CT引导徒手腔内联合插植自适应后装与传统A点后装治疗宫颈癌剂量比较

目的 探讨CT引导徒手腔内联合插植实现影像引导自适应后装(IGABT)相较于传统A点二维后装(CP)剂量学优势,明确其在宫颈癌治疗中的价值。方法 选取在中山大学肿瘤医院行全量放疗的宫颈癌患者 26例,每例患者行4次后装治疗。治疗时先徒手置入宫腔管及2根插植针,后增加插植针数量并调整方向、深度,分别行CT扫描获得2套图像。勾画高危临床靶区(HRCTV),A点和危及器官(直肠、膀胱及乙状结肠)。在2套图像上分别行CP和IGABT计划设计,并配对t检验、Wilcoxon检验两者剂量参数差异。结果 以CP计划的覆盖指数(CI)进行分组,A组(CI≥0.90)包含20个CP和对应IGABT计划,B组(CI<0.90)包含84个CP和对应IGABT计划。A组的HRCTV体积及肿瘤直径明显小于B组(46.7cm³∶62.1cm³,P<0.001及3.1cm∶4.4cm,P<0.0001)。IGABT显著提高所有及B组D90%及覆盖指数,降低膀胱剂量,减少A组乙状结肠剂量,并改善剂量适形度及均匀性。结论 IGABT能提高靶区覆盖、剂量适形度和均匀性,保护危及器官,且对肿瘤较大的患者仍有优势。     

大体积肺癌IMRT初次及二次计划剂量学变化研究

目的 采用刚性配准和形变配准方法获得大体积非小细胞肺癌(NSCLC) IMRT中靶区和危及器官(OAR)的累加剂量,并与初次计划的剂量进行比较。方法 选择 30例采用IMRT的大体积NSCLC患者,每位患者分别在放疗前和放疗20分次时进行4DCT模拟定位,基于初次4DCT的平均密度投影CT1-avg制定放疗计划为Plan1,基于二次4DCT的平均密度投影CT2-avg修改放疗计划为Plan2,分别采用刚性配准和形变配准方法将两次计划进行剂量累加得到Plan刚性和Plan形变。比较初次定位和二次定位之间大体肿瘤体积(GTV,以吸气末时相图像CT50%上的勾画为准)和OAR (OAR,以平均密度投影图像CTavg上的勾画为准)的体积变化,以及Plan2、Plan刚性、Plan形变的剂量体积指标相比Plan1的差异。结果 二次定位和初次定位相比,GTV、心脏体积分别缩小44.2%、5.5%,患侧肺、健侧肺、全肺体积分别增大5.2%、6.2%、5.8%(P<0.05);对于内GTV (IGTV,10个4DCT时相的GTV融合而来)和计划靶体积(PTV)的D95%、D98%、V100%,Plan2与Plan1相近(P>0.05),Plan刚性、Plan形变较Plan1均略有下降(P<0.05);对于脊髓、心脏、患侧肺、双肺剂量,Plan2、Plan刚性、Plan形变较Plan1均降低(P<0.05),其中心 脏V30Gy和 Dmean分别降低27.3%、16.5%、15.3%和15.2%、6.6%、5.6%,双 肺V20Gy和 Dmean分别降低15.6%、4.5%、3.7%和15.7%、6.2%、5.1%;Plan形变的IGTV和PTV的D95%、D98%,心 脏V40Gy,患侧肺和全肺 的V20Gy、Dmean高于Plan刚性(P<0.05)。形变配准后OAR相似指数明显高于刚性配准(P<0.05)。结论 Plan2中OAR剂量体积指标相比Plan1差别很大,因此它们在预测OAR放射性损伤方面均有较大偏差,而形变配准得到的剂量体积指标可以提高预测精度。     

应用放射组学和剂量学特征预测食管癌放射治疗后的两年生存情况

  目的  使用放射组学与剂量学特征参数，建立机器学习预测模型，预测食管癌患者放射治疗后两年的生存情况。  方法  回顾性分析2013年1月至2017年12月在天津医科大学肿瘤医院接受放射治疗的食管癌患者共579例。从食管癌患者的放射治疗计划中提取GTV的放射组学和剂量学的特征，使用最大相关最小冗余与人工方法对特征参数进行筛选，分别选取14项放射组学和14项剂量学特征，并将特征变量进行标准化归一至[0, 1]范围。建立支持向量机、逻辑回归和随机森林等机器学习模型，先使用14项放射组学特征，再使用28项放射组学和剂量学混合特征参数进行训练和测试，来预测食管癌放射治疗患者的两年生存情况。  结果  仅使用放射组学特征预测放射治疗后两年生存情况时，支持向量机、逻辑回归和随机森林模型的准确率分别为84.98%、85.92%和84.51%。使用放射组学和剂量学的混合特征参数进行预测时，支持向量机、逻辑回归和随机森林模型的准确率分别为86.32%、83.02%和90.01%。在放射组学特征参数基础上，增加剂量学特征，支持向量机和随机森林模型的预测准确性得到有效提高。  结论  针对支持向量机和随机森林模型，使用放射组学和放射治疗剂量学特征参数放射治疗，可有效提高对食管癌患者放射治疗后两年生存情况预测评估的准确性。      

非均整模式的脑转移癌分次立体定向放射治疗的剂量学研究

目的：分析非均整模式与均整模式在脑转移癌分次立体定向放射治疗中的剂量学差异，为FFF模式的脑转移癌FSRT提供剂量学参考。方法：回顾性分析2017年7月至2018年9月间，我院收治的全部实施FSRT的脑转移癌患者，共17例。对所有患者按照临床治疗计划优化参数重新设计FF模式治疗计划。比较FFF模式和FF模式计划之间靶区剂量学参数、正常脑组织剂量参数和治疗效率参数，配对t检验其差异。结果： FFF与FF计划相比，梯度指数更低(3.31±0.97 vs. 3.45±0.87，P=0.017)，差异有统计学意义。FFF及FF计划的D5%、D50%、非均匀性指数、适形度指数差异均无统计学意义。相较于FF模式，FFF模式计划中V12GyBED-Brain及Dmean-Brain均较小[（43.55±35.72） cm3 vs.( 47.75±38.79) cm3；(648.39±411.86)Gy vs. (667.15± 418.01Gy）]，P值分别为0.003和0.006，差异有统计学意义。FFF模式计划的MU为1320.46± 354.99，高于FF模式（1220.74±267.86）， P=0.004，差异有统计学意义。结论：FFF模式靶区外剂量跌落更快，正常脑组织剂量更低，有利于更好地保护正常脑组织。FFF模式计划未提高FSRT的治疗效率。     

左乳腺癌保乳术后全乳和锁骨上下及内乳淋巴结区三种放疗方式的剂量学研究

  目的  对左乳腺癌保乳术后全乳及锁骨上下、内乳淋巴结引流区三种放疗方式在靶区及危及器官（organs at risk，OARs）的剂量学进行研究。  方法  选取2018年1月至2019年10月20例于昆明医科大学第一附属医院行左乳腺癌保乳术后放疗患者的定位CT资料，设计固定野滑窗调强放疗（dynamic multi-leaf collimator，dMLC）、容积弧形调强放疗（volumetric intensity modulated arctherapy，VMAT）和螺旋断层放疗（tomotherapy，HT）三种计划，并对剂量指标进行统计学分析。  结果  HT在术后瘤床（plan targetvolume of tumor bed，PTV_tb）的平均剂量（mean dose，D_mean）、D₁、适形度（homogeneity index，HI）和全乳及淋巴引流区的计划靶区（plan target volume，PTV）的D_mean、均匀性（conformity index，CI）均优于dMLC和VMAT，并且降低心脏和患侧肺的D_mean、V₅、V₁₀、V₃₀。HT在冠状动脉左前降支和右冠状动脉的D_mean以及D₁比较中剂量最低，但相比VMAT及dMLC，HT增加健侧乳腺的D₁和D_mean。  结论  对左乳腺癌保乳术后患者，HT对降低心脏毒性和保护患侧肺最有优势，但对健侧肺低剂量控制不如VMAT和dMLC，dMLC对健侧肺及健侧乳腺低剂量控制最佳，但对心脏及患侧肺的高剂量控制最差。在临床中需根据实际情况选择合适的计划方式。      

3种立体定向放射外科技术在不同脑转移瘤个数下的比较

目的:比较HyperArc、容积旋转调强（VMAT）和射波刀（CyberKnife）在单发和多发脑转移瘤（BM）放射治疗中的剂量学差异。方法:将75例脑转移瘤CT图像分成5组（1 BM、4 BM、8 BM、15 BM、20 BM）,分别设计HyperArc、非共面VMAT和CyberKnife这3种不同技术（HA、nCO-VMAT、CK）的计划。分析比较3种计划的剂量学差异,包括靶区适形度指数（CI）、梯度指数（GI）、正常脑组织平均剂量（Brainmean）、机器总跳数（MU）以及出束时间。结果:在1 BM中,HA、nCO-VMAT、CK的GI值（P=0.429）和Brainmean值（P=0.799）接近;HA和nCO-VMAT的CI值接近,优于CK（P<0.001）。在4 BM中,HA、nCO-VMAT、CK的GI值（P=0.334）和Brainmean值（P=0.317）都接近;HA和nCO-VMAT的CI值接近,优于CK（P<0.001）。在8 BM中,HA和nCO-VMAT的CI值接近,优于CK（P<0.001）;HA和CK的GI值接近,优于nCO-VMAT（P<0.001）。在15 BM中,HA的CI值（P<0.001）最优;CK的GI值（P<0.001）最优,HA次之,nCO-VMAT最差;CK的Brainmean值（P<0.001）最优,HA次之,nCO-VMAT最差。在20 BM中,HA的CI值（P<0.001）最优;CK的GI值（P<0.001）最优,HA次之,nCO-VMAT最差。在所有组中HA和nCO-VMAT的MU值都比CK低,CK的出束时间都远大于HA和nCO-VMAT。结论:HA、nCO-VMAT与CK技术都可以降低正常脑组织的剂量,都能取得很好的CI和GI,但HA出束时间短,CK出束时间长。     

基于Auto-Planning技术的肺癌容积旋转调强放疗计划评估

目的:比较基于Auto-Planning技术的自动肺癌容积旋转调强放射治疗（VMAT）计划与物理师手动设计的常规VMAT计划的剂量学差异,研究Auto-Planning技术在肺癌VMAT计划中的优化性能和临床应用价值。方法:随机选取25例已完成全程放疗的肺癌病例,应用Pinnacle3 V9.10计划系统分别进行基于Auto-Planning的自动计划（AP-VMAT）和常规手动计划（M-VMAT）设计,分析比较两组不同计划的肿瘤靶区剂量分布、危及器官受照剂量等剂量学参数。结果:两组计划的靶区覆盖度和危及器官限量均能满足临床要求。AP-VMAT计划靶区最大剂量略高于M-VMAT,但剂量适形度指数明显优于M-VMAT。与M-VMAT计划相比,AP-VMAT有效降低了脊髓受到的最大剂量和平均剂量,双肺的V30、平均剂量以及心脏的V40、V30、平均剂量都在一定程度上有所降低,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于肺癌VMAT放疗计划,AP-VMAT能够满足临床要求,且比M-VMAT具有更优的靶区适形度,同时可以有效降低脊髓、肺、心脏等危及器官的受照剂量,更好地保护正常组织。     

宫颈癌调强放疗中膀胱状态对靶区及危及器官影响

目的：研究宫颈癌调强放疗中膀胱不同状态对靶区及危及器官( OAR)的影响,根据靶区位移的大小初步推断内靶区的大致范围。方法选择7例无严重合并症的局部晚期初治宫颈癌患者,CT定位时分别在膀胱充盈和排空状态下行2次全盆腔CT扫描,将获得的CT图像传输至治疗计划系统后,为每位患者勾画临床靶区( CTV)及OAR,在规定CTV至少达到95%处方剂量的前提下,由物理师设计治疗计划。测量2个计划的靶区及OAR剂量学参数和选定径线长度,并进行统计分析。结果膀胱不同状态的2个计划中,CTV最大剂量、平均剂量和适形指数差异无统计学意义(P>0．05),膀胱本身的体积和剂量学参数差异颇大,直肠部分剂量学参数差异有统计学意义(P<0．05),膀胱充盈状态下剂量学参数更优。膀胱状态不同可使靶区产生明显位移,宫底位移在头脚、前后和左右方向上分别为1．33、0．67和0．60 cm,在宫颈为1．18、0．63和0．49 cm,在靶区质心为0．61、0．46和0．28 cm。膀胱体积变化和靶区质心前后位移之间具有很强的相关性(r=0．843,P<0．05)。结论宫颈癌患者调强放疗时采用膀胱充盈状态对OAR的保护性更好,应尽量保持分次外照射过程中膀胱状态的一致性。 CTV的外放采用头脚方向稍大、宫底范围大于宫颈的锥形外放更为合理。