CT模拟确定肺癌靶区体积的影响因素研究

为准确确定肺癌的三维形状及体积,为三维适形放疗提供真实准确的影像信息,为实施精确放疗,笔者进行了CT模拟确定靶区体积的影响因素研究。一、材料与方法1.材料:通过一变速电机控制靶区运动速度,模拟靶区随呼吸运动的频率;通过一偏心轮的离心程度模拟肺呼吸时靶区的最大移动幅度。模体内一圆球形及以一正方体靶区     

IGRT锥形束CT图像的CT值与物理密度关系的研究

目的 通过比较标准物理密度参考模体在IGRT锥形束CT（CBCT）和常规扇形束CT（FBCT）扫描图像的CT值，讨论影响CBCT中密度与CT值对应关系的主要因素。方法 将一种可拆分的带有人体组织等效密度插件的参考模体在IGRT-CBCT和FBCT中选择多档能量、不同视野（FOV）进行扫描，对得到的各密度插件CT值进行比较。结果 IGRT-CBCT获取图像的密度与CT值对应关系受密度体插件的空间位置、模体大小、扫描孔径范围及能量影响明显大于FBCT。在CBCT中，FOV、模体的大小对CT值影响很大。能量越高，CT值受空间位置、FOV大小及不同大小模体的影响越小，能量越高密度对比度越差。结论 由于目前厂家未对CBCT的CT值进行校正，CBCT的CT值不是真正意义上的HU值，不能用于治疗计划系统中的剂量计算。     

用PrecisePLAN系统分析锥形束CT图像体积精度

目的建立检测SynergyTM锥形束CT图像体积精度的方法。方法分别将QUASARTM模体中心置于SynergyTM系统CBCT的中心及沿加速器头脚方向偏离等中心5、8、10 cm处进行扫描,在三维重建图像中测量不同模体的体积,并与FBCT结果和原标称值进行对比,从而检验CBCT的体积精度,并用Precise PLAN系统进行分析。结果中球在中心处与偏中心5、8 cm处测量的平均值与标称值相差1.5%。小球在中心处与偏中心5、8、10 cm处测量的平均值与标称值相差8.1%。大立方体在中心处与偏中心5、8、10 cm处测量的平均值与标称值相差0.8%。小立方体在中心处与偏中心5、8、10 cm处测量的平均值与标称值相差2.9%。结论在SynergyTM锥形束CT有效扫描重建范围内,重建体积精度满足临床要求,并且与偏离锥形束CT中心的距离无关。     

二维半导体矩阵在日常监测直线加速器射野离轴剂量分布特性中的作用

目的:分析二维半导体矩阵检测直线加速器射野离轴剂量分布特性的准确性。方法:在标准摆位条件下,分别用二维半导体矩阵测量和三维水箱电离室扫描射野的平坦度和对称性。分析对应曲线的偏离度,计算平坦度和对称性等参数,并进行分析比较。结果:在80%射野范围内曲线对应各点最大偏离度为1·97%,平均偏离度为-0·54%。射野边缘的偏离度T侧最大为-40·80%,G侧最大为43·30%。除了2个射野平坦度差别较大(分别为-21·72%、41·48%,绝对偏差-0·63%、1·12%)之外,其他射野的平坦度偏差均小于5%,对称性偏差均小于3%。结论:二维半导体矩阵测量的射野离轴剂量分布曲线与电离室扫描结果具有较好的一致性,可以用于加速器的射野离轴剂量分布的日常监测。     

CT模拟技术应用

CT模拟技术是现代精确放射治疗的基础,是肿瘤精确定位及精确剂量计算的基本手段。CT模拟技术有助于提高肿瘤受照射剂量,降低放射治疗并发症,提高肿瘤患者生存率,改善患者生活质量。CT模拟技术应用于放射治疗已有30多年的历史,但是在国内开展的时间并不长。殷蔚伯等[1]在2006年全国放疗人员及设备调查报告中统计:截至2006年9月30日,全国952个有放疗单位中仅配有CT模拟机214台,其数量相对我国现有放疗需求而言是不够的,增长潜力巨大。本文主要通过总结本单位4000多例三维治疗病人定位经验,介绍模拟定位技术的实现方法及临床应用。1CT模拟…     

通过多种技术方法的综合使用优化全脑全脊髓照射技术

全脑全脊髓照射是针对多种癌症的治疗流程中一个重要的组成部分。为了达到最佳的肿瘤控制,需要在靶区体积的确定、重要正常组织的保护、剂量均匀度、射野交接区域以及剂量测定方面都特别注意。本文提出了一种适用于大多数治疗情况的优化了的全脑全脊髓照射治疗技术,以一名因生殖细胞瘤需接受全脑全脊髓照射治疗的17岁男性患者为例,通过综合使用半野衔接技术、扩展半影的射野衔接技术和多叶光拦子野技术,制定临床可实行的治疗计划,大大改善了脊髓靶区内的剂量均匀度,将剂量最大点由处方剂量的124%降低到处方剂量的108%。对仿真人体模进行的实际测量值与计算值的比较表明,测量值和计算值是基本一致的。     

乳腺癌保乳术后加速部分乳腺放射治疗的临床应用现状

基于对大多数乳腺癌复发部位多位于原发灶附近的临床观察,一种相对于全乳腺放射治疗(WBI)的照射区域更小、治疗总时间更短而疗效相当的新放射治疗技术——加速部分乳腺放射治疗(APBI)在临床中得以运用。APBI技术放射治疗总剂量为38.5 Gy,3.85 Gy/次,2次/d,且每2次间隔时间不<6 h。WBI有长时间的临床实践依据肯定治疗效果,而APBI长期临床数据尚不完善,所以目前在选择APBI技术时需谨慎。合理的患者纳入标准、准确的照射靶区确定、长期的疗效评价成为APBI目前的研究热点。现对APBI最近的应用现状进行综述。     

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.