Elekta Infinity直线加速器治疗床对放疗剂量的影响

目的:研究Elekta Infinity直线加速器治疗床在常用X射线能量下对放疗剂量的影响。方法:将圆柱体模体分别置于碳纤维主治疗床、延长板以及治疗床与延长板衔接处正中,旋转机架,分别让6和10 MV高能X射线穿过治疗床,利用指形电离室测量固体水中间的绝对剂量,得出不同角度下的剂量分布,并计算治疗床对X射线的衰减因子。结果:治疗床与延长板衔接处在120°和240°两个机架角处的剂量衰减因子在6和10 MV两种治疗模式下分别达到了36.02%和36.01%以及30.46%和30.63%,而当机架角为140°~220°时,衔接处与主治疗床的剂量衰减因子相近,在6与10 MV能量下的剂量衰减因子平均值及标准差分别为2.56%±0.49%和2.14%±0.39%以及2.55%±0.48%和1.95%±0.41%,机架角由180°增大或减小时两处的剂量衰减均呈上升趋势,二者均在120°和240°附近达到最大;6和10 MV两种能量下延长板在该角度区间的剂量衰减因子平均值及标准差分别为1.55%±0.24%和1.07%±0.25%,并在115°和245°附近达到最大值,剂量衰减因子分别为4.08%和3.97%以及3.20%和3.34%。结论:后斜野主体部分在主治疗床与衔接处对剂量的衰减低于3%,在延长板处对剂量的衰减小于2%,但在120°和240°附近以及115°和245°附近3处位置的剂量衰减会达到最大,需在计划系统中考虑床的影响;此外,主治疗床与延长板衔接处在120°和240°附近对剂量的衰减急剧增大,不适合作为治疗区域,在治疗病人时需注意避免将靶区移到该区域。     

左侧乳腺癌患者根治术后靶区分割式计划和常规调强计划的剂量学比较研究

目的 比较左侧乳腺癌患者根治术后靶区分割式放射治疗计划（target segmented plan,TSP）、与TSP优化参数相同但未分割靶区计划（Non-TSP）与常规8野调强计划（8fields IMRT,8F-IMRT）的剂量学差异。方法 选择2017年6月至2018年11月于武汉大学人民医院放疗科收治的30例左侧乳腺癌根治术后患者资料,所有胸壁靶区两侧后界连线切肺最大深度均>2 cm。将连线切肺最大深度按照<3 cm、3~4 cm、>4 cm分组。所有患者均采用美国Varian Eclipse治疗计划系统设计3种（TSP、Non-TSP和8F-IMRT）治疗计划,然后对比分析3种方式计划的剂量学参数差异。结果 所有患者的治疗计划都达到了处方剂量要求。TSP的D_98%明显低于Non-TSP和8F-IMRT （Z=-3.294,-3.266,P<0.05）;3种计划的均匀指数（HI）和适形指数（CI）比较,差异均无统计学意义（P>0.05）;Non-TSP的加速器治疗的跳数（monitor unit,MU）明显高于TSP和8F-IMRT （Z=-3.04,-2.669,P<0.05）。TSP的D_mean高于8F-IMRT （Z=-3.181,P<0.05）。对于危及器官（Organs at risk,OARs）,TSP较Non-TSP和8F-IMRT计划明显降低了所有患者患侧肺和心脏的V_{5 Gy}、V_{10 Gy}、V_{20 Gy}和D_mean（肺：V_{5 Gy}：Z=-3.408、-3.408,V_{10 Gy}：Z=-3.408、-3.408,V_{20 Gy}：Z=-3.408、-3.124,D_mean：Z=-3.408、-3.408,P<0.05;心脏：V_{5 Gy}：Z=-3.408、-3.408,V_{10 Gy}：Z=-3.408、-3.408,V_{20 Gy}：Z=-2.499、-3.067,D_mean：Z=-3.408、-3.408,P<0.05）。Non-TSP健侧乳腺的D_mean明显高于TSP和8F-IMRT （Z=-2.954、-2.215,P<0.05）,但D_max的比较差异无统计学意义（P>0.05）。3种计划的脊髓D_max差异无统计学意义（P>0.05）;8F-IMRT肱骨头D_mean明显高于TSP和Non-TSP （Z=-3.01、-2.442,P<0.05）。分组的患侧肺V_{5 Gy}、V_{10 Gy}、V_{20 Gy}和心脏的V_{5 Gy}、V_{10 Gy}、D_mean的Non-TSP和8F-IMRT计划与TSP的幅度差均值均满足D （N-T,A）< D （N-T,B）< D （N-T,C）和D （8F-T,A）< D （8F-T,B）< D （8F-T,C）。结论 TSP能在保持原有靶区剂量充分的同时,在不增加高剂量照射体积的前提下,有效地减小左侧乳腺癌患者根治术后放疗患侧肺和心脏的低剂量区照射体积;随着靶区后界连线切肺最大深度的增加,TSP对患侧肺和心脏的低剂量保护优势愈明显。     

模拟呼吸运动对肿瘤三维技术放疗的剂量分布影响

目的 通过模拟呼吸运动研究呼吸运动对三维技术放疗剂量分布的影响。方法 对11例肺癌患者进行三维技术放疗计划设计,将二维半导体阵列Mapcheck放在呼吸模拟运动平板3 cm等效水模上,使用近似呼吸运动周期为3.5 s,运动幅度分别为±3、±5、±10、±15 mm,比较运动和静止状态下Mapcheck实测的剂量分布和治疗计划系统输出的相应平面剂量分布。两组数据行配对t检验。结果 呼吸运动均能降低靶区剂量分布的适形度,剂量分布产生模糊效应;11例患者呼吸运动状态下,3DCRT-QA的γ通过率平均值(3%/3 mm)均大于动态IMRT-QA的,且相互比较的P均<0.05;通过Mapcheck系统分析出呼吸运动对3DCRT剂量分布的影响主要集中在靶区周边,可对动态IMRT的影响分布于整个靶区。结论 对呼吸运动幅度较大的肿瘤建议采用3DCRT技术,更能确保运动的肿瘤得到预期较准确的剂量分布,若采用IMRT技术应根据情况对运动肿瘤进行呼吸运动补偿等方法以确保肿瘤相对静止。     

加速器多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响

[目的]研究加速器不同机架角时多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响。[方法]用MapCheck二维半导体矩阵进行测量,预选静态调强和动态调强中大小合适的单方向治疗野和机架角,保证精确摆位和测量相应平面剂量,用MapCheck剂量分析系统的γ（3mm,3%）分析方法对相应通过率进行定量分析。[结果]当加速器机头为0°时,不同机架角静态调强与机架角为0°时静态调强平均通过率相差2%以内,动态调强与机架角为0°时平均通过率相差更大,但误差都在5%以内,但当加速器机头为90°时不同机架角时静态调强和动态调强与机架角为0°时的平均通过率都比较相近,这时多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响最小。[结论]当加速器机头为0°时不同机架角多叶准直器叶片重力对放疗剂量确实有影响,但当机头为90°时不同机架角多叶准直器叶片重力对放疗影响大大减少。为了减少多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响也应对多叶准直器叶片做定期的维护和保养。     

128例初治鼻咽癌调强适形放疗临床分析

目的分析调强适形放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT) 治疗初治鼻咽癌的临床疗效。方法鼻咽癌IMRT 初治患者128例,按1992年福州分期标准,Ⅰ期2例,Ⅱ期19例,Ⅲ期58例,Ⅳa期49例。鼻咽大体肿瘤体积（GTVnx）处方剂量为(70~74)Gy分30次,颈部淋巴结（GTVnd）处方剂量为(68~70)Gy分30次,临床靶体积1（CTV1）(60~64)Gy分30次,临床靶体积2（CTV2）(50~54)Gy分30次。采用Kaplan-Meier法进行生存分析和局部控制率计算,Log-rank检验组间差异。结果中位随访时间12月(6~24月),1、2 年总生存率分别为100%、96.9%,1、2 年无远处转移生存率分别为92.2%、88.3%,1、2 年局部控制率分别为96.1%和93.8%。N分期是影响有无远处转移生存率的最重要预后因素( P =0.04)。最严重的急性不良反应是放射性黏膜炎,Ⅰ~Ⅳ级分别为38.8%、48.4%、7.8%、0。晚期不良反应主要表现为口干,Ⅰ级67.2%, Ⅱ级19.5%。结论鼻咽癌IMRT 靶区剂量高,周围正常组织受量小,不良反应轻,是一种治疗鼻咽癌的有效方法。治疗失败最主要的原因是远处转移,其发生率与颈淋巴结转密切相关。     

组织等效补偿膜对调强放射治疗的剂量影响

目的研究组织等效补偿膜对调强放射治疗（IMRT）的剂量影响。方法选择12例浅表鼻腔癌患者,其中男性7例,女性5例,年龄26～66岁,平均年龄47.7岁。将传统扇形束CT加有虚拟组织等效补偿膜,形成调强计划planA;将调强计划planA移植到做过电子密度刻度的、加有实物组织等效补偿膜的相应锥形束CT（cone-beam CT）,直接剂量计算形成planB;将planA复制并去掉虚拟组织等效补偿膜,以同样的靶区处方剂量和目标函数进行优化后剂量计算形成planC。最后将3组计划的剂量体积直方图（DVH）及其统计数据进行对比定量分析。结果①不加组织等效补偿膜的浅表肿瘤调强治疗计划planC中临床靶区（CTV）受量很差,平均V95%为91.4%,且重要器官严重超过耐受剂量,相应的治疗计划根本不能用于临床。②对于IMRTplanA加系统虚拟组织等效补偿膜确实可以增加浅表肿瘤靶区剂量,其CTV平均V95%为99.8%,且能消除计划内高剂量区。③IMRT计划执行时planB中实物组织等效补偿膜虽与虚拟组织等效补偿膜有一定差异,但确实能使肿瘤靶区受到充分的照射剂量,其CTV平均V95%为99.1%,对浅表肿瘤靶区所受的剂量影响较小,对重要器官所受的剂量影响稍较大且不存确定性。结论正确合理地使用组织等效补偿膜进行逆向调强计划优化确实能得到满意的浅表肿瘤剂量分布,并也能使浅表的肿瘤得到很好的放射治疗,但对重要器官所受的剂量影响稍较大且存不确定性。     

多叶准直器叶片到位偏差对调强放射治疗剂量的影响

目的:通过修改病人计划MLC文件,人为的设置MLC偏移距离,来了解MLC到位偏差对于剂量学的影响。方法:随机筛选13个病人的调强计划,提取计划MLC文件进行修改,使MLC叶片在运动方向上相对于原叶片文件位置分别有1 mm和0.6 mm以及0.3 mm的偏移。将其中7位患者计划叶片文件位置设置为两侧叶片分别在张开方向上有1mm、0.6 mm、以及0.3 mm的位移相对于原叶片文件位置,记为A组,另外6位患者叶片文件对于原叶片文件两侧叶片分别在闭合方向上有1 mm、0.6 mm、0.3 mm的位移,记为B组。将修改过后的MLC文件重新导入到Varian Eclipse计划系统,通过二维半导体剂量矩阵Mapcheck测量实际等剂量曲线,与原计划计算所得剂量曲线进行验证比较。结果:在所有位移程度下,A、B两组所测数据以相对剂量为标准时验证通过率与未作修改组验证通过率相差均不明显,当以绝对剂量作为验证标准时,当叶片位移达到0.6 mm以上时,A、B两组验证通过率均有大幅下降,其中以A组更为明显。结论:当MLC叶片在位移在0.3 mm以内时,对剂量影响在可接受的范围以内,且较相对剂量为标准,利用绝对剂量做为剂量验证标准时更具有实际意义。     

Mapcheck的剂量学质量保证

目的:评价我中心新购美国Sun Nuclear公司生产二维半导体阵列Mapcheck的剂量学特点。方法:使用美国瓦里安公司23EX直线加速器高能光子束照射Mapcheck研究其重复性,线性以及验证其本身阵列校准方法的准确性;同时在研究其重复性,脉冲率依赖性及输出因子时使用德国PTW30013电离室测量数据并比较。结果:实施Mapcheck专用阵列校准方法后在0o和180o测量结果差异介于-0.5%至0.7%之间。矩阵重复性最大标准差是±0.16%,中心轴半导体探头(C点)12次测量标准差为0.065%。中心探头随剂量率变化最大范围是0.78%。同指形电离室结果比较,小于4cm×4cm射野时,Mapcheck低估了输出因子最大达1.1%,大于15cm×15cm射野时,Mapcheck开始高估输出因子最大达0.9%。结论:Mapcheck的各项剂量学检测结果符合出厂指标,适合应用于临床作常规射野剂量学质量保证及调强剂量学验证。     

直线加速器二级准直器在全段食管癌术后调强计划中的应用

目的:探讨全段食管癌术后放疗患者调强计划中限制二级准直器位置对靶区和危及器官受照剂量的影响。方法:选择13例全段食管癌术后放疗患者,设计两种逆向调强放疗（IMRT）计划。第一种是二级准直器限制位置的IMRT（Jaw Fixed-IMRT,F-IMRT）:以心脏上下界为界,F-IMRT计划的靶区分为上、中、下三个分区,通过固定二级准直器来实现,三个分区分别设计射野数量及角度,两两分区之间二级准直器头脚方向重叠(overlap,OL)的距离定为0、1、2、3、4 cm,共生成5个F-IMRT计划（命名为F-IMRT-OL0.1.2.3.4）;第二种是常规IMRT(conventional-IMRT,C-IMRT):患者靶区为一个整体,不限制二级准直器,射野设置为9野共面均分。两种计划靶区及危及器官优化参数相同,对比分析两种计划的剂量学差异及加速器跳数（MU）。结果:F-IMRT计划中,二级准直器需要重叠以保证靶区足量,但随重叠距离增加危及器官受量呈递增趋势,本研究中F-IMRT-OL1为最优计划。F-IMRT-OL1与C-IMRT计划的适形指数（CI）和均匀性指数（HI）差异无统计学差异（P＞0.05）;F-IMRT-OL1肺的V5 Gy、V10 Gy、V20 Gy及Dmean低于C-IMRT,具有统计学差异（P＜0.05）,而对于肺的高剂量体积V30 Gy,无明显差异（P＞0.05）;F-IMRT-OL1计划心脏的V30 Gy和V40 Gy及Dmean均低于C-IMRT,具有统计学差异（P＜0.05）;F-IMRT-OL1肝脏、肾脏的Dmean低于C-IMRT（P＜0.05）;两种计划的脊髓和MU无明显差异（P＞0.05）。结论:对于全段食管癌术后患者的调强放疗计划设计, F-IMRT-OL1计划能在保持靶区剂量充分和剂量均匀性的同时,可以有效地减小肺和心脏剂量的照射体积及平均剂量。