Halo-Vest支架对颈椎原发恶性肿瘤放疗剂量分布的影响

目的 探讨Halo-Vest支架对颈椎原发恶性肿瘤不同放疗技术剂量分布的影响。方法 选择10例曾接受Halo-Vest支架手术后进行放射治疗的颈椎原发恶性肿瘤患者进行回顾性研究,使用Monaco计划系统,在勾画Halo-Vest支架结构外轮廓的CT序列图像上设计调强放疗（IMRT）和容积旋转调强放疗（VMAT）计划,然后复制相同射野参数的IMRT和VMAT计划到不勾画Halo-Vest支架结构外轮廓的CT序列图像上重新计算剂量分布,比较靶区、危及器官和正常组织的剂量分布差异。结果 对于VMAT计划,两组计划的计划靶区（PTV）和计划肿瘤靶区（PGTV）的剂量学参数除PGTV_107%外的各参数平均差异均< 1%。相比外轮廓勾画Halo-Vest支架,外轮廓不勾画支架的图像计算的脊髓和脊髓-PRV平均最大剂量分别增加0.38和0.42 Gy（Z=-2.803、-2.803,P<0.05）,脊髓和脊髓PRV D_mean分别增加0.35和0.37 Gy（Z=-2.703、-2.801,P<0.05）。黏膜、甲状腺、腮腺、下颌骨、下颌关节和正常组织的V₅、V₃₀和D_mean最大差异为0.74%。对于IMRT计划,两组计划的PTV和PGTV间剂量学参数差异较VMAT技术的差异增大,大部分差异超过1%,最大差异为4.55%。相比外轮廓勾画Halo-Vest支架,外轮廓不勾画支架的图像计算的脊髓平均最大剂量和脊髓-PRV最大剂量分别增加0.48和0.59 Gy（P>0.05）,脊髓和脊髓PRV的平均D_mean分别增加0.57和0.59 Gy（Z=-2.293、-2.293,P<0.05）。其他危及器官的最大差异为1.98%。结论 CT图像外轮廓勾画或不勾画Halo-Vest支架结构,VMAT计划间剂量差异很小,临床上可以忽略,但IMRT计划间剂量差异偏大,需要考虑忽略或部分勾画Halo-Vest支架结构的外轮廓时对剂量分布带来的影响。     

机器学习在调强放疗质量保证中的应用研究进展

近年来随着大数据分析与人工智能技术的发展,机器学习在放疗领域的应用研究逐渐增多。通过既往计划训练,机器学习可预测计划质量及剂量验证结果。机器学习也可以预测MLC位置误差、加速器性能。机器学习用于调强放疗质量保证能提高治疗计划和实施的质量和效率,增加患者获益并降低风险。机器学习用于调强放疗质量保证目前尚存在特征值选择、提取和计算复杂,要求训练样本量大,预测精度不够等问题,阻碍了其临床转化和应用。本文综述其研究进展。     

2 010例调强放疗患者计划剂量验证结果分析

目的 分析2 010例调强放疗计划剂量验证结果,为改进和完善调强放疗计划验证方法提供参考。方法 回顾性分析北京大学第三医院2012年2月—2016年2月美国瓦里安公司Trilogy加速器治疗的2 010例计划的剂量验证结果,其中调强放射治疗（IMRT）计划965例,容积旋转调强放疗（VMAT）计划1 045例。计划设计使用Eclipse计划系统,剂量验证采用MatriXX及Multicube模体。分析计划和测量等中心点剂量差异,3%/3 mm标准平面剂量分布的γ通过率。等中心点剂量差异<±3%定为通过,平面剂量分布γ通过率>90%定为通过。分析病变部位、治疗技术（IMRT和VMAT）对计划验证通过率的影响。结果 2 010例计划等中心点剂量平均差异为-0.3%±2.4%,γ通过率为97.9%±3.4%。88.2%和96.7%的计划能够通过点剂量验证和平面剂量验证标准。不同病变部位计划验证γ通过率不同（F=3.09,P<0.05）。不同病变计划点剂量和面剂量验证通过率不同（χ²=40.93、39.15,P<0.05）。IMRT和VMAT计划验证点剂量通过率和面剂量验证通过率差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 大部分调强放疗计划能够通过计划验证,不同病变部位计划验证通过率不同,IMRT和VMAT计划验证通过率无差异。     

射波刀立体定向放疗中金标利用率统计与弃用原因分析

目的 统计射波刀VSI治疗中金标的利用率并分析金标弃用的原因,为金标植入、放疗计划设计和操作提供参考数据。方法 2017年3—8月间植入或粘贴金标患者47人次,植入金标42人次,其中CT引导3D共面模板辅助植入金标32人次,CT引导3D非共面模板辅助植入金标1人次,不使用模板辅助单纯CT引导下植入1人次,超声引导下金标植入8人次。利用射波刀共治疗44人次肿瘤患者,有2人次肿瘤患者金标不能使用改为脊柱追踪,有3人次患者未行射波刀放疗。统计患者在射波刀治疗时使用的金标和弃用金标的数量,得到金标的利用率和弃用率。对弃用金标的原因进行分析并分类统计。结果 44人次患者植入体内和粘贴体表的134颗金标有111颗被使用,利用率为82.8%;弃用23颗,弃用率为17.2%。造成金标弃用的主要因素有刚性误差大(26.1%)、植入金标不符合要求(17.4%)、金标移位(26.1%)、其他因素(30.4%)。结论 应用CT引导3D共面或非共面模板辅助植入金标,较单纯CT引导徒手植入和超声引导下植入金标,每次金标植入只需要使用2根穿刺针,单根穿刺针植入2颗金标,减少了穿刺针数目,降低了患者穿刺造成的风险和创伤,降低金标植入手术术后并发症的发生率;多种方式植入的金标在治疗中不是全部都能被使用,会因各种原因造成弃用,因此要在金标植入等环节中考虑到此情况。     

3D打印模板辅助CT引导192Ir组织间插植治疗复发妇科肿瘤的可行性分析

目的通过比较3D打印个体化模板(3D-PIT)辅助CT引导后装组织间插植治疗中央型复发妇科肿瘤的术前计划与术中实际物理剂量学参数,评价3D打印个体化模板辅助下CT引导的组织间插植治疗的剂量准确性。方法纳入分析2018年1月至2019年12月北京大学第三医院肿瘤放疗科中央型复发妇科肿瘤患者38例,均行3D打印个体化模板辅助CT引导¹⁹²Ir后装组织间插植治疗。大体肿瘤靶区(GTV)处方剂量10~36 Gy,2~6分次,5~6 Gy/次。比较患者治疗前、治疗时计划的90%靶区体积剂量(D₉₀)、100%靶区体积剂量(D₁₀₀)和100%处方剂量体积百分比(V₁₀₀)。危及器官膀胱、直肠和结肠2 cm^3体积接受的剂量(D_(2 cm^3))。近距离治疗质量参数包括适形指数(CI)、均匀性指数(HI)、靶区外体积指数(EI)。同时观察围手术期并发症。结果研究共纳入治疗194例次,单次中位插植针6(5~13)根,单次处方剂量5~6 Gy。术前和术中的GTV D90、D100、V100、CI、HI、EI差异均无统计学意义(P>0.05)。术前和术中危及器官膀胱和结肠D2 cm3差异无统计学意义(P>0.05),术中直肠D_(2 cm^3)剂量略高于术前计划,差异有统计学意义(t=-0.335,P=0.027)。结论3D打印模板辅助CT引导下高剂量率¹⁹²Ir后装组织间插植治疗计划完成质量良好,达到术前剂量设计要求。     

电子射野影像系统用于调强放疗剂量验证

目的 探讨电子射野影像系统(aS1000)用于调强放疗剂量验证的可行性和效率.方法 分别使用美国Varian公司生产的Trilogy直线加速器的aS1000电子射野影像系统和瑞典IBA公司的二维空气电离室矩阵MatriXX及其配套的Multicube模体对10例接受调强放疗的患者进行剂量验证,记录和比较两种方法验证的γ通过率和时间.结果 采用3％和3 mm的标准,aS1000和MatriXX验证的γ通过率分别为95.82％和99.08％,平均时间为12.7和47.8 min.结论 aS1000电子射野影像系统可以作为患者调强放疗的剂量验证工具,比MatriXX更方便快捷.     

立体定向调强放射治疗剂量验证结果分析

目的 研究测量数据插值、计划系统剂量计算网格及剂量评估阈值等因素对立体定向调强放射治疗患者计划的剂量验证结果的影响。方法 回顾性分析了50例立体定向放射治疗的患者放疗计划的剂量验证结果。剂量验证设备采用MatriXX及配套MultiCube固体水模。测量数据分别选择线性插值（1.00 mm）和不插值（7.62 mm）两种分辨率;计划系统剂量计算网格分别选择1.0、2.5和4.0 mm;剂量评估阈值分别选择10%、20%和30%,γ评估标准分别选择2%/2 mm、3%/2 mm和3%/3 mm,分析不同因素选择对平面剂量验证结果的影响。结果 测量数据插值选择线性插值和不插值,2%/2 mm标准下,γ平均通过率分别为（86.3±7.3）%和（93.7±5.5）%;3%/2 mm标准下,γ平均通过率分别为（94.1±4.4）%和（97.7±3.9）%;3%/3 mm标准下,γ平均通过率分别为（97.7 ±2.2）%和（99.1±1.7）%。相比1.0 mm的剂量计算网格,使用2.5 mm计算网格,3种标准下γ平均通过率分别降低3.8%、1.9%和0.8%（t=8.41、9.06、5.30,P<0.05）,4.0 mm分别降低6.5%、6.0%和3.5%（t=-13.76、-13.15、-9.80,P<0.05）,差异有统计学意义。相比剂量评估阈值为10%,当阈值设置为20%时,2%/2 mm、3%/2 mm和3%/3 mm标准下,γ平均通过率分别降低2.4%、1.0%和0.6%（t=-8.60、-5.86、-4.68,P<0.05）;当阈值设置为30%,3种标准下γ平均通过率分别降低4.0%、1.7%和0.9%（t=-9.45、-6.66、-5.06,P<0.05）,差异有统计学意义。结论 测量数据插值、剂量计算网格大小及剂量评估阈值对立体定向放射治疗患者计划剂量验证结果均有明显影响,因此在进行立体定向放射治疗患者计划剂量验证时需要考虑这些因素。     

不同探测器测量射波刀输出因子比较分析

目的 比较分析5种不同探测器测量射波刀输出因子,以选择适合的探测器。方法分别使用电离室探测器PTW30013、PTW31010,半导体探测器PTW 60017、60018,宝石探测器PTW60019及EBT3胶片测量射波刀12个孔径准直器的输出因子。比较分析不同探测器及探测器放置方向测量的输出因子。结果 准直器孔径>30 mm时5种探测器测量的输出因子差异<1%,准直器孔径<30 mm时不同探测器测量结果差异较大,准直器孔径越小差异越大。与胶片测量结果比较,PTW60019与胶片的一致性最好,偏差<2%。半导体探测器测量结果稍高,电离室探测器测量结果过小。探测器放置方向不同,输出因子测量结果不同。PTW60019探测器平行射野中心轴放置时,测量的输出因子比垂直射野中心轴放置的结果偏低,PTW31010探测器测量结果相反。结论 准直器孔径>30 mm时PTW31010、PTW60017、60018及PTW60019可直接用于射波刀输出因子测量,准直器孔径<30 mm时需要对上述探测器的测量结果进行修正。PTW30013不适合小野输出因子测量。     

Axesse加速器实施VMAT的主要性能测试

目的 测试Axesse加速器实施VMAT的准确性和可靠性。方法 按照由简单到复杂、从系统组成部分到系统过程测试对Axesse实施VMAT的准确性和可靠性测试。系统组成部分测试包括剂量输出稳定性测试和MLC到位精度测试;系统过程测试包括VMAT剂量率和机架速度调制能力测试、MLC速度和剂量率调制能力测试,以及患者剂量验证测试。结果 与固定机架照射相比,旋转照射、包括MLC动态滑动旋转照射剂量输出差异<1.0%。Axesse EPID iViewGT 3.40测试MLC到位精度肉眼观察能发现MLC 0.5 mm位置误差,固定机架照射和旋转照射MLC到位精度<1 mm。在临床应用剂量率范围内,VMAT变剂量率和机架速度、变剂量率和MLC速度测试结果不同条形野射束强度差异<2.0%。宫颈癌、前列腺癌和乳腺癌患者VMAT剂量验证的3 mm 3%标准γ通过率分别为96.52%、95.72%和98.83%。结论 Axesse系统VMAT能准确控制MLC运动、变剂量率和机架速度,Axesse系统能准确可靠实施VMAT。     

多叶准直器透射对调强放疗剂量计算准确性影响观察

目的 探讨多叶准直器透射及其对调强放疗剂量计算准确性的影响。方法 使用电离室分别测量瓦里安Trilogy直线加速器多叶准直器(MLC)叶片平均透射和叶片剂量学间距(DLG),并使用电子射野影像装置测量MLC叶片内透射和叶片间透射。通过 10例肿瘤调强放疗患者资料评价计划系统使用实际测量结果模拟MLC透射计算剂量准确性。结果 6、10 MV X射线MLC叶片平均透射值分别为1.6%、1.8%,透射值随射野增大而增加、随深度增加而增加、离轴位置稍低于中心轴;叶片内透射值分别为 0.8%~1.2%、1.1%~1.6%;叶片间透射值分别为 1.3%~1.9%、1.6%~2.5%。计划系统使用实际测量结果模拟MLC的透射值具有很好一致性。3%3 mmγ通过率 2例鼻咽癌患者分别为93.6%和94.5%,其余 8例患者均>95%。结论 调强放疗中MLC透射直接影响靶区剂量准确性,MLC叶片透射与测量深度、射野大小和离轴位置有关。