3D打印共面模板辅助放射性粒子植入治疗恶性肿瘤剂量学研究

目的 对比3D打印共面模板辅助放射性粒子植入治疗恶性肿瘤的术前与术后剂量学结果,探讨该技术在粒子植入治疗中的精确性。方法 选取2015年11月至2016年12月于山东省滕州市中心人民医院实施3D打印共面模板辅助粒子植入患者32例,植入病灶36个：包括肺部10个、颈部淋巴结5个、盆腔3个、椎体3个、胰腺2个、腹腔淋巴结2个、门静脉2个、其余9个。所有患者行术前计划设计,在共面模板引导下一次性完成所有层面的进针,依据术前计划植入粒子,行术后剂量学评估。对比术前、术后剂量学参数,包括90%和100%靶体积的最小吸收剂量D₉₀和D₁₀₀,90%、100%、150%和200%处方剂量覆盖的体积V₉₀、V₁₀₀、V₁₅₀和V₂₀₀,适形指数（CI）、靶区外体积指数（EI）和均匀性指数（HI）。统计学采用配对 t 检验。结果 全部病灶、运动病灶和固定病灶植入前后D₉₀、D₁₀₀、V₉₀、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、CI、EI和HI等指标参数配对 t检验,各指标手术前后比较差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 3D打印共面模板引导粒子植入剂量指标术前与术后比较无差别,对于固定和运动脏器肿瘤,有良好的治疗准确性,可能成为未来粒子植入重复性好的标准术式。     

CT引导辅助3D打印个体化非共面模板引导125I粒子治疗头颈部复发/转移肿瘤剂量学研究

目的 对比3D打印模板辅助放射性粒子植入治疗头颈部复发/转移恶性肿瘤的术前计划与术后验证的剂量学结果,在剂量学层面探讨该技术的治疗精确性。方法 回顾性分析2016年1月-2016年12月于北京大学第三医院接受3D打印模板辅助CT引导放射性¹²⁵I粒子植入的头颈部复发/转移恶性肿瘤的患者共42例。处方剂量给予110~160 Gy。所有患者行术前计划设计、3D打印模板制作、穿刺及粒子植入,术后验证的剂量学结果与术前计划相对比,剂量学参数包括D₉₀、mPD、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、适形指数（CI）、靶区外体积指数（EI）、均匀性指数（HI）。统计学方法采用配对t检验。结果 设计并制作3D打印模板42块。入组患者的GTV平均体积为28.6 cm³,术后GTV平均D₉₀ 142.6 Gy。术后验证D₉₀、mPD、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀的均值分别为142.6 Gy、77.3 Gy、92.48%、68.40%、42.98%,术前则分别为144.5和70.2 Gy、91.45%、63.12%、34.74%。其中D₉₀、V₁₀₀、CI、EI、HI术前术后差异无统计学意义（P>0.05）。mPD、V₁₅₀、V₂₀₀术前术后比较差异有统计学意义（t=-2.166、-2.863、-4.778,P<0.05）。结论 3D打印模板定位、定向准确,针对头颈部复发/转移恶性肿瘤,术后验证实际剂量分布主要指标均较好地达到了术前预计划的设计要求,有良好的治疗精确性。     

3D打印个体化非共面模板辅助粒子植入时定位与复位误差研究

目的 探讨3D打印个体化非共面模板（简称3D模板）辅助放射性¹²⁵I粒子植入治疗中定位和复位时的误差。方法 选取2015—2016年收治的41例3D模板辅助粒子植入治疗患者。术前2日行CT扫描模拟定位。根据肿瘤靶区位置、深度的图像信息行3D模板针道设计、打印模板。术前3D模板复位,对术前定位计划3D模板位置和复位时3D模板位置的x轴（左右）、y轴（头脚）进行对比分析,并对不同部位、体位3D模板复位与术前摆位误差进行分析。结果 头颈部、胸部和盆腔粒子植入术前计划3D模板定位x、y轴与复位时3D模板位置平均绝对误差分别为（1.77±1.09）、（2.66±1.65）、（4.00±1.41）、（5.22±1.85）、（1.88±1.29）和（2.52±1.37）mm。与胸部相比,头颈部和盆腔部的x和y轴方向位置误差差异有统计学意义（t=-3.730、-3.080、-3.944、-4.519,P<0.05）;其余结果差异无统计学意义（P>0.05）。结论 3D模板辅助放射性粒子植入联合CT模拟定位技术对模板定位、复位具有很好的校正作用,误差小、精度高,值得临床普及和推广。     

3D打印共面模板辅助CT引导放射性粒子植入精度研究

目的 利用两种模体研究3D打印共面模板辅助CT引导放射性粒子植入精度,并比较两种模体差异,为放射性粒子植入提供参考。方法 在近距离治疗计划系统设计进针路径并获取针尖坐标值,按照进针路径分别在定制模体和肝脏模体插入植入针,植入金标,退针10 mm,植入冷源,分别记录针尖、金标、冷源坐标,通过计算空间两点之间的距离获取植入针精度,第1颗粒子精度,拔针后粒子的精度,通过独立样本t检验,比较上述精度在两种模体中的差异。结果 3D打印共面模板辅CT引导放射性粒子植入穿刺针精度,第1颗粒子精度及拔针后粒子精度在定制模体和肝脏模体中分别是（1.89±0.72）和（2.14±0.88） mm （P>0.05）,（2.03±1.14）和（2.42±1.12） mm （P>0.05）,（-1.96±1.29）和（-2.82±0.91） mm （t=2.09,P=0.046）。结论 3D打印共面模板辅CT引导放射性粒子植入具有高效,稳定、精确,在两种模型中精度差异较小。     

CT引导3D打印共面模板辅助125I粒子植入治疗胸壁转移瘤的疗效与剂量学研究

目的 探讨3D打印共面模板（3D-printed coplanar template,3D-PCT）辅助CT引导¹²⁵I放射性粒子植入（radioactive ¹²⁵I seedimplantation,RISI）治疗胸壁转移瘤的技术方法和临床疗效,并分析剂量学参数对疗效的影响。方法 回顾性分析2014年1月-2021年3月于滕州市中心人民医院行3D-PCT辅助CT引导¹²⁵I粒子植入治疗55例胸壁转移瘤临床资料。术前经TPS制定治疗计划,术中在3D-PCT辅助下行¹²⁵I粒子植入,术后第3天复查CT进行术后剂量验证。术后定期复查CT计算局部控制率、总生存（OS）率,并评价患者疼痛缓解情况及相关并发症。采用Log-rank检验、Cox回归行单因素、多因素分析局部控制时间（local control time,LCT）的影响因素,受试者工作特征（ROC）曲线分析剂量学参数预测LCT的临界值。结果 55例行3D-PCT辅助CT引导¹²⁵I粒子植入治疗的胸壁转移瘤患者术后1、2、3年OS率为72.7%（40/55）、21.8%（12/55）、16.4%（9/55）;术后3、6、12、24个月局部控制率为96.4%（53/55）、86.5%（45/52）、85.0%（34/40）、91.7%（11/12）。术后GTV、粒子数目、D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、CI、EI、HI与术前比较差异均无统计学意义（P>0.05）;术后V₉₀较术前降低,差异有统计学意义（P=0.006）。单因素Cox回归分析病理分级、D₉₀、D₁₀₀、V₉₀和V₂₀₀对LCT有显著影响（P<0.05）;将之纳入多因素Cox回归分析后病理分级、D₉₀为LCT独立影响因素,其余因素差异无统计学意义（P>0.05）。Log-rank生存分析显示D₉₀ ≥ 127 Gy的患者比D₉₀<127 Gy局部控制时间显著延长（χ²=16.61,P=0.000）。术后3个月疼痛缓解率为80.8%（21/26）。1~2级度放射性皮炎5例,Ⅲ度放射性皮炎1例。结论 对于胸壁转移瘤,应用3D-PCT辅助CT引导¹²⁵I粒子植入剂量精准可控,疗效确切,不良反应少;当D₉₀ ≥ 127 Gy时LCT显著延长,D₉₀为LCT的独立影响因素。     

3D打印非共面模板引导125Ⅰ粒子组织间近距离治疗盆腔肿瘤个体化设计

目的 对比3D打印非共面模板引导¹²⁵Ⅰ粒子植入治疗盆腔肿瘤的术前计划与术后计划的剂量学结果,探索盆腔部肿瘤放射性粒子植入治疗用个体化模板设计方法的可行性、精确性。方法 2015年12月至2016年12月于本院接受3D打印非共面模板引导粒子植入的盆腔肿瘤患者51例,处方110~160 Gy,设计制作3D打印非共面模板51块,对比术前、术后剂量学参数,包括D₉₀、最小周边剂量（mPD）、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、适形指数（CI）、靶区外体积指数（EI）、均匀性指数（HI）。结果 为51例患者设计、制作的51块导板术中就位良好,与术前计划相比,术后D₉₀、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、CI、EI及HI差异无统计学意义（P> 0.05）;mPD高于术前,差异有统计学意义（t=-2.96,P<0.05）。结论 术后验证的主要剂量学指标较好地达到了术前计划要求,有良好的治疗精确性,能满足临床需求。     

导航辅助CT引导放射性粒子治疗盆腔复发恶性肿瘤剂量学研究

目的 通过比较导航辅助CT引导放射性粒子治疗盆腔复发恶性肿瘤的术前、术后计划剂量学参数探讨该技术治疗的精确性.方法 回顾性纳入2018年12月至2020年2月于北京大学第三医院接受导航联合3D打印个体化模板(3D-PIT)辅助CT引导放射性1251粒子植入治疗的盆腔复发恶性肿瘤患者共15例,其中宫颈癌7例,直肠癌7例,...     

3D打印共面模板辅助放射性125I粒子植入在盆腔转移瘤治疗中的初步应用

目的 探讨CT引导下3D打印共面模板辅助放射性125I粒子植入治疗盆腔转移瘤的安全性及有效性.方法 回顾性研究2016年1月至2019年12月收治的盆腔转移瘤患者23例,计26个病灶.患者功能状态评分(PS评分)0～2分.术前应用近距离治疗计划系统(TPS)进行术前计划设计,术后进行剂量验证.术中在CT引导下,经3D打...     

3D打印共面坐标模板辅助125I放射性粒子植入治疗盆壁复发宫颈癌的剂量学研究

目的 探讨放疗后盆壁复发宫颈癌患者采用3D打印共面坐标模板（3D-PCT）辅助¹²⁵I放射性粒子植入治疗剂量精确性实施的可行性。方法 本研究为单中心的回顾性研究,选取2016年4月至2017年12月北京大学第三医院应用3D-PCT辅助¹²⁵I放射性粒子植入治疗的放疗后盆壁复发宫颈癌患者资料10例。患者年龄37~71岁,中位年龄53.5岁,KPS评分≥ 70分。所有患者均接受过盆腔放疗。病灶体积为3.5~58.0 cm³（中位31.9 cm³）,处方剂量120~180 Gy,粒子活度0.55~0.67 mCi（1 Ci=3.7×10¹⁰Bq）,术前计划植入粒子数目为50（12~81）颗。根据术前计划在3D-PCT引导下行放射性粒子植入术。术后实际植入粒子数目为53（10~82）颗。评估剂量学参数包括D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、靶区外体积指数（EI）、适形指数（CI）和均匀性指数（HI）,以及危及器官剂量D_{2 cm³}、D_{1 cm³}和D_{0.1 cm³}。术前计划与术后计划参数的比较采用相关样本非参数检验。结果 术后实际植入粒子数目多于术前计划设计,差异有统计学意义（Z=-2.255,P<0.05）。术后计划与术前计划的靶区剂量学参数D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、EI、CI和HI比较,差异均无统计学意义（P>0.05）。膀胱、肠道的D_{2 cm³}、D_{1 cm³}和D_{0.1 cm³}、直肠D_{0.1 cm³}的术后计划与术前计划剂量差异均无统计学意义（P>0.05）。直肠D_{2 cm³}和D_{1 cm³}术后计划剂量低于术前计划,差异均有统计学意义（Z=-2.100、-2.240,P<0.05）。结论 3D-PCT辅助¹²⁵I放射性粒子植入治疗盆壁复发宫颈癌,通过术中剂量优化,术后实际剂量达到术前计划设计,可以保证¹²⁵I放射性粒子植入盆壁复发宫颈癌的剂量精确实施。     

3D打印非共面模板辅助CT引导125Ⅰ粒子植入治疗盆腔复发子宫颈癌的剂量学研究

目的 通过评估术前、术后治疗计划的物理剂量学参数,阐明利用3D打印非共面模板（3D-PNCT）辅助CT引导¹²⁵Ⅰ粒子植入治疗盆腔复发子宫颈癌的精确性。方法 盆腔复发宫颈癌患者9例,术前均行CT模拟机扫描定位图像传送粒子治疗计划系统（B-TPS）行术前计划,打印3D-PNCT,模板复位,插植粒子针并植入粒子,记录术前计划和术中实际植入针数和粒子数,比较计划靶区剂量学参数适形指数（CI）、均匀性指数（HI）和靶区外体积指数（EI）;90%靶区体积剂量（D₉₀）、匹配周边剂量（mPD,即D₁₀₀）,100%、150%和200%处方剂量体积百分比V₁₀₀、V₁₅₀和V₂₀₀。结果 患者GTV术前、术后平均体积差异无统计学意义（P>0.05）。术前粒子总数675颗,术后669颗。术前粒子针总数138根,术后132根。针道角度偏差平均1.99°±2.94°（0°~13°）。术前和术后CI、EI和HI、靶区D₉₀、MPD、V₁₀₀、V₁₅₀和V₂₀₀剂量参数差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 3D-PNCT辅助CT引导¹²⁵Ⅰ粒子植入治疗盆腔复发宫颈癌可获得较好的术前、术后治疗计划匹配和植入精确性。     

3D打印模板联合CT引导125I粒子植入治疗骨转移癌术前术后剂量学评价

目的 对比分析3D打印模板联合CT引导¹²⁵I粒子植入治疗骨转移癌术前术后常用剂量学指标差异,指导临床应用。方法 对2019年6月至2021年1月天津市第三中心医院骨转移癌粒子植入手术的10例患者共12个病灶进行回顾性分析,12个病灶均采用3D打印模板引导粒子植入,处方剂量120~140 Gy,比较术前治疗计划及术后验证计划中常用剂量学指标差异,包括D₉₀、D₁₀₀、V₉₀、V₁₀₀、V₁₅₀以及术前计划粒子数量和术后实际使用粒子数量,采用配对t检验对术前术后剂量参数进行对比分析。结果 术前和术后D₉₀、D₁₀₀、V₉₀、V₁₀₀、V₁₅₀等剂量学指标差异均无统计学意义（P>0.05）,术后实际使用粒子数量多于术前计划,差异有统计学意义（t=-2.930,P<0.05）。结论 3D打印模板联合CT引导¹²⁵I粒子植入治疗骨转移癌,剂量精准,可达到术前计划要求,应积极推广临床使用。     

光学导航联合3D打印模板辅助125I粒子植入治疗头颈复发癌的剂量评估

目的通过对比治疗前后计划的物理剂量学参数,验证光学导航系统联合3D打印模板辅助CT引导放射性¹²⁵I粒子植入治疗头颈部复发癌的精确性与可行性。方法纳入2018年12月至2019年12月接受光学导航系统联合3D打印模板辅助CT引导放射性¹²⁵I粒子植入治疗的头颈部复发癌患者共12例。记录治疗前计划和治疗后计划实际植入针数及粒子数,比较治疗前后计划的90%靶区体积剂量(D90)、匹配周边剂量(MPD)、适形指数(CI)、均匀性指数(HI)、靶区外体积指数(EI)及100%、150%和200%处方剂量体积百分比(V100、V150和V200)。结果中位病灶体积31.2 cm^3,中位粒子数61.5颗,中位处方剂量130 Gy。治疗前计划的D90、MPD、V100、V150和V200均值分别为134.2、64.6、93.3、75.3和39.3 Gy,治疗后计划分别为146.7、68.94、97.47、80.40和48.30 Gy,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗前后的植入针数、粒子数、CI、HI、EI差异均无统计学意义(P>0.05)。8例治疗后计划剂量质量评价为优(66.6%);4例为良(33.3%)。结论光学导航系统联合3D打印模板辅助下,粒子植入治疗计划完成质量良好,治疗后各项剂量参数均符合预计划的要求,有良好的应用前景。     

基于桌面级3D打印机的放射性粒子肺癌植入导板的剂量学验证

目的采用桌面级3D打印机设计打印聚乳酸(PLA)肺癌放射性粒子植入导板,比较该植入导板引导放射性粒子植入术后验证剂量与术前计划剂量的差异、验证剂量的准确性,探讨其临床应用的可行性。方法 2018年1月至2018年12月于安徽医科大学第一附属医院老年呼吸与危重症学科确诊的实施放射性粒子植入的10例肺癌患者,按照标准流程进行放射性粒子植入手术,采用桌面级3D打印机打印的PLA导板做引导,观察手术前后90%靶体积的最小吸收剂量(D90)、90%处方剂量覆盖的体积占靶体积的百分比(V90、V100、V150)及粒子数量有无差异。结果 10例肺癌患者术中复位良好,PLA手术导板有效地指导了肺癌放射性粒子植入手术;术前计划D90、V90、V100、V150及粒子数量分别为(12 598±1 084) cGy、(92.9±1.5)%、(89.5±1.0)%、(58.6±1.6)%、(94±53)颗,术后验证D90、V90、V100、V150及粒子数量分别为(12 629±1 538) cGy、(93.6±1.3)%、(88.9±1.7)%、(59.8±2.0)%、(94±54)颗,各指标手术前后比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论基于桌面级3D打印机打印的PLA肺癌放射性粒子植入导板能够有效地指导肺癌放射性粒子植入手术,较好地实现术前TPS治疗计划,满足临床肺癌放射性粒子导板引导植入手术需求。     

非共面与共面模板辅助125粒子植入治疗胰腺癌术前剂量学对比

目的比较放射性粒子植入治疗胰腺癌采用非共面和共面模板术前计划参数的差异,以指导临床应用。方法选取2017年1月至2019年5月于北京大学第三医院接受外照射的胰腺癌患者,其影像信息导入近距离治疗计划系统,分别设计非共面计划与共面计划,每例患者处方剂量设定为110 Gy,粒子活度0.4 mCi(1 Ci=3.7×10^10Bq),分别优化剂量分布,比较两者的针数、粒子数、90%和100%靶体积受照剂量(D₉₀、D₁₀₀)、100%、150%、200%的处方剂量覆盖的靶体积(V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀)、适形指数(CI)、靶区外体积指数(EI)和均匀性指数(HI);比较周围正常器官小肠、结肠、十二指肠、胃、脊髓2 cm^3和5 cm^3所受到的照射剂量D_(2 cm^3)和D_(5 cm^3)。结果共面计划比非共面计划的植入针数18.63 vs.16.45针稍多(t=-3.239,P<0.05);粒子数相当90.2 vs.91.01颗(t=-3.373,P>0.05);靶区的D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀、V₁₅₀、V₂₀₀、CI、EI、HI差异无统计学意义(P>0.05);周围正常器官小肠、结肠、十二指肠、胃和脊髓的D_(2 cm^3)、D_(5 cm^3)差异无统计学意义(P>0.05)。结论3D打印非共面与共面计划均可达到处方剂量,同时正常器官的剂量相差很小,模板各有自己特点,故临床需要根据具体情况进行选择。