂₀）、平均肺剂量（MLD）和正常组织并发症概率（NTCP）等指标。结果 与FB-CT计划相比,ABC-CT计划的V、PTV、V₅、V₂₀、MLD和NTCP增减分别为51.48%、-65.34%、-42.64%、-56.62%、-40.22%和-98.53%（t=-7.14~6.16,P<0.05）;4D-CT计划的PTV、V₅、V₂₀、MLD和NTCP增减分别为-40.14%、-16.90%、-37.16%、-17.85%和-90.96%（t=0.54~3.22,P<0.05）;4D-CT0计划的PTV、V₅、V₂₀、MLD和NTCP增减分别为-68.98%、-30.21%、-48.49%、-37.45%和-95.82%（t=1.32~5.46,P<0.05）;4D-CT和4D-CT0与FB-CT计划相比,两者的双肺体积差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 ABC-CT方式与其他方式相比,其双肺绝对体积更大,影像伪影小,靶区匹配精度高,显著降低正常肺组织照射剂量。     

容积旋转调强技术在乳腺癌根治术后放射治疗中的应用

目的:应用容积旋转调强放射治疗技术(volumetric modulated arc therapy,VMAT)于乳腺癌改良根治术后的辅助放疗,探索VMAT在乳腺癌根治术后放射治疗中的可行性及潜在优势。方法:30例乳腺癌改良根治术后拟放疗患者行CT扫描,照射靶区包括胸壁及锁骨上淋巴引流区,处方剂量为50 Gy/25次;ADAC Pinnacle9.0放射治疗计划系统设计切线野三维适形治疗计划和VMAT计划,Elekta公司Synergy直线加速器执行计划;比较两种计划的靶区及重要危及器官(肺、心脏、对侧乳腺、甲状腺、肱骨头等)剂量学参数及计划执行效率。结果:切线野适形计划及VMAT计划均能满足临床治疗需求,双90°弧段VMAT计划较单240°弧段或单360°弧段有更优的靶区剂量分布。VMAT计划靶区适形度指数和均匀性指数优于CRT,分别为0.63:0.44和1.11:1.15,差异具有显著性。VMAT分别降低患侧肺平均V20、V30、V40体积8%、10%、11%;但VMAT组患侧肺低剂量区V5平均增加16%,V10则差异无显著性。心脏平均剂量VMAT和CRT分别为5.2 Gy和4.1 Gy。心脏高于20 Gy、30 Gy的体积VMAT:CRT分别为3%:5%、1%:3%。心脏、全肺及除靶区以外的正常组织平均受照射低剂量区(≤10 Gy)体积VMAT高于CRT组,高剂量区(≥20 Gy)体积VMAT低于CRT组。VMAT治疗时间平均为152(107～214)s,CRT治疗时间平均为231(152～434)s,差异有统计学意义,P<0.05。每分次治疗平均机器跳数分别为VMAT(450 MU)、CRT(489 MU),差异有统计学意义,P<0.05。结论:VMAT应用于乳腺癌改良根治术后的放疗是可行的,VMAT较CRT有更优的靶区剂量分布和更小的危及器官高剂量受照体积。对类似乳腺的偏人体中心的放疗靶区,采用两段小角度VMAT治疗弧,可以改善靶区的剂量分布。VMAT可以缩短治疗时间,提高患者舒适性和放疗工作效率。     

重复CT扫描提高运动靶区勾画范围准确性研究

目的 通过运动靶区的模拟,探讨CT扫描对运动肿瘤靶区勾画范围准确性的影响,寻找提高运动靶区准确显示的方法.方法 以不同频率和振幅做简谐运动的靶区在CT机上扫描,每组分别重复扫描24次,然后对组内24次扫描图像每2、3次扫描随机分组融合.在Pinnacle计划系统中勾画靶区,分析运动对靶区沿运动方向长度的影响.结果 随运动幅度增加,CT扫描所得球形靶区最大体积与方形靶区最大长度都增加,球形靶区最小体积与方形靶区最小长度减小.运动频率对靶体积及长度影响较运动幅度小.对静止扫描长度为3.3 cm、运动频率为20和幅度为2 cm的方形运动靶区24次扫描中最大长度5.1 cm是最小长度2.1 cm的2.4倍.对组内24次扫描图像每1、2、3次融合,融合后靶区长度平均值±标准差分别为(3.77±1.20)、(4.18±0.91)、(4.52±0.59)cm.结论 随运动频率和幅度增加,CT扫描图像与靶区整个运动范围偏差增大.随扫描次数增加,融合所得靶区长度逐渐增加.在没有条件采取措施控制靶区运动情况下,重复CT扫描能简便有效地提高运动靶区勾画范围准确性.     

重复CT扫描提高运动靶区勾画范围准确性研究

Objective To find a method to improve the range accuracy of moving target such as peripheral lung tumors, since a single CT snapshot may not be accurate during the treatment process.Methods A simple harmonic motion phantom, embedded with a cube and a circular ball, was used to simulate the tumor motion. Individualized moving targets were scanned 24 times with different amplitudes and frequencies. Then the images were fused from every 1, 2 or 3 sets of CT scans. The GTV volume variation of circular target and the length variation of the cube target along the z axis were contoured and analyzed. Results As motion amplitude increased, the maximum of both circular target volume and cube target length was increased, while the minimum of the factors was decreased. Motion frequency affected the target volume less than amplitude. For a cube target with the length of 3.3 cm at stationary phase, when motion frequencies was 20 and motion amplitude was 2 cm, the maximal length was 2. 4 times of the minimal length (5. 1 cm vs. 2. 1 cm). When it came to the cube target groups fused from every 1,2 and 3 sets of CT scans, the average length and standard deviation were (3.77 ± 1.20) cm, (4.18 ±0. 91)cm and (4.52 ±0. 59) cm, respectively. With the increase of fused scan number, targets became bigger, the standard deviation decreased, and the change of center positions was decreased. Conclusions The motion amplitude, frequency and the number of CT scans are the main factors affecting target definition, though, the optimized scanning phase is not certained. When 4DCT and respiration gating technique are not available,the efficient and practical method to solve this problem is to scan the target three or more times and fuse them in planning system, which will generate a larger, more reproducible GTV volume for moving targets.     

放疗独立核对的实施和发展

独立核对是放疗QC最有效的措施之一,是保证放疗精准实施的必要条件。近年来,随着计算机辅助系统的应用,独立核对的自动化程度增加,在准确性和效率方面都得到了提高。同时,放疗QC的重心由传统的机器和软件转移到整个治疗流程,独立核对的实施也越来越具有系统性和针对性。本文就独立核对的实施和发展情况做简要综述。     

CBCT分析乳腺癌保乳术后瘤床钛夹标记位置变化

目的 分析乳腺癌保乳术后瘤床钛夹标记位置的变化及其影响因素。 方法 回顾分析 2016年间收治的 14例乳腺癌保乳术后放疗患者的锥形束CT影像,分别测量胸壁以及每个钛夹在放疗过程中的误差。将钛夹的位移与钛夹的相对位置、乳腺体积、胸壁切线垂直距离以及乳腺最大厚度等因素进行Pearson相关性分析。 结果 胸壁系统误差和随机误差在左右、头脚、前后方向分别为4.42、3.44、5.13 mm和3.55、3.07、4.54 mm。钛夹相对胸壁有较大的位移,主要集中在左右方向,最大系统误差、随机误差分别为4.39、2.42 mm。钛夹位移与乳腺体积、乳腺的厚度无明显相关(P>0.05)。钛夹头脚方向的相对位置与最下、最外、最前与最后钛夹的位移相关(P<0.05)。最上钛夹的近胸壁组与远胸壁组的位移差异有统计学意义(P=0.02)。 结论 乳腺癌放疗中采用真空垫进行体位固定时存在较大的摆位误差,钛夹在放疗过程中存在较大的位移,不推荐使用同步加量照射技术;缺乏良好的固定可能是钛夹存在较大位移的主要影响因素。     

质子治疗临床应用研究简介

由于质子具有良好的剂量沉积特性,质子治疗已成为当今国际社会公认的先进、精确且适用于多种肿瘤的治疗手段.本文在概述质子放疗特点的基础上,总结了国内外医用质子加速器的发展现状,介绍了质子治疗的物理和生物学特性、质子治疗临床相关技术研究进展及挑战,主要包括治疗计划系统、束流与宽展技术、图像引导技术、运动管理技术以及质子FLA...     

摆位系统误差对乳腺癌调强放射治疗剂量分布的影响

目的探究摆位系统误差对乳腺癌患者实施调强放射治疗的剂量学影响。方法2012年10月对-典型乳腺癌改良根治术后患者分别设计常规三维适形切线野（cRT）、多野静态调强（s-IMRT）、旋转调强（VMAT）3种不同治疗技术的计划，在计划中将治疗中心点向患者左、右、腹、背、头、脚方向分别平移3、6mm模拟2种不同程度的系统误差，共计39个计划与原计划进行比较，观察不同治疗技术间、不同平移距离，不同方向上的靶区及主要危及器官患侧肺和心脏的剂量变化。结果对于3mm摆位系统误差，靶区D95％于向背侧s—IMRT降低4．0％，VMAT降低3．5％，向右（患侧）s-IMRT降低3．0％，VMAT降低2．8％，其余均方向降低且〈1．6％。对于主要危及器官，系统误差对s-IMRT技术的患侧肺接受20Gy剂量的体积影响大，对VMAT技术的患侧肺接受10Gy剂量的体积影响大。除此外，对主要危及器官患侧肺及其他剂量参数影响均小（3mm〈3％，6mm〈6％）。系统误差对3D—CRT技术的影响小（3mm〈3％，6mm〈6％）。6mm的系统误差对靶区及危及器官的影响与3mm趋势一致，仅变化程度更大，两种调强技术的靶区D95％降低〉5％。结论对乳腺癌改良根治术后的呈弧段状、位于胸廓表面的放射治疗靶区，s．IMRT和VMAT方式的调强治疗技术对治疗摆位系统误差的影响程度相当，但较CRT技术更敏感，其中以向患者背侧、健侧方向偏移影响最大。改良根治术后乳腺癌调强治疗的实施需要有较三维治疗更高的位置精度保证。     

重复CT扫描提高运动靶区勾画范围准确性研究

Objective To find a method to improve the range accuracy of moving target such as peripheral lung tumors, since a single CT snapshot may not be accurate during the treatment process.Methods A simple harmonic motion phantom, embedded with a cube and a circular ball, was used to simulate the tumor motion. Individualized moving targets were scanned 24 times with different amplitudes and frequencies. Then the images were fused from every 1, 2 or 3 sets of CT scans. The GTV volume variation of circular target and the length variation of the cube target along the z axis were contoured and analyzed. Results As motion amplitude increased, the maximum of both circular target volume and cube target length was increased, while the minimum of the factors was decreased. Motion frequency affected the target volume less than amplitude. For a cube target with the length of 3.3 cm at stationary phase, when motion frequencies was 20 and motion amplitude was 2 cm, the maximal length was 2. 4 times of the minimal length (5. 1 cm vs. 2. 1 cm). When it came to the cube target groups fused from every 1,2 and 3 sets of CT scans, the average length and standard deviation were (3.77 ± 1.20) cm, (4.18 ±0. 91)cm and (4.52 ±0. 59) cm, respectively. With the increase of fused scan number, targets became bigger, the standard deviation decreased, and the change of center positions was decreased. Conclusions The motion amplitude, frequency and the number of CT scans are the main factors affecting target definition, though, the optimized scanning phase is not certained. When 4DCT and respiration gating technique are not available,the efficient and practical method to solve this problem is to scan the target three or more times and fuse them in planning system, which will generate a larger, more reproducible GTV volume for moving targets.