自动勾画软件ABAS在鼻咽癌自适应放疗中的应用

目的:评估ABAS自动勾画软件勾画的危及器官准确度和效率,以此来评估它在鼻咽癌患者自适应放疗中的适用程度.方法:随机抽取15例在我院治疗的鼻咽癌患者.CT1为患者的计划CT,CT2为三分之二疗程重薪扫描的CT图像,CT3为患者放疗结束后扫描的CT图像.在ABAS软件中CT1图像设为模板,在CT2和CT3上自动勾画出所需的危及器官,并将自动勾画结果和手工勾画的结果进行对比分析.利用形状相似性指数(Dice similarity coefficient,DSC)和自动勾画时间评价软件自动勾画的精准性和效率性.结果:ABAS软件自动勾画的体积较大的危及器官的DSC指数均大于0.9,在CT1和CT2组中DSC指数的最高为脊髓(0.96±0.01),最低为晶体(0.43±0.19),在CT1和CT3组中DSC指数最高为下颌骨(0.93±0.45),最低为晶体(0.49 ±0.17).同时用ABAS自动勾画危及器官所需平均时间为十分钟左右.结论:在鼻咽癌自适应放疗过程中,自动勾画软件勾画的危器官可以达到很好的准确度同时又明显的节省时间.这样就可以快速评价危及器官受量,使得鼻咽癌自适应放疗成为可能.     

基于头颈部千伏级锥形束CT的剂量计算研究

目的 探讨用机载千伏级锥形束CT (CBCT)对鼻咽癌患者治疗前扫描图像直接进行剂量计算的可行性.方法 选取治疗前行扇形束CT (FBCT)和CBCT扫描的11例鼻咽癌患者,将体位校正后重新扫描的CBCT图像传输至治疗计划系统中.在治疗计划系统中将FBCT和CBCT图像融合,将FBCT的计划移植至CBCT上.选择CBCT图像自己的HU-ED校正曲线重新进行剂量计算,与FBCT计划的靶区和正常器官的剂量体积直方图以及等中心层面剂量分布的γ通过率分析(阈值3%/3 mm)结果进行比较.结果 11例鼻咽癌患者中CBCT和FBCT计划的剂量体积直方图相似,等中心层面剂量分布中平均γ通过率为98.0%±1.33%.FBCT计划和CBCT计划的靶区受量差异都<1%,正常组织器官受量差异<2%.结论 治疗过程中得到的CBCT图像能用来进行剂量计算.

Abstract：

Objective To study the feasibility of dose calculation using kilovoltage X-ray cone-beam CT (KVCBCT) imaging for head-and-neck radiation therapy.Methods 11 patients with nasopharyngeal carcinoma were scanned with KVCBCT to adjust position before treatment, and rescanning images with KVCBCT after correction were input a treatment-planning system.The dose was recalculated by applying the patients′ treatment plans based on planning CT to the KVCBCT images.The dose distributions and dose volume histograms (DVH) of the tumor and critical structures were compared with the original treatment plan.Results The DVH and dose distribution of the plan based on the KVCBCT are compared with that of the planning CT, and they shows a good consistency for the 11 cases.The doses calculated from the planning CT and KVCBCT were compared on the isocenter planes.Using γ analysis with a criterion of 3%/3 mm, 98.0%±1.33% of the points on the isocenter planes in the planning CT and KVCBCT.The difference of the dose to target volume was<1% and to normal structure was<2%.Conclusions This study indicated that CBCT images can be used to make a treatment plan with its individual hounsfield unit-electron density calibration curve.     

头颈部肿瘤图像引导调强放疗中摆位误差对剂量学的影响研究

目的 通过头颈部肿瘤调强放疗中的平移和旋转摆位误差,分析摆位误差对肿瘤计划靶体积(PTV)及脑干受照剂量的影响,探讨头颈部肿瘤调强放疗中摆位误差在线校正的必要性.方法 30例头颈部肿瘤患者调强放疗中每周1次行治疗机下的锥形束CT扫描(共6次),其图像与计划CT图像融合配准获得x、y、z轴方向平移摆位误差和相应的旋转误差.将上述误差引入治疗计划系统中重新计算得到PTV、脑干等的剂量或体积参数并与原计划的行配对t检验.结果x、y、z轴方向平移摆位误差分别为1.06、0.95、1.31 mm,旋转误差分别为1.04°、1.06°、0.81°.6次摆位误差再计划的PTV 95％体积剂量(D95)和最小剂量明显小于原计划的(6526.6 cGy:6630.3 cGy,t =3.98,P =0.000和5632.6 cGy:5792.5 cGy,t=-2.89,P=0.007).6次摆位误差再计划的脑干接受45 Gy剂量体积(V45)和1％脑干体积剂量(D01)明显大于原计划的(3.54％:2.75％,t =3.84,P=0.001和5129.7 cGy:4919.3 cGy,=4.36,P=0.000).结论 平移和旋转摆位误差导致PTV D95明显不足,脑干V45、脑干D01均明显增加,因此头颈部肿瘤放疗过程中在线误差纠正是必要的.     

头颈部肿瘤摆位误差对调强放疗计划的影响

目的研究头颈部肿瘤患者调强放疗分次间摆位误差对患者所接受的放射剂量的影响。方法在患者治疗前利用机载千伏级锥形束CT(KV-CBCT)进行扫描,在XVI软件里自动将CBCT图像和计划CT图像进行配准得到平移和旋转误差。在Pinnacle治疗计划系统中把平移和旋转误差模拟出来,然后重新计算剂量,将得到新的剂量分布和原计划进行比较、分析。评价指标包括原发肿瘤计划靶区(GTV-T-P)的平均剂量(Dm)、包含95%体积的剂量(D95);脑干1%体积的剂量(D1%)及1cc的剂量;脊髓1%体积的剂量(D1%)及1cc的剂量;双侧腮腺的平均剂量及接受超过30Gy剂量的体积(V30)。应用SPSS16.0软件进行统计分析。结果头颈部肿瘤分次间沿X、Y、Z轴的平移误差和旋转误差分别为(1.02±0.83)、(1.28±1.08)、(1.27±1.06)mm和(0.79±0.67)°、(1.00±0.82)°、(0.73±0.68)°。患者脑干、脊髓、腮腺受量变化差异有统计学意义,原发肿瘤计划靶区平均受量差异无统计学意义,其D95统计结果有明显差异,但其平均变化率仅为2.18%。结论调强放疗中摆位误差无论对靶区还是正常组织的剂量分布都产生影响,而正常组织的剂量和靶区相比受摆位误差的影响更大。     

分段调强放射治疗在局部晚期鼻咽癌治疗的应用研究

目的研究局部晚期鼻咽癌(NPC)调强放射治疗过程中肿瘤体积退缩、危及器官体积变化演变规律及分段调强放射治疗的必要性及实施的最佳时间。方法 20例局部晚期NPC患者入选本研究,所有患者均接受调强放射治疗和同步化疗。放射治疗前和放射治疗开始后CT和MR第2～6周每周扫描1次,根据CT图像与相对应的MR图像融合形成的CT-MR融合图像分别勾画原发鼻咽肿瘤(GTVnx)、转移淋巴结(GTVnd)、高危临床靶区(CTV1)、低危临床靶区(CTV2)及危及器官(OARs),将原始放射治疗计划映射到所得到的每周CT上获得新的计划,通过对比原始计划与新计划分析其体积及剂量变化。结果 GTVnx、GTVnd、CTV1和腮腺在治疗过程中出现明显的缩小。GTVnx、CTV1、GTVnd及左侧和右侧腮腺每周退缩率分别为14.70%,11.56%,11.40%,6.54%,6.78%。在治疗过程中,GTVnx、GTVnd、CTV1、脑干和脊髓的剂量并无显著差异,而双侧腮腺剂量均显著升高(F=6.73,P=0.007;F=7.43,P=0.007)。结论在治疗过程中,GTVnx、GTVnd、CTV1及腮腺体积显著减小,但是仅腮腺的剂量显著增高。分段调强放射治疗可能有助于对腮腺的保护。     

基于ArcCHECK系统六维摆位误差校正方法精确性观察

目的 观察使用ArcCHECK系统验证全六维摆位误差校正方法的精度。方法 选取 2015年5—9月接受IMRT技术治疗的 14例鼻咽癌患者,使用CBCT获取初次治疗摆位误差。在ArcCHECK模体上模拟摆位误差,使用全六维校正方法对摆位误差进行校正。分别对正确摆位、校正误差前以及校正误差后3种情况进行计划验证。正确摆位与校正误差前后计划验证的DTA和γ通过率行配对t检验。结果 正确摆位,校正误差前及校正误差后验证的DTA、γ通过率分别为(96.76±1.57)%、(98.35±0.92)%,(59±21.42)%、(62.86±21.63)%及(91.41±4.82)%、(94.11± 4.33)%。正确摆位与校正误差前后验证的DTA通过率不同(P均<0.05),正确摆位与校正误差前后验证的γ通过率也不同(P均<0.05)。结论 全六维摆位误差校正方法应用于鼻咽癌IMRT患者的临床治疗是可行的,而且可以更好的修正误差,获得高精度的IMRT治疗剂量分布。     

头颈部肿瘤摆位误差对调强放疗计划的影响

目的研究头颈部肿瘤患者调强放疗分次间摆位误差对患者所接受的放射剂量的影响。方法在患者治疗前利用机载千伏级锥形束CT（KV—CBCT）进行扫描，在XVI软件里自动将CBCT图像和计划cT图像进行配准得到平移和旋转误差。在Pinnacle治疗计划系统中把平移和旋转误差模拟出来，然后重新计算剂量，将得到新的剂量分布和原计划进行比较、分析。评价指标包括原发肿瘤计划靶区（GTV—T．P）的平均剂量（Dm）、包含95％体积的剂量（D95）；脑干1％体积的剂量（D1％）及1cc的剂量；脊髓1％体积的剂量（D1％）及1cc的剂量；双侧腮腺的平均剂量及接受超过30Gy剂量的体积（V30）。应用SPSS16．0软件进行统计分析。结果头颈部肿瘤分次间沿X、Y、Z轴的平移误差和旋转误差分别为（1．02±0．83）、（1．28±1．08）、（1．27±1．06）mm和（0．79±0．67）°、（1．00±O．82）°、（0．73±0．68）°。患者脑干、脊髓、腮腺受量变化差异有统计学意义，原发肿瘤计划靶区平均受量差异无统计学意义，其D95统计结果有明显差异，但其平均变化率仅为2．18％。结论调强放疗中摆位误差无论对靶区还是正常组织的剂量分布都产生影响，而正常组织的剂量和靶区相比受摆位误差的影响更大。     

鼻咽癌调强放射治疗前后腮腺照射剂量变化研究

目的:研究调强放射治疗前后腮腺的实际照射剂量变化。方法:入组18例进行调强放射治疗的鼻咽癌患者。治疗前后各扫描一组CT图像。临床医生在这两组图像中分别勾画出腮腺及外轮廓。通过图像配准技术,把治疗结束时的腮腺及外轮廓映射至治疗前的计划CT图像上。经过外轮廓进行修正后,使用治疗前计划计算出治疗后剂量。分析腮腺治疗前后在体积和空间位置变化时引起的剂量学的变化。结果:左右腮腺治疗前后体积,D50,V42数值均有较大的变化。前后配对t检验结果,左右体积为t=7.29(P<0.01),t=7.65(P<0.01);左右D50为t=4.09(P<0.01),t=4.54(P<0.01);左右V42为t=4.95(P<0.01),t=4.36(P<0.01)。均有统计学意义。结论:放射治疗前后腮腺体积与空间位置变化的条件下,腮腺的剂量与治疗前的计划剂量有很大差异。而且剂量基本呈现增大的趋势,需要正确的评估其剂量,才能对于腮腺的功能给出合理的估计。     

芪胶升白胶囊对头颈部肿瘤患者放疗后骨髓抑制的影响

目的 探讨预防应用芪胶升白胶囊对头颈部肿瘤患者放疗后骨髓抑制的影响.方法 选取2012年1月-2016年5月收治的86例头颈部肿瘤患者,按治疗方法分为对照组和观察组,每组43例.所有患者均予头颈部肿瘤常规放疗,观察组在此基础上加用芪胶升白胶囊治疗.观察治疗结束后2组血常规及治疗后不同时间骨髓抑制及不良反应发生情况.结果 观察组白细胞和中性粒细胞减少程度优于对照组,化疗结束后不同时间骨髓抑制发生率低于对照组(P＜0.05).2组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 预防使用芪胶升白胶囊可明显降低头颈部肿瘤放疗后骨髓抑制发生率,且安全性较高.     

3DVH系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用研究

目的：研究3DVH系统在鼻咽癌容积旋转调强计划剂量验证中的应用。方法：选取18例鼻咽癌病例在Pinnacle计划系统（9.2版本）中进行容积旋转治疗计划设计,通过网络把治疗计划传输至MOSAIQ网络系统上,同时把治疗计划导入ARCCHECK模体重新进行剂量计算。然后把重新剂量计算得到的剂量和计划文件以DICOM的格式传输到3DVH软件系统中,比较靶区和危及器官的理论计算和实际测量之间的差异。其中比较的参数主要有：靶区的平均量（Dmean）、2%体积剂量（D2%）、98%体积剂量（D98%）以及Y通过率。危及器官如脊髓、脑干、视神经、眼晶体以及视交叉的平均剂量（Dmean）、1%体积剂量（D1%）。腮腺的平均剂量（Dmean）、30Gy的剂量体积（V30Gy）以及50%体积剂量（D50%）。结果：各个靶区的γ通过率均在95%以上,Dmean和D2%差异在1%以内,D98%差异在1.5%以内。危及器官的理论和实际测量的差异大都在1.5%以内。结论：3DVH系统是一种方便快捷的鼻咽癌容积旋转调强剂量工具,它可以更加直观的显示计划系统理论计算结果和实际测量结果之间的差异。