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。      

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。      

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。     

1.5T 磁共振加速器X线束剂量学特性测试

目的 由于磁场会改变次级电子运动轨迹,继而影响剂量场分布,磁共振加速器(MR-Linac) X线束剂量学特性与常规加速器有差别。本项目旨在测量和分析1.5T MR-Linac的X线束剂量学特性。方法 中国医学科学院肿瘤医院于2019年5月安装1台瑞典医科达公司Unity型1.5T MR-Linac,使用磁场兼容工具对其进行测量,测量项目包括表面剂量、最大剂量点深度、射线质、离轴比曲线(OAR)中心位置、对称性、半影宽度、不同机架角度的输出量变化。结果 不同射野面积的平均表面剂量为40.48%,平均最大剂量点深度为1.25cm。10cm×10cm射野面积下,x轴方向的OAR中心位置往x₂侧偏移1.47mm,对称性为101.33%,两侧半影宽度分别为6.86mm和7.14mm;y轴方向的OAR中心位置偏移0.3mm,对称性为100.85%,两侧半影宽度分别为5.92mm和5.95mm。不同机架角度下输出量最大偏差达1.50%。结论 与常规加速器不同,MR-Linac不同射野面积表面剂量数值趋于一致,最大剂量点深度上升。x轴方向的OAR中心位置往x₂侧偏移,造成对称性变差和半影不对称。不同机架角度下的输出量变化明显,需要修正。     

后装腔内插植放疗与三维后装腔内放疗治疗局部晚期宫颈癌的疗效与剂量学比较

目的探讨后装腔内插植放疗与三维后装腔内放疗治疗局部晚期宫颈癌的疗效与剂量学差异。方法将212例局部晚期宫颈癌患者,按照治疗方法的不同分为A组(106例)和B组(106例)。在体外三维适形调强放疗的基础上,A组采用后装腔内插植放疗,B组采用三维后装腔内放疗。对比两组近期疗效、并发症发生率以及剂量学差异。结果B组患者高危临床靶区D100、D90和中危临床靶区D100、D90均明显低于A组,膀胱、直肠、乙状结肠的D2cm3均明显高于A组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。A组患者总有效率明显高于B组,放射性直肠炎、放射性膀胱炎发生率均明显低于B组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。结论后装腔内插植放疗能够在提升肿瘤组织受照剂量的同时,降低危及器官的受照剂量,提升近期缓解率、控制率,减少不良反应。     

sIMRT与IMRT在胸段食管癌放疗靶区、危及器官剂量学及照射野参数中的差异分析

目的:比较简化调强适形放疗计划(sIMRT)与调强适形放疗计划(IMRT)在胸段食管癌放疗靶区、照射野参数及危及器官剂量学的差异。方法:选择46例接受sIMRT计划及IMRT计划的胸段食管癌患者作为研究对象,患者计划靶区剂量均为2 Gy/次。比较IMRT计划与sIMRT计划在放疗靶区、照射野参数及危及器官剂量学等方面的差异。结果:相比sIMRT计划,IMRT计划靶区剂量均匀度指数下降,适形度指数和≥60 Gy的计划靶体积百分比(V_(100))均升高,差异有统计学意义(P<0.01)。相比sIMRT计划,IMRT计划单次治疗子野数和机器跳数均显著增高,差异有统计学意义(P<0.05)。两种计划模式下心脏和肺剂量学参数的比较,差异无统计学意义(P>0.05),但相比sIMRT计划,IMRT计划脊髓最大剂量明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:IMRT计划与sIMRT计划均可达到胸段食管癌患者放疗计划的基本要求,虽然IMRT计划靶区剂量分布均匀度及危及器官剂量学等方面较sIMRT计划更优,对脊髓的保护作用更强,但sIMRT计划具有更低的机器跳数和子野数,有利于减少机器损耗,亦能减少治疗时间。     

左乳腺癌保乳术后瘤床同步加量静态调强放射治疗与断层定野放射治疗的剂量学研究

目的 探讨左乳腺癌保乳术后瘤床同步加量静态调强放射治疗（sIMRT）与断层定野放射治疗（TD）的剂量学特点。方法 选取2016年5月—2018年5月云南省肿瘤医院左乳腺癌保乳术后瘤床银夹标记患者24例,对同一患者分别采用sIMRT计划设计（Monaco5.11.03治疗计划系统）和TD计划设计（TomoTherapy治疗计划系统）,比较两种计划的剂量学参数。结果 两组计划的肿瘤计划靶区（PGTV）的D_2%、D_98%、适形指数（CI）、均匀性指数（HI）比较,差异均有统计学意义（P <0.05）,sIMRT的CI（0.75±0.05）高于TD的CI（0.61±0.13）,TD的HI（0.04±0.01）低于sIMRT的HI（0.05±0.00）（P <0.05）。D_50%组间差异无统计学意义（P >0.05）。两组计划的乳腺计划靶区（PTV）的D_98%、CI、HI比较,差异均有统计学意义（P <0.05）,sIMRT的CI（0.82±0.04）高于TD的CI（0.68±0.05）,TD的HI（0.19±0.01）低于sIMRT的HI（0.20±0.01）（P <0.05）,D_2%、D_50%组间差异均无统计学意义（P >0.05）。在危及器官的比较上,sIMRT较TD降低了左肺的V₅、V₂₀、D_mean以及左右心室的D_mean（P <0.05）,其中sIMRT左肺的V₅、V₂₀和D_mean较TD分别降低了3.69%、1.26%、7.84%。TD较sIMRT降低了对侧乳腺的D_mean、心脏的V₃₀、左右心房的D_mean及脊髓的D_2%（P <0.05）。但在心脏的D_mean方面两者组间差异无统计学意义（P >0.05）。结论 sIMRT技术和TD技术均能满足左乳腺癌保乳术后放疗的剂量需求,sIMRT技术的CI优于TD技术的CI,TD技术的HI优于sIMRT技术的HI;sIMRT技术对患侧肺的保护更佳,对于有肺部基础疾病的患者,建议优先选择sIMRT技术;TD技术对心脏的保护并未体现出明显优势。     

宫颈癌术后容积旋转调强与三维适形调强放疗技术的剂量学差异

目的:比较宫颈癌术后放疗中旋转调强放射治疗(VMAT)与三维适形调强放疗(IMRT)的剂量学差异。方法:随机选取 20 例宫颈癌术后患者,在Eclipse计划系统中分别对每例患者进行容积旋转调强和7野固定野调强放疗(7IMRT)计划设计,比较两种技术的靶区的适形指数、危及器官的受照剂量、机器跳数和治疗时间的差异。结果:VMAT 技术靶区的平均剂量为52.05 Gy,高于 7IMRT技术的51.46 Gy(P＜0.05),靶区的均匀性指数与适形度优于7IMRT 技术,机器跳数和治疗时间 VMAT 比7IMRT明显减少,差异有统计学意义。小肠、膀胱的V30、V50 、Dmean较7IMRT降低,差异有统计学意义;但直肠和股骨头的保护性上,两种放疗技术差异无统计学意义。结论:VMAT技术较IMRT技术可得到更好的靶区剂量分布,危及器官也能得到更好的保护,治疗时间明显缩短,值得在临床中开展应用。