Elekta Infinity直线加速器治疗床对放疗剂量的影响

目的:研究Elekta Infinity直线加速器治疗床在常用X射线能量下对放疗剂量的影响。方法:将圆柱体模体分别置于碳纤维主治疗床、延长板以及治疗床与延长板衔接处正中,旋转机架,分别让6和10 MV高能X射线穿过治疗床,利用指形电离室测量固体水中间的绝对剂量,得出不同角度下的剂量分布,并计算治疗床对X射线的衰减因子。结果:治疗床与延长板衔接处在120°和240°两个机架角处的剂量衰减因子在6和10 MV两种治疗模式下分别达到了36.02%和36.01%以及30.46%和30.63%,而当机架角为140°~220°时,衔接处与主治疗床的剂量衰减因子相近,在6与10 MV能量下的剂量衰减因子平均值及标准差分别为2.56%±0.49%和2.14%±0.39%以及2.55%±0.48%和1.95%±0.41%,机架角由180°增大或减小时两处的剂量衰减均呈上升趋势,二者均在120°和240°附近达到最大;6和10 MV两种能量下延长板在该角度区间的剂量衰减因子平均值及标准差分别为1.55%±0.24%和1.07%±0.25%,并在115°和245°附近达到最大值,剂量衰减因子分别为4.08%和3.97%以及3.20%和3.34%。结论:后斜野主体部分在主治疗床与衔接处对剂量的衰减低于3%,在延长板处对剂量的衰减小于2%,但在120°和240°附近以及115°和245°附近3处位置的剂量衰减会达到最大,需在计划系统中考虑床的影响;此外,主治疗床与延长板衔接处在120°和240°附近对剂量的衰减急剧增大,不适合作为治疗区域,在治疗病人时需注意避免将靶区移到该区域。     

鼻咽癌放疗中红外定位系统与锥形束CT的摆位精度比较

目的:量化研究鼻咽癌放射治疗过程中红外定位系统OPS与锥形束CT(CBCT)摆位精度的差异。方法:随机选取南通市肿瘤医院2018年4月~11月收治的鼻咽癌患者21例,使用头颈肩热塑膜固定体位,CT扫描前,在热塑膜上粘贴OPS专用定位球6个。首次治疗时使用千伏级CBCT进行位置验证,并移床校正,记录CBCT移床值和移床后的OPS监测偏差值。选择CBCT肿瘤中心摆位值作为理想放疗摆位参考,对室内激光定位系统的肿瘤中心摆位值和OPS肿瘤中心摆位值进行比较和分析。当摆位误差在2.0 mm内,则被认定与CBCT摆位临床一致。结果:与室内激光定位系统摆位相比,OPS大大提高了鼻咽癌放疗摆位的精度。OPS与CBCT在鼻咽癌放疗摆位一致性结果为:患者左右方向(用x轴表示)95.2%、腹背方向(用y轴表示)71.4%、头脚方向(用z轴表示)100.0%。腹背偏差较大主要是因为放射治疗计划系统选择颈椎骨作为参考点,此时选择CBCT摆位将无法消除颈椎骨弯曲产生的偏差。结论:OPS实现了在鼻咽癌放疗中实时、准确和快速的患者摆位,代替室内激光定位系统大大提高了鼻咽癌放疗摆位精度。在鼻咽癌放疗摆位精度方面,OPS和CBCT表现出较高的一致性,而且在每次放疗中均可使用。     

Clinac iX和Trilogy加速器束流匹配计划验证分析

通过对束流匹配的加速器进行计划设计,比较计划参数,验证交叉执行的差异及通过率,验证束流匹配的可行性及可靠性。选取头颈、胸部和腹盆部共15例病例,分别设计Clinac iX和Trilogy两个不同治疗机的三维适形计划（3D-CRT）;另选头颈、胸部和腹盆部共15例病例,分别设计两个不同治疗机的调强计划（IMRT）。比较相同计划类型不同治疗机的计划差异,评价指标包括靶区PTV的D98%、D2%、Dmax,晶体Dmax、脑干Dmax、左右肺V5 Gy、双肺V20 Gy、脊髓Dmax、膀胱D50%、小肠D2 cc、股骨头V40 Gy等危及器官及治疗机跳数MU。并对治疗机执行计划进行点剂量和面剂量验证。PTV的D98%、D2%、Dmax剂量差异最大平均值标准差分别为-0.52%±0.30%、0.53%±0.45%、-0.55%±0.17%,危及器官剂量差异最大平均值为膀胱D50%（0.94%±0.84%）;Clinac iX和Trilogy治疗机执行所有计划的最大绝对剂量偏差分别为2.36%和-2.80%。MatriXX和PV的γ验证通过率结果平均值分别在97.00%和96.00%以上,Clinac iX最小值为95.40%,Trilogy最小值为95.90%。两台经过束流匹配的治疗机之间交换执行计划的剂量学偏差在临床可接受的范围内,各项参数能精准执行,必要时可以在两台治疗机之间交换执行计划,保证病人放疗疗程完整。     

调强放疗中剂量引导的自适应处方剂量优化方法

目的:根据处方剂量与实际剂量的差距自动优化目标函数中体元的处方剂量,达到优化治疗计划质量的目的。方法:根据常规的处方剂量设置方法和基于体元的自适应处方剂量优化方法,选取病例进行计划设计和优化,并对比两种计划的剂量-体积直方图和相关剂量学参数。结果:相对于常规计划,自适应计划中靶区的最大剂量降低,热点减少,剂量分布更加均匀,并且危及器官受到的剂量减小,经过优化的计划所有参数均满足剂量目标。结论:自适应处方剂量优化方法能够优化放疗计划,可以被集成到计划系统中用于临床。     

多发脑转移瘤容积旋转调强立体定向放射外科计划对比

【摘要】目的:通过调整容积旋转调强（VMAT）计划等中心数目及其共面条件,研究其在多发性脑转移瘤治疗中的剂量学特征,为其临床应用提供指导。方法:收集2019年在湖北省肿瘤医院治疗的多发性脑转移瘤1例,分别设计1个等中心4个非共面弧、5个等中心5个共面弧以及5个等中心5个非共面弧计划,要求处方剂量（24 Gy/3次）覆盖95%靶体积。计划评价参数包括靶区适形度指数、梯度指数、脑部放射坏死指标（V12）和低剂量区（V5）体积覆盖率。结果:VMAT单等中心非共面弧计划对比多等中心计划有着更好的靶区适形度和更小的V12,且在小体积肿瘤的治疗中有着更好的剂量跌落。结论:VMAT单等中心非共面弧计划比多等中心共面或非共面计划更适合多发性脑转移瘤。     

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。     

半野分段弧照射技术对乳腺癌放疗危及器官的保护作用

目的 利用半野的剂量分布特性和容积调强（VMAT）技术的特点,探索一种可以更好保护肺和心脏的新技术。方法 采用三维水箱测量对称野及半野的射野边缘剂量分布,并比较分析各自特征。回顾性选取50例左侧乳腺癌术后放疗患者,保乳术和根治术各25例,处方剂量50 Gy/25次,基于RayStation计划系统,分别采用对称野连续弧VMAT技术和半野分段弧VMAT技术进行计划设计,比较和分析靶区的剂量适合度、治疗效率,以及心脏、肺等危及器官的各种剂量数据。结果 半野的辐射野大小在水模内不随深度增加而增加,对称野则因张角因素射野逐步变大,30 cm处增大到约2 cm,而且半野的射野外剂量低于对称野,差值愈近射野边缘愈明显。与对称野连续弧计划相比,半野段弧VMAT计划能显著改善肺和心脏的受照射剂量,差异有统计学意义（t=-4.11、-4.42,P=0.00）,其中心脏整体结构的V₅、V₃₀、D_mean均值减少为52.5%、65.5%、47%,与靶区关系紧密的左侧冠状动脉前降支降幅超过20%,患侧肺V₅、V₁₀、V₂₀、D_mean的均值分别减少21.6%、24.8%、25.0%、23.2%,其他正常器官剂量均值,半野段弧计划同样优于连续弧计划。结论 对于乳腺癌放疗,半野与VMAT结合可以充分发挥半野和VMAT的优势,显著改善心脏、患侧肺、健侧乳腺等危及器官的受照射剂量。     

淋巴结转移率对Ⅲ期胃癌术后辅助放疗疗效的评估作用

目的 探讨淋巴结转移率（MLR）对淋巴结清扫不超15枚的Ⅲ期胃癌患者（不含食管胃结合部癌）接受术后辅助放疗疗效的评估作用。方法 严格按照纳入与排除标准,从美国SEER癌症数据库中纳入2010—2016年确诊的淋巴结清扫不超15枚的Ⅲ期非食管胃结合部胃癌患者590例,其中,接受胃癌手术联合辅助化疗的患者291例（手术+化疗组）,接受胃癌手术联合辅助放化疗的患者299例（手术+放化疗组）,对两组患者采用1 ∶1倾向得分匹配（PSM）,回顾性分析MLR对淋巴结清扫不超15枚的Ⅲ期胃癌患者预后影响,并评估不同MLR患者选择术后辅助放疗的意义。结果 根据受试者工作特征曲线（ROC）的分析结果,将0.5定为MLR的截点值。在纳入研究的两组Ⅲ期胃癌患者中,手术+放化疗组中位生存期为23个月,1、3、5年的总生存（OS）率分别为77.1%、33.2%和22.8%。手术+化疗组中位生存期为21个月,1、3、5年的OS率分别为72.2%、33.6%和23.1%,但两组患者的OS差异无统计学意义（P > 0.05）。亚组分析发现,MLR≤0.5患者中手术+放化疗组与手术+化疗组的OS差异无统计学意义（P > 0.05）,而MLR>0.5患者中手术+放化疗组的OS明显优于手术+化疗组（χ²=8.542,P < 0.05）。PSM前多因素Cox回归分析显示,种族、T、N分期、MLR和辅助放疗是影响淋巴结清扫不超15枚的Ⅲ期胃癌患者OS的重要因素（Wald=8.544、7.547、10.925、18.047、10.715,P < 0.05）。两组Ⅲ期胃癌患者经PSM后分析发现,手术+放化疗组和手术+化疗组的OS差异无统计学意义（P > 0.05）,其中MLR≤0.5患者中手术+放化疗组与手术+化疗组的OS差异无统计学意义（P > 0.05）,MLR>0.5患者中手术+放化疗组的OS明显优于手术+化疗组（χ²=6.944,P < 0.05）。PSM后多因素Cox回归分析显示,种族、T、N分期、MLR和辅助放疗是影响淋巴结清扫不超15枚的Ⅲ期胃癌患者OS的重要因素（Wald=7.154、8.023、7.744、17.016、4.149,P < 0.05）。两组Ⅲ期胃癌患者PSM前后的预后分析结果相符。结论 MLR是淋巴结清扫不超15枚的Ⅲ期胃癌术后患者预后的重要影响因素。MLR≤0.5患者的OS未见从术后辅助放疗中获益,而MLR > 0.5患者则建议接受术后辅助放疗以期改善预后。     

宫颈癌腔内联合插植近距离放疗中卵圆体的剂量学贡献研究

目的探讨宫颈癌腔内联合组织间插植近距离放射治疗中卵圆体的剂量学贡献。方法选取2015—2017年间在吉林大学中日联谊医院接受根治性放射治疗的局部晚期宫颈癌患者20例,患者病理分期依据国际妇产科协会(FIGO)2009年分期标准为ⅡA、ⅡB和ⅢB期。外照射治疗45 Gy/1.8 Gy×25次。近距离治疗为MRI引导下腔内联合插植近距离放疗,处方为28 Gy/7 Gy×4次。20位患者均制定两种计划,分为应用卵圆体组和未用卵圆体组。提取的患者近距离放疗治疗核磁模拟定位影像及原始治疗计划为应用卵圆体组,共80分次。未用卵圆体组在定位影像中,去掉卵圆体驻留模拟建立仅用宫腔管联合插植针的计划实验模型,由原计划物理师进行计划设计,使未用卵圆体组的高危CTV(HR-CTV)D90%与应用卵圆体组相近。比较两组计划的HR-CTV D90%和D98%,中危CTV(IR-CTV)D90%和D98%,及膀胱、直肠、乙状结肠和小肠的D2 cm3剂量差异。结果卵圆体组与未应用卵圆体组比较,HR-CTV D90%差异无统计学意义(P>0.05),HR-CTVD98%(6.99±0.60 vs.6.78±0.76)、IR-CTVD90%(4.71±0.58 vs.4.26±0.57)和D98%(3.77±0.58 vs.3.26±0.59),差异均有统计学意义(t=3.906、9.860、8.636,P<0.05);乙状结肠的D2 cm3差异无统计学意义(P>0.05);膀胱(5.29±0.67 vs.4.92±0.74)、直肠(3.72±0.69 vs.3.35±0.92)和小肠(3.05±1.37 vs.2.98±1.34)的D2 cm3,卵圆体组与未应用卵圆体组比较差异均有统计学意义(t=8.758、7.543、8.059,P<0.05)。结论在宫颈癌腔内联合插植近距离放射治疗中合理的优化卵圆体和插植针的剂量权重比,可以带来更好的临床获益。     

基于三维预测剂量的自调节调强放疗自动计划方法

目的 开发一种基于预测剂量的自调节调强放射治疗自动计划方法,以增强自动计划的鲁棒性。方法 利用3D U-Res-Net_B网络预测出三维剂量分布后,在直接子野优化的每次迭代中先基于上次迭代结果计算当前剂量,再联合预测剂量计算目标剂量,然后以此为目标进行优化。完成所有迭代或满足循环退出条件后,得到最终的治疗计划。在30例直肠癌病例上进行测试,验证算法的效果。结果 临床计划治疗靶区的V_100%均值和标准差为（95.03±0.91）%,自动计划为（94.67±1.96）%,接近临床值（P>0.05）,而预测值为（92.90±2.13）%,与临床计划的差异具有统计学意义（t=29.0,P<0.05）;自动计划在小肠V₃₅、膀胱V₄₀、股骨头的V₂₀~V₄₀等多项指标上低于预测值和临床值,且差异具有统计学意义（t=4.5~118.0,P<0.05）,在其他危及器官的指标上与临床值的差异无统计学意义（P>0.05）。结论 本方法增强了自动计划的鲁棒性,提高了其应对复杂情况的能力。