插植针植入棒在妇科肿瘤术后残端近距离腔内放疗的应用

目的 探讨自制插植针植入棒施源器在妇科肿瘤术后阴道残端近距离腔内放疗的可行性和安全性,评估其临床应用价值。方法 收集中山大学肿瘤防治中心收治的妇科肿瘤术后患者62例,所有患者均有术后放疗指征,需接受三维近距离后装放疗补量。根据患者阴道残端情况选用不同型号插植针植入棒模板,依照预设通道在模板内放置阴道管和插植针。按照统一标准勾画靶区及危及器官,制定放疗计划,高危临床靶区（HR-CTV）处方剂量为5.5 Gy/次,通过剂量体积参数图评估靶区和危及器官体积、受照剂量等参数。结果 62例患者均在插植针植入棒模板引导下顺利完成后装放疗,共行140次插植治疗,剂量参数HR-CTV包绕90%靶区体积的平均剂量D_90%为（575.48±22.30）cGy,包绕膀胱、直肠、乙状结肠2 cm³体积的平均剂量D_2cm³分别为（328.69±102.71）cGy、（369.14±46.59）cGy、（27.28±71.27）cGy,小肠未进入靶区照射范围无统计,靶区体积大小、危及器官剂量之间的差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 插植针植入棒施源器在妇瘤术后残端近距离腔内放疗有明显临床优势,满足预计划剂量要求,操作简易,具有良好应用前景。     

3D打印多通道施源器在宫颈癌术后患者近距离治疗中研究北大核心CSCD

目的比较3D打印多通道施源器与常规阴道单通道施源器用于近距离治疗的剂量学差异,为宫颈癌术后患者的近距离治疗提供一定的指导依据。方法选取25例自2019年1月—2020年11月接受^(192)Ir高剂量率近距离治疗的宫颈癌术后合并阴道上皮内瘤变Ⅲ级的患者,每位患者均采用3D打印多通道施源器和常规阴道单通道施源器进行CT扫描定位,并制定相应计划及评估,运用逆向剂量优化算法计算后得出剂量体积直方图,比较两组施源器用于近距离治疗时的高危临床靶区、膀胱及直肠受照剂量的差异,选择最优计划实施治疗。结果采用3D打印个体化多通道施源设计计划的D_(90)%、D_(100)%、V_(100)%、V_(150)%与常规单通道施源器设计的计划相比,差异均无统计学意义(P>0.05);膀胱、直肠的D2cm3与常规相比均明显降低,差异有统计学意义(均为P<0.05)。结论采用3D打印技术制作的多通道个体化施源器靶区适形性好,可更好地保护膀胱和直肠,有一定的治疗优势。     

插植针植入棒在妇科肿瘤术后残端近距离腔内放疗的应用

目的 探讨自制插植针植入棒施源器在妇科肿瘤术后阴道残端近距离腔内放疗的可行性和安全性,评估其临床应用价值。方法 收集中山大学肿瘤防治中心收治的妇科肿瘤术后患者62例,所有患者均有术后放疗指征,需接受三维近距离后装放疗补量。根据患者阴道残端情况选用不同型号插植针植入棒模板,依照预设通道在模板内放置阴道管和插植针。按照统一标准勾画靶区及危及器官,制定放疗计划,高危临床靶区（HR-CTV）处方剂量为5.5 Gy/次,通过剂量体积参数图评估靶区和危及器官体积、受照剂量等参数。结果 62例患者均在插植针植入棒模板引导下顺利完成后装放疗,共行140次插植治疗,剂量参数HR-CTV包绕90%靶区体积的平均剂量D_90%为（575.48±22.30）cGy,包绕膀胱、直肠、乙状结肠2 cm³体积的平均剂量D_2cm³分别为（328.69±102.71）cGy、（369.14±46.59）cGy、（27.28±71.27）cGy,小肠未进入靶区照射范围无统计,靶区体积大小、危及器官剂量之间的差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 插植针植入棒施源器在妇瘤术后残端近距离腔内放疗有明显临床优势,满足预计划剂量要求,操作简易,具有良好应用前景。     

新型3D打印组织补偿物的放疗应用研究

目的 研制一种能适用于不规则体表的3D打印组织补偿物。方法 对无组织补偿物、市售等效组织补偿膜及3D打印组织补偿物通过假人模体进行临床前评估。采集上述3套假人模体会阴部的CT图像,相同靶区给予同样处方剂量(D_95%=100 cGy)。采用同一TPS设计IMRT计划,比较三者PTV剂量学参数。评估该3D打印组织补偿物应用于10例患者后的剂量学参数指标。结果 选定材料的电子密度为1.00~1.01。无组织补偿物、市售等效组织补偿膜、3D打印组织补偿物的靶区D_max分别为182.9、118.9、114.8 cGy,D_mean分别为146.2、107.7、104.1 cGy,HI分别为0.565、0.15、0.11。10例患者的3D打印组织补偿物个体化程度高、剂量均匀性好(HI为0.03~0.15,中位数0.06)。共5例阴茎阴囊佩吉特氏病患者受益于3D打印组织补偿物的支撑固定作用。结论 该3D打印组织补偿物个体化程度高,可起到摆位支撑作用,能有效提高皮肤剂量。     

3D打印个体化施源器鼻咽癌腔内后装治疗应用初探

目的 初步探讨3D打印个体化施源器在鼻咽癌腔内后装放疗中应用的可行性。方法对1例rT1期复发鼻咽癌及1例T2期残留鼻咽癌患者进行定位CT扫描,传输至3D图像处理软件获得鼻咽腔几何轮廓参数,并设计管道走位使其靠近肿瘤区(rGTV)。按设计参数,使用3D打印机制造出个体化腔内施源器。用类似后鼻孔填塞技术将施源器置入鼻咽腔内。在施源器预设的管道中,插入后装施源管及假源,再次行定位CT并传入3D后装计划系统。勾画靶区和危及器官,设计优化治疗计划,完成首次治疗后取出施源器。再次治疗前复查定位CT并观察假源位置是否准确。结果 施源器置入鼻咽腔后能与鼻咽壁完全贴合,并且自行固定无须额外的固定措施。治疗中多次复查CT并与计划CT比较假源位置误差≤1mm,患者治疗全程无明显不适。优化后三维治疗方案100%剂量曲线包全rGTV,脑干、脊髓最大剂量<30%。复发患者给予处方剂量40Gy分8次4周完成,残留患者12Gy分2次1周完成。2例患者后装治疗后3个月复查肿瘤均全消。结论 使用3D打印技术制作的个体化鼻咽腔内施源器具有自行固定、位置准确、重复性好、患者耐受良好的优点,近期疗效确切,值得进一步研究。     

3D打印个体化施源器鼻咽癌腔内后装治疗应用初探

目的 初步探讨3D打印个体化施源器在鼻咽癌腔内后装放疗中应用的可行性。方法对1例rT1期复发鼻咽癌及1例T2期残留鼻咽癌患者进行定位CT扫描,传输至3D图像处理软件获得鼻咽腔几何轮廓参数,并设计管道走位使其靠近肿瘤区(rGTV)。按设计参数,使用3D打印机制造出个体化腔内施源器。用类似后鼻孔填塞技术将施源器置入鼻咽腔内。在施源器预设的管道中,插入后装施源管及假源,再次行定位CT并传入3D后装计划系统。勾画靶区和危及器官,设计优化治疗计划,完成首次治疗后取出施源器。再次治疗前复查定位CT并观察假源位置是否准确。结果 施源器置入鼻咽腔后能与鼻咽壁完全贴合,并且自行固定无须额外的固定措施。治疗中多次复查CT并与计划CT比较假源位置误差≤1mm,患者治疗全程无明显不适。优化后三维治疗方案100%剂量曲线包全rGTV,脑干、脊髓最大剂量<30%。复发患者给予处方剂量40Gy分8次4周完成,残留患者12Gy分2次1周完成。2例患者后装治疗后3个月复查肿瘤均全消。结论 使用3D打印技术制作的个体化鼻咽腔内施源器具有自行固定、位置准确、重复性好、患者耐受良好的优点,近期疗效确切,值得进一步研究。     

Merkel细胞癌电子线放疗中3D打印补偿物的模拟应用

目的 探讨Merkel细胞癌电子线放疗中3D打印补偿物的设计制作过程,验证其在电子线放疗中的可行性。方法 CT采集仿真头模图像,在计划系统中模拟Merkel细胞癌的靶区勾画并添加补偿物制定放疗计划。用3D打印机打印补偿物后固定在头模上,再一次CT扫描设计出新治疗计划。对这2个计划选择若干与射束平行的层面,计算对应层面通量图的γ通过率。用免洗胶片测量实际剂量分布,计算胶片与计划系统两者剂量通量图的γ通过率。打印补偿物的计划与传统的等厚度的补偿物对比,分析靶区的剂量CI、HI值。对两种计划比较行配对t检验。结果 3D打印补偿物计划与虚拟补偿物计划的对应层面剂量分布γ通过率为(94.7±2.3)%。3D打印补偿物计划中的剂量与扫描胶片的γ通过率为96.6%。与传统的补偿物相比靶区CI值明显提高(0.85∶0.69,P=0.004),HI值有所改善(1.30∶1.26,P=0.011)。结论 3D打印电子线补偿物对不同深度肿瘤提供的适形剂量分布可以满足临床需要。     

宫颈癌术后阴道三维腔内近距离放射治疗两种施源器剂量学研究

目的: 比较宫颈癌根治术后行阴道三维腔内近距离治疗采用单通道柱状、双卵圆球两种施源器的剂量学差异,为宫颈癌术后行阴道三维腔内近距离放疗选择施源器提供参考。方法: 回顾性分析2018年6月12月于川北医学院附属医院肿瘤科完成阴道三维腔内近距离放射治疗的早期宫颈癌术后患者20例,每例患者均在接受宫颈癌根治手术后因有术后放疗指征,进行术后三维腔内近距离放射治疗。每例患者分别采用单通道柱状施源器、双卵圆球施源器行后装治疗各1次,不分先后。利用每例患者放疗时的实际CT定位资料,共40个CT定位资料,按照统一的靶区勾画标准重新勾画靶区（靶体积及危及器官）后制作近距离腔内放射治疗计划。分别统计两种施源器近距离治疗计划中靶区体积、D90、D100和膀胱、直肠体积及其D2cc。 采用独立样本t检验方法比较两种施源器在宫颈癌术后三维近距离治疗中靶区、危及器官剂量。 结果：阴道柱状施源器组和双卵圆球施源器组平均临床靶区体积分别为:（29.56±4.51）cm3、（31.68±3.16 ）cm3,差异无统计学意义(P=0.095)。柱状施源器组D90、D100分别为：（611.60±8.70）cGy、（414.38±47.16）cGy;双卵圆球施源器组D90、D100分别为：（608.19±7.30）cGy、（359.54±38.13）cGy,两组CTV D90约为 6Gy,差异无统计学意义（P=0.180）;D100差异有统计学意义（P =0.003）。柱状施源器组与双卵圆球施源器组直肠体积分别为：（53.03±10.70）cm3、（52.37±8.87）cm3,差异无统计学意义(P =0.213);直肠D2cc分别为:（375.77±62.10）cGy、（341.57±38.43）cGy,差异有统计学意义（P=0.043）;膀胱体积分别为:（129.31±18.90）cm3、（123.14±13.15）cm3,差异无统计学意义（P=0.239）;膀胱D 2cc分别为：（391.13±62.94）cGy、（356.42±27.12）cGy,差异有统计学意义(P=0.032)。结论：宫颈癌根治术后阴道三维腔内近距离放射治疗中,与双卵圆球施源器相比,使用单通道柱状施源器靶区剂量分布更优,但膀胱、直肠受照剂量更高。因此在临床上,当直肠膀胱外照射受量较高、副反应较重可选择双卵圆球施源器,反之可选择单通道柱状施源器。     

三维后装治疗计划快速质量保证方法建立

目的 研究后装治疗计划中肿瘤大小、放射源强度、处方剂量与源驻留时间的相关关系,建立一种可用于对后装计划快速质控的方法。方法 选取在本院治疗的181例妇科肿瘤患者计划,分别为Fletcher施源器全部三管84例,单独宫腔管58例和阴道施源器39例。每例患者治疗前扫描CT,并由医生勾画靶区和危及器官,治疗计划使用IPSA优化。记录每一例计划的源强,处方剂量,源驻留时间和接受处方剂量的肿瘤体积,计算适形度指数(CI)和剂量时间之积并与体积相关参数(Rv)的k值,分析CI分布特点及与Rv值的相互关系。另外46例妇科肿瘤患者后装计划使用该方法做质控验证。结果 三种施源器的后装计划的适形指数均呈正态分布,Fletcher施源器CI的平均值为0.720±0.067,k=1 394,R=0.894,Fletcher施源器单独宫腔管CI的平均值为0.697±0.076,k=1 428,R=0.940,阴道施源器CI的平均值为0.742±0.067,k=1 362,R=0.909。结论 使用该方法可以快速评估计划的靶区体积,放射源强度,处方剂量与治疗时间是否匹配,根据反馈的结果查找偏差原因,保证后装治疗计划按照临床要求,高效快速准确的实施。     

3D打印模板辅助标准化施源器在ⅢB期宫颈癌影像引导自适应近距离治疗中的应用

目的 探讨3D打印模板辅助标准化施源器在宫颈癌影像引导自适应近距离治疗(BT)中的应用。方法 对 23例外照射(45Gy分25次)后宫旁受侵袭范围较大的 ⅢB期宫颈癌患者行MRI引导自适应BT,处方剂量为7 Gy/次,共4次。根据外照射前后MRI中肿瘤消退情况确定BT范围,预估应用标准化腔内联合组织间插植(IC+IS)施源器剂量欠量区域。对欠量区域虚拟经会阴组织间插植针道,并优化植入角度、间距、深度等。应用图形设计软件设计辅助插植模板,并使用3D打印技术打印辅助模板,并与标准化施源器结合紧密。在全麻条件下超声引导完成IC+IS,术后对患者行MRI定位扫描。将定位MRI传入治疗计划系统进行靶区和危及器官勾画,并给予IC+IS治疗计划设计优化,最终完成计划评估及治疗。结果 3D打印个体化插植模板平均打印时间为(3.5±1.0) h,辅助模板共引导植入插植针382根,单分次(4.2±1.5)根,剂量权重比为(16.49±9.50)%。靶区EQD2Gy,α/β=10剂量高危靶 区D90%为(90.45±3.03) Gy,中危靶 区D90%为(66.46±3.68) Gy。膀胱、直肠、小肠、乙状结肠的 D2cm³EQD2Gy,α/β=3分别为(82.69±2.60)、(73.20±2.52)、(69.35±3.32)、(69.39±3.27) Gy,均满足临床剂量要求。1年和 2年局部控制率、无远处转移生存率、总生存率分别为96%和87%、87%和70%、96%和78%。结论 利用3D打印技术制作的辅助插植施源器可以有效弥补现有标准化施源器在 ⅢB期宫颈癌临床BT时大体积靶区剂量的不足,为晚期宫颈癌BT提供了较为有效的方法。     

Design of an afterloading vaginal applicator (MIRALVA)

A vaginal applicator was designed and constructed that incorporates two ovoid sources and a central tandem which can be utilized to treat the entire vagina (alone or in combination with the uterine cervix). The average surface dose rate around the 2 cm ovoids is 120 cGy/hr and in the 2.5 cm diameter vaginal cylinder about 100 cGy/hr with usual loading of 20 mg Ra eq 137-Cs sources in the ovoids and 10-15 mg Ra eq 137-Cs sources in the cylinder. The applicator has vaginal apex caps and additional cylinder sleeves that allow for increased dimensions. The tandem in the uterus can be utilized when clinically indicated using standard loadings, depending on the depth of the uterus (20-10-10 or 20-10 mg Ra eq). When the tandem and vaginal cylinder are utilized the strength of the sources in the ovoids should be 15 mg Ra eq. The vaginal cylinder or uterine tandem never carry an active source at the level of the ovoids. Thermoluminescent dosimetry measurements throughout the surface of the applicator showed close agreement with the computer dose calculations (within +/- 2%). The acronym MIRALVA describes the device (Mallinckrodt Institute of Radiology Afterloading Vaginal Applicator).     

Curiethérapie à l’institut Gustave-Roussy : applicateur moulé vaginal personnalisé : modification et amélioration techniques

Brachytherapy plays an important role in the treatment of patients with gynaecological cancers. At the Institut Gustave-Roussy, the technique of vaginal mould applicator has been used for decades. This technique allows a personalized tailored irradiation, integrating tumour shape, size and extension and vaginal anatomy. Vaginal expansion reduces the dose to the vaginal mucosa and to the organs at risk. We report a modification of the material used for vaginal mould manufacture. The advantages of the new material are a lighter weight, and transparency allowing a better accuracy in the placement of catheters for radioactive sources. This material is applicable for low dose-rate, pulse dose-rate and high dose-rate brachytherapy. Since 2001, more than 700 vaginal moulds have been manufactured with this new approach without any intolerance.     

An afterloading vaginal applicator

An afterloading vaginal applicator has been built that incorporates two ovoid sources and two tandem sources arranged in the shape of a T, the tandems forming the upright and the ovoids, orthogonal to the tandems, located at the ends of the crossbar. The body of the applicator was designed and constructed to correspond to the 90 cGy/hr contour for a source loading of 10 mg Ra Eq 137Cs for the ovoids and 15 mg Ra Eq 137Cs for the tandems. TLD measurements made at various points located around the applicator in the AP and lateral planes indicate agreement with the dose calculated by computer to within +/- 1%.     

Late reactions after postoperative high-dose-rate intravaginal brachytherapy for endometrial cancer: a comparison of standardized and individualized target volumes

PURPOSE: To compare retrospectively two treatment protocols for postoperative intravaginal brachytherapy as to frequency of late radiation reactions and vaginal recurrence of disease. METHODS AND MATERIALS: Two hundred seventeen patients with Stage I-II endometrial carcinoma underwent total abdominal hysterectomy and bilateral salpingo-oophorectomy, followed by high-dose-rate (HDR) intracavitary irradiation, 5.5 Gy x 4 (22 Gy), to the upper 5 cm of the vagina. From 1988 to August 1991, the reference isodose was at 5 mm from the mucosal surface (standard treatment, 96 pts). From September 1991 to June 1996, the reference isodoses were chosen at 3 mm, 4 mm, or 5 mm depth depending on a clinical estimation of the mucosal thickness (individualized treatment, 121 pts). Maximum bladder and rectum doses were calculated from orthogonal X-ray films. RESULTS: The patients were followed for 3 to 10 years. The rate of late vaginal reactions Grade 1 and 2 were 26% and 8%, respectively, after standard treatment, vs. 17% and 1% after individualized treatment (p = 0.005). Bladder reaction rates were 9% Grade 1 and 1% Grade 2 after standard treatment vs. 1% Grade 1 after individualized treatment (p = 0.005). Rectum reactions Grade 1 were seen in 5% and 1%, respectively. No Grade 3 reactions were observed. The reactions appeared after a median time interval of 9 months and 11 months, respectively. The rate of vaginal reactions was strongly correlated to the dose on the surface of the vaginal applicator, and the bladder reaction rate correlated with the calculated maximum bladder dose. Local vaginal recurrences were seen in 1 patient (1.0%) in the standard treatment group and in 3 patients (2.5%) in the individualized treatment group (p = 0.78). CONCLUSIONS: By individualizing the depth of the reference dose in the vaginal mucosa according to its thickness and avoiding applicators with small diameters, the rate of reactions can be reduced without any significant increase in vaginal recurrences.