电子射野影像仪与锥形束CT用于胸部肿瘤 影像引导放疗的比较研究

目的 比较电子射野影像仪(EPID)和锥形束CT(CBCT)用于胸部肿瘤影像引导放疗,在工作流程和发现患者摆位误差两个方面为临床选择不同影像引导放疗工具提供依据。方法 选择2007年3月至2008年1月在我院接受根治性放疗的17例胸部恶性肿瘤患者(包括肺癌、食管癌和胸腺瘤),每位患者每周分别行千伏锥形束CT(KVCBCT)和EPID影像引导分析各1次。1例患者(肺癌)在完成2次KVCBCT在线引导放疗后自动退出研究,共有16例患者进入最终研究分析。结果 16例患者共获取81对EPI和CBCT影像。采用CBCT引导放疗系统时,患者的治疗总时间较采用EPID引导放疗系统时增加1.2 min。采用EPID引导放疗技术分析胸部肿瘤患者的摆位误差,患者在左右(LR)、头脚(SI)和前后(AP)3个方向上的摆位误差分别为:(-0.1±3.2)mm、(1.3±3.7)mm和(-0.2±3.1)mm。计算临床靶体积(CTV)到计划靶体积(PTV)的预留边界,CTV到PTV的预留边界应设定为10mm。采用KVCBCT引导放疗技术分析这部分患者的摆位误差,LR、SI和AP 3个方向上的摆位误差分别为:(0.1±4.6)mm、(0.6±4.0)mm和(-0.9±4.6)mm,CTV到PTV的预留边界应设定为12mm。结论 与EPID相比,采用CBCT引导放疗系统没有明显延长治疗时间,但增加了发现摆位误差的能力,建议有条件的单位选择CBCT进行胸部肿瘤患者的影像引导放疗或摆位误差分析。     

放射治疗头部肿瘤摆位分析

在头部肿瘤放射治疗中，采用不同的摆位技术对摆位精度有不同影响。笔者通过我院采用的3种头部固定技术进行比较，以确定提高头部重复摆位精度的方法，现将结果报道如下。     

应用EPID对放射治疗摆位误差的研究

放射治疗中对照射野位置的验证是放疗质量保证的重要内容.2000-2004年我科应用Varian电子射野影像系统（EPID）对头颈部、乳腺、胸腔内以及盆腔肿瘤的照射野进行了动态的射野验证和修正.     

改进式的二维图像配准算法在头颈部肿瘤中的应用

目的 研究摆位误差导致的二维图像投影变化及其对图像配准的影响,提出一种改进的互信息配准算法。方法 借助仿真头部体模,分别模拟旋转误差和平移误差,通过互信息的变化来反映投影形变。以3mm平移误差和3°旋转误差为界,模拟10例较小摆位误差和10例较大摆位误差,拍摄正侧位射野图像,分别使用目前加速器自带的传统互信息配准方法和本研究改进的互信息配准方法获取摆位误差,并与实际摆位误差相比较,以判断本研究提出的改进配准方法的优劣。结果 对于摆位误差较小的实例,加速器自带的传统互信息配准方法的x、y、z轴平均平移误差分别为0.3、0.4和0.3 mm,x、z轴平均旋转误差均为0.4°,平均耗时28.7 s。本研究改进的互信息配准方法的平均误差为0.4、0.3和0.3 mm,x、z轴平均旋转误差分别为0.5°和0.4°,平均耗时31.1 s。对于摆位误差较大的实例,加速器自带的传统互信息配准方法的平均误差分别为0.9、0.7和0.8 mm,x、z轴平均旋转误差为0.9°和0.8°,平均耗时29.9 s,本研究的改进互信息方法平均误差分别为0.5、0.4和0.5 mm,x、z轴平均旋转误差分别为0.6°和0.5°,平均耗时33.2 s。结论 对于较小的摆位误差,两种方法都具有较高的配准精度,但对于较大的摆位误差,本研究改进互信息配准方法较加速器自带的互信息配准方法具有显着的精度优势,并且配准耗时也在临床可以接受的范围内。     

光学表面监测系统在胸部肿瘤调强放疗的初步应用

目的 探讨光学表面监测系统在胸部肿瘤调强放疗的摆位精度及其应用价值。方法 选取28例胸部肿瘤患者,应用体表标记与激光灯进行治疗前摆位,治疗前行锥形束CT（CBCT）扫描,扫描时通过光学表面监测系统获取表面影像,并与参考影像配准,记录x（左右）、y（头脚）与z（前后）轴的平移误差与旋转误差;扫描后CBCT图像与计划CT图像配准并记录x、y与z轴的平移误差与旋转误差,校正误差后治疗。应用Pearson法分析两组摆位误差的相关性,计算两组摆位误差的系统误差（Σ）与随机误差（σ）;应用Bland-Altman法评估两种影像系统的一致性,并计算95%的可信区间。结果 两组摆位误差有较好的相关性,相关系数在x、y、z轴分别为0.79、0.62、0.53,光学表面监测系统（OSMS）的Σ/σ（mm/mm）在x、y与z轴分别为0.7/1.5、0.9/1.8、0.9/1.5;CBCT的Σ/σ（mm/mm）在x、y与z轴分别为0.8/1.6、1.3/1.9、0.7/1.5;95%的可信区间在x、y与z轴的平移方向分别为（-2.0~2.3）、（-3.4~3.6）与（-3.3~2.4）mm,旋转方向分别为（-2.0~1.6）°、（-2.0~1.4）°与（-1.6~1.6）°。结论 OSMS是一种有效的图像引导工具,能快速准确地验证患者位置,提高摆位精度,可用于胸部肿瘤患者调强放疗的治疗摆位。     

联影直线加速器放疗在体剂量验证的应用研究

目的研究基于联影直线加速器电子射野影像装置(EPID)在体剂量验证方法在临床中的应用。方法选取河南省人民医院收治的68例行容积旋转调强放疗(VMAT)的肿瘤患者,其中,头颈部32例、胸部16例和腹盆部20例。每位患者均执行治疗前Arccheck剂量验证(Pre Arccheck)、治疗前EPID剂量验证(Pre EPID),以及治疗中前3次和随后每周1次的扇形束计算机断层成像(FBCT)位置验证和在体EPID剂量验证(In vivo EPID)。当任一方向摆位误差(左右x、头脚y和垂直z)均<3 mm时实施治疗,并根据x、y和z计算三维摆位偏差d;否则,执行位置校正。结果 68例患者Pre EPID和In vivo EPID γ通过率分别为(99.97±0.1)%和(94.15±3.84)%,与Pre Arccheck的(98.86±1.48)%相比,差异有统计学意义(t=-6.12、9.43,P<0.05)。胸部、腹盆部和头颈部的In vivo EPID γ通过率相比,差异无统计学意义(P>0.05)。Pre EPID γ通过率和首次In vivo EPID γ通过率的差值(5.56±3.72)%与对应的三维摆位偏差d(1.46±1.51)mm之间无相关(P>0.05)。随着治疗进行,In vivo EPID γ通过率由第1周的(94.15±3.84)%逐步减小到第5周的(92.15±3.24)%;从第3周开始至第5周,In vivo EPID γ通过率与第1周的相比,差异均有统计学意义(t=2.48、2.75、3.09,P<0.05)。结论 3 mm内摆位误差不影响在体剂量验证的γ通过率,在体剂量验证γ通过率临床可接受阈值的确定仍需进一步的研究,同时在体剂量验证可为自适应放疗的临床应用提供一定的支持。     

三种不同放疗摆位方法分析

在肿瘤放疗中，采用不同的摆位技术对精度有不同的影响。笔者通过对我院平常所使用的三种体位固定技术进行比较分析，找出各自的优缺点，以及影响摆位准确性的因素，找到解决办法，提高摆位的准确性、重复性。     

AlignRT引导联合开放式面罩的头部肿瘤放疗摆位流程与误差分析

目的 提出一种基于光学体表追踪系统AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程,评估摆位时间和重复摆位次数,并对比分析AlignRT与锥形束CT （cone beam CT,CBCT）两者之间摆位误差的差异、相关性和一致性。方法 回顾性分析33例132分次开放式面罩固定头部肿瘤患者摆位误差数据,全疗程放疗使用AlignRT引导无标记线摆位并以治疗计划系统中自动生成的外轮廓（Body）结构作为参考体表,结束摆位后分别获取AlignRT与CBCT两种系统的左右（x轴）、升降（y轴）、进出（z轴）、床旋转（Rtn）、进出倾斜（Pitch）和左右转动（Roll）6维方向摆位误差,并记录摆位时间与重复摆位次数。分别采用Wilcoxon和Spearman法分析两种系统摆位误差的差异和相关性;应用Bland-Altman法评估两者一致性。结果 6维方向CBCT摆位误差均满足临床要求（线性方向范围-0.30~0.30 cm,旋转方向范围-2.0°~2.0°）,摆位时间为（98±31） s,重复摆位次数占比1.51%（2/132）。两种系统摆位误差除x （Z=-3.11,P=0.002）、y （Z=-7.40,P<0.001）和Pitch （Z=-4.48,P<0.001）外差异均无统计学意义。摆位误差除z方向外,x （r_s=0.47,P<0.001）、y （r_s=0.29,P=0.001）、Rtn （r_s=0.47,P<0.001）、Pitch （r_s=0.28,P=0.001）和Roll （r_s=0.45,P<0.001）均呈正相关。6维方向摆位误差95%一致性界限（95% LoA）分别为-0.12~0.09 cm、-0.07~0.17 cm、-0.19~0.20 cm、-1.0°~0.9°、-1.0°~1.5°和-0.9°~1.0°,95%一致性界限的95%可信区间（95%CI）分别为-0.14~0.11 cm、-0.09~0.19 cm、-0.23~0.23 cm、-1.2°~1.1°、-1.2°~1.7°和-1.0°~1.1°,均位于临床摆位误差容许范围之内。6维方向摆位误差差值3.41%（27/792<5%）在95% LoA之外。在95% LoA范围内,差值绝对值的最大值分别为0.12、0.16、0.19 cm、0.9°、1.5°和1.0°。结论 基于AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程,使AlignRT与CBCT摆位误差具有一定的相关性和一致性,摆位效率尚可,可应用于首次治疗,并实现治疗中实时监测提高安全性,具有临床应用价值。     

腹部肿瘤适形放疗的质量控制与摆位体会

目的：提高三维立体定向放射治疗的摆位质量。方法：应用瓦里安6MVX线直线加速器匹配中科院大恒医疗设备有限公司三维全身肿瘤立体放射治疗计划系统（STSR-2000）。对89例腹部肿瘤患者采用三维适形治疗（3DCRT），每次照射剂量3—4Gy每周照射3—5次，肿瘤总剂量为40-50Gy。结果：通过多种物理方法可以提高摆位治疗质量。     

食管癌调强放疗中摆位误差对剂量学的影响

目的通过电子射野影像装置(EPID)测量食管癌患者在调强放疗过程中的摆位误差,分析摆位误差对靶区和正常组织受量的影响,验证目前计划靶体积(PTV)外放范围的合理性。方法 36例食管癌患者用EPID测量其摆位误差,每位患者接受摆位验证4~6次(1次/周)。在医科达(CMS-XIO)治疗计划系统上模拟实际摆位误差,比较实际治疗过程中大体肿瘤体积(GTV)、临床靶区体积(CTV)和周围正常组织的受照剂量。结果 36例食管癌患者前后、左右、头脚方向摆位误差分别为(2.43±1.80)、(2.56±1.87)和(3.53±2.82)mm。摆位误差使食管癌患者GTV的95%体积接受的剂量(D95)与原治疗计划相比降低了50 c Gy,CTV的D95降低了78.21 c Gy。原计划(P1)和摆位误差计划(P2)的全肺接受20 Gy照射体积占全肺体积的百分比(V20)分别为24.34%和23.52%(P<0.05);心脏平均剂量分别为2 067.23 c Gy和2 021.33 c Gy(P<0.05);P1中无一例脊髓受量超过4 500 c Gy,而P2中12例脊髓最大剂量超过4 500 c Gy,其中1例最大剂量为5 602.70 c Gy。结论摆位误差使GTV、CTV的受照剂量降低,部分患者脊髓最大剂量超过耐受量,双肺、心脏受照剂量有所下降。     

Evaluation of overall setup accuracy and adequate setup margins in pelvic image-guided radiotherapy: Comparison of the male and female patients

We evaluated adequate setup margins for the radiotherapy (RT) of pelvic tumors based on overall position errors of bony landmarks. We also estimated the difference in setup accuracy between the male and female patients. Finally, we compared the patient rotation for 2 immobilization devices. The study cohort included consecutive 64 male and 64 female patients. Altogether, 1794 orthogonal setup images were analyzed. Observer-related deviation in image matching and the effect of patient rotation were explicitly determined. Overall systematic and random errors were calculated in 3 orthogonal directions. Anisotropic setup margins were evaluated based on residual errors after weekly image guidance. The van Herk formula was used to calculate the margins. Overall, 100 patients were immobilized with a house-made device. The patient rotation was compared against 28 patients immobilized with CIVCO's Kneefix and Feetfix. We found that the usually applied isotropic setup margin of 8 mm covered all the uncertainties related to patient setup for most RT treatments of the pelvis. However, margins of even 10.3 mm were needed for the female patients with very large pelvic target volumes centered either in the symphysis or in the sacrum containing both of these structures. This was because the effect of rotation (p ≤ 0.02) and the observer variation in image matching (p ≤ 0.04) were significantly larger for the female patients than for the male patients. Even with daily image guidance, the required margins remained larger for the women. Patient rotations were largest about the lateral axes. The difference between the required margins was only 1 mm for the 2 immobilization devices. The largest component of overall systematic position error came from patient rotation. This emphasizes the need for rotation correction. Overall, larger position errors and setup margins were observed for the female patients with pelvic cancer than for the male patients.     

钚内污染者外科截肢放化分析及活度测量

目的 为探讨钚在国人体内的滞留与分布,对一例２０年前遭钚事故污染（左手伤部可溶性钚摄入量约为７７￣１３０Ｂｑ）者因肘部发生恶性纤维组织瘤而截下的右上臂进行了放化分析。方法 将手臂按解剖部位横向锯切成８段,再将骨和软组织剥离,分别进行灰化,离子交换、电沉积制样并进行α能谱分析和活度测量。结果 在整个手臂中共测得＾２３９Ｐｕ含量为６８．５ｍＢｑ,ａ能谱分析证实手臂组织中钚的谱峰与＾２３９Ｐｕ标准源一致     

锥形束CT测量胸段食管癌调强放疗摆位误差对剂量学的影响

目的 应用千伏级锥形束CT(kV-CBCT)测量胸段食管癌调强放疗的摆位误差,探讨摆位误差对肿瘤靶体积和周围正常组织受照剂量的影响.方法 21例胸段食管癌患者经图像引导调强放疗,共获得173组CBCT摆位误差数据,利用这些数据在三维治疗计划系统中模拟患者的实际治疗过程,分析摆位误差对肿瘤靶区及周围正常组织受照剂量的影响.结果 21例患者左右、头脚、前后方向的摆位误差分别是(2.73 ±1.85)、(3.19±2.71)和(2.35±1.71)mm.摆位误差对患者GTV的剂量学影响不明显,但误差却使患者95％ PTV( D95％)接受的剂量与标准计划相比降低3.38 Gy,PTV最小剂量(Dmin)和平均剂量(Dmean)分别下降9.83和0.65 Gy,摆位误差的修正提高了计划靶区的适形度和剂量均匀性,标准计划相应值分别为(0.74±0.10)和(1.07±0.02),模拟计划相应值分别为(0.69±0.08)和(1.13±0.07),差异均有统计学意义(t=3.43和-3.91,P＜0.05);摆位误差对脊髓的最大剂量(Dmax)、双肺和心脏等周围正常组织受照剂量影响,差异无统计学意义(P＞0.05),模拟计划中脊髓的最大剂量均值为(42.20±4.97)Gy,标准计划为(41.37±2.75) Gy,摆位误差使部分患者脊髓最大剂量超过45 Gy,其中1例最大值达到52.8 Gy.结论 kV-CBCT图像引导胸段食管癌调强放疗可减小患者的摆位误差,提高PTV的受照剂量和治疗精度,摆位误差对双肺、脊髓和心脏受照剂量未见明显改变.     

2002年60Co放疗标准的IAEA-SSDL TLD国际比对

目的　参加IAEA的SSDL比对 ,检查SSDL6 0 Co放疗标准的准确度水平 ,保证量值传递的准确性。方法　IAEA在比对时邮寄TLD到本所SSDL ,经过测量后对每个TLD照射 2Gy ,IAEA对其进行评价后给出SSDL的比对偏差。结果　参加这次比对的偏差为 - 2 4 %。结论　根据IAEA的规定 ,该项比对的最大允许偏差为± 3 5 % ,所以这次比对是合格的。     

不同全脑全脊髓放疗方式的剂量学比较及摆位误差对靶区的影响

目的 比较不同全脑全脊髓放射治疗（CSI）方式的剂量学差异及摆位误差对靶区剂量的影响。方法 选取2011年7月至2012年10月间接受CSI的9例患者的CT图像,分别完成常规二维（2D）、单野三维（3D-1）、三野三维（3D-3）、逆向调强（IMRT）及电子线的CSI计划,比较不同计划间靶区的覆盖度（V₉5）、高量（V₁₀₇）、最大剂量（D_max）、适形指数（CI）、剂量均一性指数（HI）;观察甲状腺、心脏、双肺、小肠、肾脏及全身正常组织5、15、25 Gy的受照体积。取患者每周的3个治疗中心（头部、上段脊髓、下段脊髓）的摆位误差值,将该周5次放疗计划的治疗中心分别按照此值移动得到新的放疗计划,比较不同计划方式新计划的靶区剂量与原计划的差异。结果 电子线V₉₅略低于其余各组（q=11.2~11.7,P<0.05）。IMRT具有最小的V₁₀₇（q=4.3~11.6,P<0.05）,其次为3D-3（q=4.3~7.1,P<0.05）;2D具有最大的D_max（q=2.4~2.7,P<0.05）;各组HI的差异无统计学意义;靶区CI从高至低依次为,IMRT>3D-3>2D、3D-1及电子线（q=7.1~14.3、7.1~9.6、0.00~0.01,P<0.05）。IMRT及电子线可以显著降低各器官及全身组织接受的15 Gy及25 Gy剂量;3D-3次之。但与2D及3D-1相比,3D-3及IMRT均不同程度增加了5 Gy的照射体积。引入摆位误差后,3D-1及3D-3靶区剂量与原计划差别小于其余各组（q=2.8~4.1,P<0.05）。结论 对于脊髓深度<4.5 cm者,电子线有可能是一种安全、可靠的治疗方式。3D-1虽适形度略差,但有减少摆位误差的影响、降低低剂量体积的趋势,仍为可考虑治疗方式之一。3D-3及IMRT显示了较好的靶区剂量分布,但其大范围低剂量体积需引起重视。     

β和γ射线照射肿瘤细胞的生物效应比较

目的 比较低剂量率β射线和高剂量率γ射线照射诱发肿瘤细胞生物效应特点。方法采用^32Pβ射线和^60Coγ射线照射人宫颈癌HeLa细胞系，用台盼蓝排除法和X-gal衰老细胞染色法比较两种照射肿瘤细胞死亡方式的差异。结果 ^32Pβ射线(0．375cGy/min)和^60Coγ射线(206cGy/min)照射HeLa细胞后72h的结果表明，低剂量率β射线抑制细胞增殖为渐进性，使多数的细胞在一个或几个细胞倍增周期后死亡，以增殖性死亡为主；高剂量率γ射线对细胞的抑制作用直接、迅速，细胞坏死比例高，增殖性死亡(衰老)比例低于持续低剂量照射方式。结论 不同的辐射方式对细胞的杀伤方式不同，了解其放射生物学机理有助于临床治疗方案的选择。     

血管生长抑制剂TNP-470合并放射增敏治疗肿瘤的研究

目的 观察血管生长抑制剂TNP—470与放射增敏剂MISO在放疗中联合应用治疗肿瘤的效果。方法 以Lewis肺癌荷瘤小鼠模型比较TNP—470与增敏放疗联合的治疗方法与其他相应各对比治疗方法的差异。结果 TNP—470与放射增敏剂MISO在放疗中联合应用的治疗效果要明显好于其他治疗方法。结论 血管生长抑制剂TNP—470能够增强放射增敏剂MISO对放疗的增敏效果。     

蝎毒抗癌多肽对放疗后肝癌小鼠瘤重和一般状况影响的初步观察

目的　观察蝎毒抗癌多肽 (APBMV)与放疗 (RT)合用对肝癌小鼠的作用。方法　取H2 2 带瘤小鼠 10 0只 ,采用肿瘤生长抑制率 (IR)、白细胞计数和血红蛋白含量、SOD活力、LPO含量测定及脾重指数 (SI)等指标 ,观察不同剂量的APBMV与放疗合用后上述指标的变化。结果　放疗后 6d及 9d ,RT与APBMV合用后瘤重明显降低 ,IR最高达 78 2 9%与 70 45 % (与RT组和APB MV组比较 ,P <0 0 5 ,或P <0 0 1) ,白细胞计数和SI较RT组显著升高 (P <0 0 5 ,P <0 0 1) ;血红蛋白含量测定结果无明显差异 ;RT组SOD活力最低 ,LPO含量最高 (与对照组比较P <0 0 5 ,P <0 0 1) ,RT APBMV高剂量组SOD活力明显提高 ,LPO含量显著降低 (P <0 0 1) ,接近空白对照水平。结论　APBMV与放疗合用对H2 2 的抑制作用比单纯放疗和单用APBMV增强 ,APBMV并能减轻辐射对带瘤小鼠机体的损伤。