调强放疗二次计划降低局部晚期鼻咽癌脑干受量作用的研究

对于枕骨斜坡等颅底骨质受侵的局部晚期鼻咽癌患者,由于病灶与脑干等正常组织非常邻近,在放疗计划制定中常出现靶区满足与保护脑干等正常组织之间的两难选择.本研究尝试在放疗后程复查鼻咽MRI,根据肿瘤退缩情况缩小近脑干处靶区,制定第2阶段调强放疗计划,最大程度的降低脑干受量.     

基于Xenapp虚拟系统在放疗流程中的应用

目的 放疗流程中牵涉到许多软件应用系统和复杂的硬件设备,借助基于Xenapp虚拟系统整合放疗流程中的各个应用系统。方法 采用windows2008r2操作系统,Citrix Xenapp 6.5 sp1企业版,sqlserverr2008 express 数据库。安装Xenapp服务器,将放疗科常用的软件应用在服务器上安装并发布,在放疗科局域网内的电脑上安装CitrixReceiver,并使用网页浏览器登录Xenapp服务器站点,即可使用站点发布的所有应用。结果 使用了Citrix Xenapp的虚拟化系统,大大减少了计算机硬件的开销,使得计算机硬件的开销减少50%以上,减少了技术人员的维护成本,使得放疗科的工作做到无缝衔接,提高了放疗科工作人员的办公效率。结论 基于Xenapp的虚拟化系统在放疗流程中可以起到节约开销,提高效率的作用,值得在临床工作中大力推广。     

基于图像引导的小动物立体放疗系统介绍

小动物放疗模型的相关理论及其应用,对于放射生物学和临床肿瘤放疗学的研究与发展至关重要。而综合考虑普适性与成本效应等因素,研究人员常运用小鼠模型来研究肿瘤与正常组织的放射生物学机制。近年来,基于不同图像引导的小动物立体放疗设备也取得了巨大发展,它们已能较好模拟人体放疗流程。本文着重介绍了基于不同图像方式(如CBCT与MRI)引导的小动物放疗系统,其次对小动物荧光成像技术进行理解学习,总结对比了不同生物发光与荧光成像设备在小动物成像系统中的应用,最后对未来小动物放疗设备优化方向提出展望。     

基于深度学习算法的病理学图片淋巴细胞浸润检测

背景与目的：深度学习方法可用来在病理切片上开展淋巴细胞的自动分割和检测。本研究探讨使用变分自编码模型预训练的方法对病理学图片进行淋巴细胞浸润检测的性能,以及去除肿瘤坏死区域对模型性能的影响。方法：使用变分自编码模型（variational auto-encoder,VAE）先在来自肿瘤基因组图谱（the Cancer Genome Atlas, TCGA）数据库中的无标注的TCGA-COAD和TCGA-READ病理切片图像上进行预训练,获得一个自编码预训练模型,再在已标注淋巴细胞的公开数据集上进行淋巴细胞浸润检测的模型训练。为避免与坏死的区域相混淆,还训练了分割肿瘤坏死区域的Unet模型,以去除肿瘤坏死区域对淋巴细胞识别的影响。分析经过变分自编码模型预训练的淋巴细胞浸润检测模型在训练集和测试集上的受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve,ROC）的曲线下面积（area under curve,AUC）及其95%置信区间（confidence interval,CI）。结果：检测模型在训练集上AUC为0.979(95%CI:0.9...     

锰离子增强磁共振扫描在放射引起的大鼠视神经病变中的应用

目的：通过一次性大剂量照射大鼠视交叉建立视交叉损伤模型,研究锰离子增强MRI扫描（ MEMRI）在放射引起的视神经病变（ RION）中的作用。方法34只雌性Wistar大鼠,4只未进行照射作为对照组,30只大鼠按随机区组法随机分为照射后2个月组、照射后4个月组、照射后6个月组,分别于相应时间点行MEMRI扫描,扫描后处死大鼠并进行脑组织和视神经HE染色及快蓝（ LFB）染色及电镜等病理学分析。结果对照组、照射后2个组、照射后4个月组、照射后6个月组发生RION的比例分别为0/4、1/5、2/4、11/11,差异有统计学意义（χ2＝15?443,P＜0?05）;LFB染色相对光密度值与视交叉照射后时间呈负相关（R＝-0?643,P＜0?05）;各组每光镜视野下星形细胞数分别为194±65、234±19、124±11及345±98,相关性分析显示细胞数与照射后时间呈正相关（R＝0?590,P＜0?05）。 MEMRI图像显示,照射后2个月组的5只大鼠中,1只出现视神经传导功能丧失,但较其余4只未见明显病理学改变。结论应用MEMRI对视觉通路功能完整性进行随访和半定量评估,可在病理改变之前直观地提示视神经功能是否发生传导障碍。     

基于患者出射EPID剂量验证的在体调强放疗质控技术研究

背景与目的：调强放疗（intensity-modulated radiation therapy,IMRT）中剂量投照失误可导致严重后果,而目前常用的治疗前计划验证方法并不能反映患者真实投照剂量。实现一种评估患者在体剂量执行准确度的方法,能够在分次治疗中及时发现较大剂量错误,避免发生患者投照剂量过高或不足。方法：复旦大学附属肿瘤医院收治的患者首次实施治疗前行锥形束计算机断层成像（cone beam computed tomography,CBCT）扫描,与定位CT图像进行配准保证治疗体位与模拟定位时一致,实时治疗中使用电子射野影像装置（electronic portal imaging device,EPID）获取患者出射剂量影像,并把首次出射EPID影像作为剩余分次治疗的基准值,后续分次实时治疗野结束后快速将其出射EPID影像与对应基准影像进行γ分析比较,以验证治疗计划是否准确执行于患者身上。设计模体实验对治疗部位错误和摆位误差情况进行分析,来评估本方法识别放疗差错的准确性。结果：本方法可有效地识别出IMRT放疗中患者治疗部位错误和非平行于射野角度方向的摆位误差,但对平行于射野角度方向的摆位误差并不敏感,30例鼻咽癌患者临床应用结果中能够直观显示分次治疗间摆位重复性情况。结论：基于EPID实现的一种在体剂量验证方法能够对调强放疗中患者实时剂量的准确性进行评估,在单个治疗野结束后可快速检测出较大治疗错误。     

放射治疗肿瘤协作组规范下的加速器质量保证经验

背景与目的：放射治疗的质量保证在精准实施肿瘤放射治疗中起着关键作用。本研究旨在探讨加入放射治疗肿瘤协作组（Radiation Therapy Oncology Group,RTOG）成员达到放射治疗质量保证标准的经验。方法：加入RTOG的前期准备是制定本单位加速器设备质量保证方案,包括表格和质控报告。质控项目如日检、月检、年检项目需参照美国物理学家协会（American Association of Physicists in Medicine,AAPM)TG40和AAPM TG142报告所描述的内容进行实施。实施中由一位资深物理师全权负责1~2台加速器。日检由物理师在早晨实施,月检和年检由物理师周末安排实施。日检、月检和年检的结果以电子表格存档。结果：制定并严格执行规范化的设备质量保证方案。放射治疗质量保证结果的文档数字化能直接客观地显示加速器质控情况和存在问题。结论：制定加速器质控方案并执行规范化的放疗质控规范在临床上值得推广。     

Pinnacle与Eclipse计划系统对感兴趣区体积计算的比较

目的 分析Pinnacle与Eclipse计划系统在计算靶区与正常器官感兴趣区(ROI)体积上的差异,为临床应用提供参考.方法 在Pinnacle计划系统上、在层厚分别为1、3、5mm的CT上分别勾画1、2、5个层面的正方形和圆形ROI.同时选取头、胸、腹部肿瘤病例各5例.在患者CT上勾画常见的正常器官ROI.将图像和ROI通过DICOM协议传输至Pinnacle和Eclipse计划系统,分析两种计划系统计算的ROI体积.结果 小体积的ROI两种计划系统计算结果有明显的差异,ROI体积越小体积差异越大(小体积相差12倍,大体积基本相同);体积计算的差异受许多因素的影响,感兴趣区的层数和几何体的大小与体积计算的差异显著线性相关(R2=1.000,P=0.000),CT层厚(R2=0.200,P=0.972)和几何体形状(R2=0.200,P=0.089)的对体积计算的差异的影响不显著.几何中心不一致对Pinnacle的ROI体积计算无影响,Eclipse的ROI体积计算有3%左右的增加.CT层厚与R0I体积呈正比(Pinnacle的R2=0.548,P=0.011;Eclipse的R2=0.502,P=0.027).对视交叉、视神经和晶体的体积差异均＞35%.结论 两种计划系统间传输ROI,特别是小体积ROI,需要注意两种计划系统在计算ROI体积时的差异.

Abstract：

Objective To compare the difference region of interest volume (ROI) calculation method between Pinnacle and Eclipse treatment planning system. Methods To acquire CT image with 3 of slice thickness (1 mm, 3 mm, and 5 mm). Delineate 1, 2 and 5 slices square and circle contours in Pinnacle treatment planning system. Meanwhile 15 cases that include 5 cases with head neck tumor, 5 with thorax tumor and 5 with abdomen tumor were selected. Those image and ROI were transfer to Eclipse treatment plan system by DICOM RT protocol . The ROI volume was compared between two TPS . Results For ROI with small volume, the volume difference between TPS was obvious (for small volume ROI have 12 times difference, for big volume ROI almost same). The volume difference between TPS was influenced by many factors. The number of ROI slice and the magnitude of ROI was related with the difference between TPS (R2 = 1. 000, P = 0. 000). The CT thickness (R2 = 0. 200, P = 0. 972 ) and the shape of ROI ( R2 =0. 200, P = 0. 089) were not significant factors. The center of ROI on different axis was not affect the volume calculation in Pinnacle, which cause 3% different in Eclipse. The CT thickness was proportional to the ROI volume ( Pinnacle R2 = 0. 548, P = 0. 011; Eclipse R2 = 0. 502, P = 0. 027 ). In clinical case, optic chiasm and Len averagely have more than 35% volume difference between those two TPS. Conclusions We should pay more attention about the difference volume calculation algorithm between Pinnacle and Eclipse,especially when transfer small volume ROI to another TPS, which may have significant difference.     

基于Auto-Planning技术直肠癌VMAT计划评估

目的 与当前手工试错方式设计的直肠癌VMAT计划(Manual-VMAT)相比,基于Auto-Planning技术的直肠癌VMAT计划(Auto-VMAT)能否在保证放疗计划质量同时,提高计划设计效率。方法 选取10例Ⅱ-Ⅲ期直肠癌经腹前切除(Dixon手术)术后患者,采用飞利浦 Pinnacle 9.10计划系统分别设计完成Manual-VMAT和Auto-VMAT计划。比较两种计划剂量分布和HI与CI,不同OAR的Dmean或ROI剂量体积,记录和比较两种放疗计划设计总时间和人工参与时间。配对t检验差异。结果 两种治疗计划均能满足临床剂量要求,Auto-VMAT和Manual-VMAT的HI和CI分别为0.058、0.921和0.058、0.940(P=0.972、0.115),与Manual-VMAT计划相比,Auto-VMAT的膀胱V40、Dmean和D50%分别降低25.6%、11.5%和8.9%(P=0.004、0.016、0.001),小肠V40、Dmean和D50%分别降低12.1%、5.4%和6.8%(P=0.023、0.001、0.001),左右股骨头在V30、Dmean和D50%上有所降低。Auto-VMAT和Manual-VMAT计划设计的总时间和人工参与时间分别为50.38、4.47和36.81、16.94 min (P=0.000、0.000)。结论 与Manual-VMAT计划相比,Auto-VMAT计划大大降低计划设计中人工参与时间,提高了计划设计效率。     

简化调强技术在鼻咽癌外照射中应用的剂量学研究

背景与目的：放射治疗是治疗鼻咽癌的首选方法。该文旨在研究简化调强放射治疗(simplified intensity-modulated radiation therapy,sIMRT )与调强放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)技术在鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)放射治疗中的剂量学差异。方法：对10例NPC患者以相同处方剂量和目标条件分别设计9野IMRT和sIMRT计划,比较两种计划靶区剂量分布和剂量适形指数(conformity index,CI)与均匀性指数(homogeneity index,HI),不同危及器官(organ at risk,OAR)剂量参数、机器总跳数(MU)和总子野数。结果：IMRT和sIMRT的CI、HI分别为0.647、0.057和0.633、0.071(t=2.14,P=0.062;t=-6.21,P=0.000),sIMRT计划的靶区均匀性略差于IMRT,但两种治疗计划均能满足临床剂量学的要求。两种计划中各OAR剂量参数差异无统计学意义(t=-0.51~2.22,P=0.053~0.621) 。sIMRT计划的机器总跳数和总子野数均少于IMRT计划。结论：鼻咽癌sIMRT计划的靶区剂量覆盖与IMRT计划相当,均匀性略差于IMRT;危及器官受照剂量相当,但sIMRT技术可显著减少机器总跳数和总子野数,对患者数量大的治疗中心提高治疗效率具有较高的优势。