质子治疗肿瘤:国内外进展现状及其前景

北京质子放射治疗系统是目前治疗肿瘤最先进的放射治疗设备之一。当质子射束进入人体组织，到达一定的深度会产生一个急剧上升的剂量高峰——Bragg峰，而在Bragg峰的后面，其能量则骤降为零。因此，按照肿瘤的大小和形状，调节不同能量的质子射束和扩展Bragg峰的宽度，可以使质子射束的高剂量区正好集中在所需要照射的肿瘤靶区，并使肿瘤周围正常器官和组织受到的照射剂量降到最低。     

鼻咽癌CT模拟定位保护重要器官

CT模拟定位系统能通过逐层准确地勾画出鼻咽肿瘤,包括原发灶和转移灶,周围正常组织和重要器官,清楚地显示肿瘤侵犯范围和敏感器官的三维关系,为照射野的设计提供直观的图像信息.勾画出肿瘤周围的重要器官和组织,如眼、视神经、视交叉、脑神经、颞颌关节、腮腺、垂体、脑干、脊髓等,对正常组织的保护更确切,而这些结构在常规模拟机下是不可视的,设野时可根据肿瘤侵犯范围和周围正常组织的关系决定应对那些周围敏感器官的保护,减少危险器官的照射体积和剂量.它使常规模拟难以实现的复杂的射野设计变得很容易,使照射野设计更准确、合理,避免正常组织的不必要的照射,从而减少放射损伤.     

基于射束方向优化思想鼻咽癌调强放疗计划正向设计技术

目的 探讨使用多叶准直器（MLC）正向设计鼻咽癌调强治疗（IMRT）计划，丰富实现IMRT照射计划设计手段。方法 总结分析了自2000年9月-2003年7月间和2005年11月-2006年3月间，在哈尔滨医科大学附属肿瘤医院接受IMRT照射的78例鼻咽癌患者计划，研究鼻咽癌正向IMRT计划设计的技巧。全部病例都采用螺旋CT扫描定位，并在ACQSim工作站上完成勾画PTV、GTV及敏感器官，通过DICOM RT网络将患者定位影像及器官勾画数据资料由ACQsim工作站送入ELEKTA Precise PLAN 3D计划系统。笔者基于射束方向优化思想，根据危险器官和PTV形态预设射束方向，用传统3D计划和正向方式完成主野及补野（或子野）优化设计，获得IMRT计划。结果 78个病例计划中，预设鼻咽PTV的射束方向为六个，颈部PTV2射束方向为前后两个；全部射野数量（含补野、子野，及颈部照射野）为18～27个，平均为24个；以90％相对剂量作为靶剂量，靶区剂量均匀性约在10％左右；适形度以鼻咽部PTV的适形度为评价指标，78例的CI为0．58～0．71，平均为0．65；脑干、脊髓控制剂量均≤55％，平均总机器跳数（MU）为950MU左右；另外，在处理鼻咽部PTV与颈部PTV的射野衔接上，不存在剂量问题。从这78例IMRT计划的剂量分布、DVH数据评估结果、射野总数（含补野、子野）、总MU数等评价结果看，结果很好。结论 IMRT是一种目前先进的放疗技术，实现这种照射技术的照射计划从运算方式看分逆向和正向两种，方法技巧运用得当的正向计划可以得到与逆向计划相当的结果，且正向剂量调强计划方式表现出更多的灵活性。     

膀胱充盈状态对前列腺癌三维适形放疗靶区和重要器官的影响

目的在前列腺癌三维适形放疗中,研究对比膀胱充盈和排空状态下靶区和周边重要器官体积改变以及照射剂量变化。方法临床穿刺细胞学证实的前列腺癌早期(T1～T2NOMO期)病例10例,无严重合并症,行对称6个野三维适形放疗。CT定位前1.0、0.5 h口服稀释造影剂各400 ml。定位时留置导尿,排空膀胱后仰卧位CT全盆腔定位扫描,然后注入稀释造影剂250～300 ml充盈膀胱,再次CT定位扫描。CT影像上勾画前列腺靶区和周围重要器官轮廓,三维计划设计。分别评估CTV、PTV、直肠、膀胱、股骨头和盆腔小肠体积,CTV、PTV、直肠、膀胱、股骨头、盆腔小肠平均照射剂量,以及50 Gy膀胱、直肠,30 Gy股骨头受照体积和盆腔小肠最大照射剂量,对比不同膀胱充盈状态下各器官结构体积变化以及照射剂量差别。结果与膀胱排空相比膀胱充盈使体积增加了499%,分别为(67±9)、(336±48)ml(P=0.000),CTV、PTV、直肠、股骨头、盆腔小肠的变化无统计学意义(P=0.153、0.501、0.929、0.771、0.081)。充盈时膀胱受照剂量仅为排空时的35%,分别为(1501±201)、(4267±216)cGy(P=0.000);盆腔小肠受照剂量下降了75%,分别为(257±223)、(60±25)cGy(P=0.012);CTV、PTV、直肠、股骨头的变化无统计学意义(P=0.423、0.540、0.123、0.704)。照射50 Gy的膀胱体积因膀胱充盈减少了14%(P=0.001),直肠、股骨头的变化无统计学意义(P=0.675、1.000),盆腔小肠最大照射剂量仅为排空状态下的10%(P=0.004)。结论前列腺癌三维适形放疗中膀胱充盈状态对膀胱体积有影响,与膀胱排空相比膀胱充盈能减少膀胱、盆腔小肠照射剂量,对膀胱、盆腔小肠起一定保护作用。     

膀胱状态对宫颈癌调强放射治疗靶区及危及器官体积剂量影响研究

目的 膀胱是一个体积可变的器官,膀胱状态对宫颈癌体外放射治疗有重要影响.本研究比较膀胱充盈与空虚状态对宫颈癌调强放射治疗计划临床靶体积、计划靶体积、危及器官受照体积剂量变化的影响.方法 选取2014-12-01-2015-10-31昆明医科大学第三附属医院收治的自愿接受俯卧位调强放射治疗的21例初治ⅡB～ⅢB期宫颈癌患者为研究对象,比较膀胱充盈及排空状态下调强放射治疗计划临床靶体积(clinical target volume,CTV)、计划靶体积(planing target volume,PTV)及危及器官受照射体积剂量变化.结果 膀胱不同状态,CTV、PTV及小肠、直肠、股骨头体积差异均无统计学意义,P＞0.05.同一患者膀胱充盈较空虚状态,小肠平均受照射剂量降低,分别为(2 056.7±364.7)和(2 319.5±451.58)cGy,P＜0.001;而直肠平均受照射剂量增加,分别为(4 663.7±68.94)和(4 621.6±54.86) cGy,P=0.039.同一患者膀胱充盈时,小肠各剂量段受照射体积百分比较膀胱排空时低,P＜0.001;直肠45 Gy受照射体积的百分比(V45)较膀胱排空时高,P=0.023;有淋巴结转移时,膀胱充盈较排空状态,小肠V45降低(P＜0.001)而直肠V45升高(P=0.04),膀胱V45差异无统计学意义(P=0.053);无淋巴结转移时,膀胱充盈较排空状态,小肠和膀胱V45均降低(P值分别为0.002和0.01),直肠V45差异无统计学意义,P=0.275.结论 ⅡB～ⅢB宫颈鳞癌患者俯卧位行根治性调强放射治疗,膀胱充盈状态可减少小肠照射剂量,对小肠起一定保护作用.有盆腔淋巴结引流区照射时,膀胱充盈状态虽然可降低小肠受照剂量,但同时增加直肠受照剂量.     

对胃癌术中照时体腔内剂量分析的探讨

 胃癌术中放射治疗,其优点是能在直视下安置照射野,射线可直接照射肿瘤及潜在病变,可防止由于手术操作引起的癌细胞播种,能有效地杀伤残留癌细胞,较之外照射能得到更大的肿瘤根治剂量,使敏感器官和其他正常组织器官的受量减少至最低限度，不失为一种较为安全有效的辅助治疗方法。然而，由于在限光筒内包括部分胰腺，以及照射野区周围有残胃、十二指肠、放射敏感性很高的小肠、肝脏、肾脏和脊髓等敏感脏器，在不加防护情况下一次大剂量照射后，一些病人会出现急性胰腺炎或慢性胰腺炎症状，也有发生吻合口凄、吻合口边缘溃疡出血、肠管狭窄、肠梗阻、肠穿孔和弥漫性腹膜炎等并发症的报道。因而，定量地分析术中照射时肿瘤区及周围正常组织器官的剂量分布，采取适当的防护措施，对提高肿瘤治疗效果，避免正常组织器官的放射性损伤具有重要意义。为此我们尝试使用热释光剂量计(TLD)对胃癌术中照射时各组织脏器的剂量分布，在体腔内直接进行了测定，为临床放疗提供较为可靠的剂量依据。     

胃癌术后IMRT与常规对穿及适形照射剂量学的比较

目的比较胃癌术后常规放射治疗与适形及调强（IMRT）治疗技术在同一处方剂量（45 Gy）时的剂量分布特点,为临床提供参考。方法选取9例胃癌术后患者,在CT图像序列上勾画出临床靶区（CTV）,CTV外放1 cm定义为计划靶区PTV,对PTV分别用常规两野对穿、适形5野及5野调强照射技术进行计划设计。所有方案处方剂量均为45 Gy,要求95%体积PTV接受45 Gy剂量,IMRT与适形计划采用优化以保证≥95%的PTV接受45 Gy的处方剂量,99%的PTV接受42.75 Gy。根据剂量体积直方图（DVH）比较PTV受量和正常器官的受量差异和剂量分布,并计算正常组织并发症概率（NTCP）。结果IMRT能够产生优于常规及适形的靶区剂量分布,均匀性及适形度明显优于常规对穿照射。IMRT的左肾受23 Gy剂量的体积百分比（V23）明显低于常规及适形技术,从脊髓剂量来看,IMRT的脊髓最大剂量为（39.3＋2.3）,小于40 Gy,明显优于常规前后对穿及适形照射技术,并相应减少脊髓的NTCP值。结论IMRT相对于常规对穿照射及适形照射具有明显的靶区剂量分布优势,可以减少肾脏、脊髓等正常组织器官的照射体积百分比及NTCP值。     

宫颈癌术后正向调强放射治疗计划的设计

[目的]探讨宫颈癌术后正向调强放射治疗计划的设计方法。[方法]15例宫颈癌术后患者,给予50.4Gy的处方剂量,分28次完成。依据靶区形状与大小并考虑危及器官耐受量的同时,使用多叶准直器（MLC）预设照射野方向和形状,通过一系列的射野优化与射束调整,获得符合临床要求的正向调强计划。[结果]15例宫颈癌术后患者的正向调强放疗计划,其适形度CI为0.6-0.8,平均0.71,平均照射野数18个,跳数444。而四野计划的CI只有0.54,正向调强计划提高了靶区适形度CI,且大大降低了危及器官直肠、膀胱、股骨头、小肠在高剂量区45Gy、50Gy等剂量水平的相对受照体积。45Gy时,直肠、膀胱、股骨头、小肠的受照体积分别降低55%、44%、47%、26%;50Gy时则分别为86%、63%、70%、43%。[结论]宫颈癌正向调强放疗计划优于四野适形计划,可操作性强,掌握一定的方法和技巧后,通过合理布野,可得到符合临床要求的放疗计划。     

椎体转移瘤固定射束调强技术与容积旋转调强技术的比较

目的探讨椎体转移瘤固定射束调强技术(IMRT)与容积旋转调强技术(VMAT)的比较。方法随机选取8例胸部椎体转移瘤患者,重新制订IMRT和VMAT计划。计划质量根据靶区剂量学参数、危及器官受照剂量、等剂量曲线和剂量体积直方图(DVH)进行比较。计划实施效率用机器跳数(MUs)和治疗时间来衡量。结果 VMAT的靶区均匀性、适形度、最大受照剂量、平均剂量都明显优于IMRT(P<0.05),位于环形靶区中心位置的脊髓受量也低于IMRT(P<0.05),但两种技术的肺受照剂量差异无统计学意义(P>0.05)。结论对于椎体转移瘤环形靶区的照射,VMAT的适形度、均匀性及其对脊髓的保护均优于IMRT。     

宫颈癌不同根治性放疗技术剂量学研究

目的:比较不同根治性放疗技术对腹膜后淋巴结转移的宫颈癌患者放疗靶区及危险器官剂量学的差异,为临床提供剂量学参考.方法:选取10例腹膜后淋巴结转移拟行根治性放疗的宫颈癌患者,分别制订常规盆腔4野盒式照射+腹主动脉旁淋巴引流区适形照射计划(常规放疗组)和调强放疗计划(IMRT组),比较两者靶区及危险器官受量.结果:IMRT计划PTV适形度优于常规放疗计划,差异具有统计学意义,P＜0.05.与常规计划相比,IMRT计划的膀胱Ds0下降11％,直肠D50下降13％,小肠D50下降20％,脊髓D1cc受照剂量下降16％.结论:对于腹膜后淋巴结转移行根治性放疗的宫颈癌患者来说,IMRT计划较常规盆腔4野照射+腹主动脉旁淋巴引流区5野适形照射计划有明显的剂量学优势.     

前列腺癌三维适形放疗中体位对靶区和正常组织体积及照射剂量的影响

目的对比研究仰、俯卧体位下前列腺癌三维适形放疗对靶区和周边重要器官体积改变和照射剂量变化。方法临床穿刺细胞学证实的分期为T1~T2N0M0期的前列腺癌8例,行对称六野三维适形放疗。定位前1 h排空膀胱,定位前1.0、0.5 h口服造影剂各400 ml,每例病例同一时间分别行前列腺癌仰、俯卧位CT定位扫描,定位后勾画靶区及盆腔重要器官结构,三维计划设计。分别评估CTV、PTV、直肠、膀胱、股骨头和盆腔小肠体积,CTV、PTV、直肠、膀胱、股骨头、盆腔小肠平均照射剂量,50 Gy膀胱、直肠和30 Gy股骨头受照体积及盆腔小肠最大照射剂量,对比仰、俯卧位各器官结构体积变化以及照射剂量差别。结果无论是仰卧位还是俯卧位,靶区均能得到均匀理想的剂量分布。直肠体积在不同体位下变化较大。仰、俯卧位各正常组织的平均体积分别为:膀胱(306±58)、(325±69)cm3,直肠(59±20)(、144±96)cm3,小肠(94±51)、(75±18)cm3。CTV、PTV、股骨头体积变化不明显。CTV、PTV、膀胱、股骨头、小肠平均照射剂量在不同治疗体位下差别不大。仰、俯卧位直肠平均照射剂量分别为(3364±995)(、2221±1176)cGy。DVH分析显示直肠在俯卧位保护最好,仰、俯卧位50 Gy直肠体积分别占总体积的39.5%±19.7%、19.8%±15.7%。俯、仰卧位小肠最大照射剂量分别为(234±143)(、275±220)cGy。结论前列腺癌俯卧位三维适形放疗使直肠体积明显增大,可因减少直肠照射而起一定保护作用。     

弥漫性胸膜间皮瘤的照射技术

放射治疗在胸膜间皮瘤的治疗中起着相当重要的作用,不但对止痛和减少胸腔积液效果明显,而且可以使肿瘤消退,达到姑息或治愈的目的,但需较高的照射剂量。弧立性胸膜间皮瘤因其病变范围局限可达到较高的照射剂量;而弥漫性胸膜间皮瘤因其病变范围广泛(多数累及全部或大部胸膜),照射受到肺、脊髓和心脏等重要器官的限制,而且各部位的病变参考深度不一致,这给放疗计划的设计及照射剂量的提高带来很多困难。自1992年,作者用设计的照射方法治疗3例,疗效好而且无明显放射并发症,现将照射技术介绍如下。1　野中野全胸膜照射技术对伴多量胸水的病人,先…     

宫颈癌常规放疗后盆腔复发的调强放疗研究

宫颈癌常规放疗后复发再次放疗,如果采用常规照射方式,由于所给剂量的限制,1年生存率仅为15%～27%,5年生存率3．2%～13．0%,且并发症发生率高达30%～56%。调强放疗（IMRT）具有分别调节肿瘤靶区和邻近危险器官（OAR）剂量强度的独特优势,在给予不规则临床靶区（CTV）精确剂量照射的同时,可减少小肠、直肠、膀胱等的受量,达到提高肿瘤控制率、减少并发症的目的。笔者为此进行了宫颈癌常规放疗后盆腔复发行IMRT与再次常规放疗的对比研究。     

犬纵隔和胸腔内器官术中照射的急性反应

探索纵隔和胸腔内器官单次大剂量术中照射的急性反应,用9只犬术中照射,1只对照。设两野,1野16MeV E照射纵隔,包括气管、食管、主动脉和上腔静,Ⅱ野9MeVE照左肺中叶与左心室各一部分,剂量25、35、45Gy。3、14、30天后各胸内器官主要为炎性渗出与局灶坏死,上腔静脉有轻微改变,椎体脊髓无改变。心脏和主动脉>35Gy时,有一定危险。     

基于等效均匀剂量的目标函数在调强放疗计划优化中的应用

目的 介绍基于等效均匀剂量（EUD）的目标函数在调强放疗计划中的应用。方法 分别用基于EUD和基于剂量的目标函数优化6例肺癌病例治疗计划。选择遗传算法，种群规模101，迭代次数100，交叉概率0．8，变异概率0．008。对其中1例病例，在保持照射条件不变情况下，改变基于EUD目标函数中的参数，通过试验结果来分析参数对目标函数的影响。算法由C#语言编程实现，采用了基于三维光子笔射束的剂量计算模型。结果 与基于剂量的目标函数相比，采用基于EUD的目标函数，肿瘤区域剂量分布的适形效果更好、肿瘤剂量分布均匀且危险器官受照射剂量明显减少。结论 基于EUD的目标函数表达式简单，提供了广阔的解空间，具有良好微分性和凸性，可更好模拟生物效应。     

重离子放射治疗靶区边缘剂量跌落分析

摘 要：［目的］ 分析重离子放疗时靶区后缘的剂量跌落梯度,利用重离子治疗计划系统（treatment planning system,TPS）,分析固定束照射时在不同的入射方式、多种剂量分割条件下靶区边缘的剂量跌落速度,为重离子放射治疗时靶区与危及器官之间的相对安全距离提供参考数据。 ［方法］ 在TPS中选择重离子均匀扫描模式,在均匀水模体中设计多种常用分割条件下单野照射、两野对穿照射、两野正交照射的重离子计划,以射野后缘中心轴线上剂量开始快速下降的位置为基准,采集各计划的剂量跌落数据。 ［结果］ 剂量跌落数据分析显示,单野照射时,射野后缘5mm距离后剂量可跌落至约20%;两野对穿照射时,射野后缘5mm距离后剂量可跌落至约50%;两野正交照射时,射野后缘5mm距离后剂量可跌落至约30%~38%。重离子射束后缘的剂量跌落迅速,远优于X射线,在设计放射治疗计划时,可在满足靶区照射剂量的同时,使紧邻靶区的危及器官剂量限值达到临床可接受范围内。［结论］ 通过计划系统中的数据分析,可以看出重离子束射野后缘剂量的锐度是优于侧缘的,但其产生的X线污染也不容忽视;在实际情况中,重离子束穿射的人体组织是不均匀的,这也会对射野后方的剂量跌落曲线产生影响。故在实际临床中,还需考虑不均匀的CT值对重离子射束剂量跌落的影响。     

宫颈癌调强放射治疗靶区设计的临床研究

目的探讨宫颈癌盆腔调强放射治疗（IMRT）的计划靶区变化对危险器官受照容积百分比的影响。方法常规体外和腔内放射治疗的10例IIb～Ⅲb宫颈癌患者,放疗前行CT扫描并勾画靶区,临床靶区（CTV）包括子宫、宫颈、阴道等原发肿瘤区域及髂总、髂外、髂内、闭孔、骶前淋巴结等区域及其周围组织,计划靶区（PTV）以CTV为基础向外放不同距离形成PTVA、PTVB、PTVC和PTVD,通过DVH图与传统前后两野等中心照射技术对比,了解随着计划靶区的变化,危险器官受照容积的变化。结果膀胱和小肠接受30GY、40GY、45GY剂量的容积采用IMRT技术均小于前后两野照射技术,随着靶区的扩大,受照容积随之增加（P=0．000）。但是,与前后两野对比,IMRT计划并非均能很好地保护直肠,靶区向后扩大≤10mm,直肠受照容积的变化才具有统计学差异（P=0．001）,靶区扩大至15mm时,直肠受照容积无论是低剂量或是高剂量IMRT计划均大于前后两野照射。结论采用IMRT技术代替常规体外放疗能减少膀胱、小肠和直肠受照容积,其优势随着计划靶区的扩大而减少,靶区的精确勾画和定位的高度重复性,以及对内在器官运动的了解,是IMRT的基础。     

颈段肿瘤放射治疗的改建定位法

模拟定位在肿瘤的放射治疗中具有重要的地位。正确的定位方法既能使肿瘤组织得到最大的放射治疗剂量,而且又能最大限度地保护正常组织。颈段肿瘤由于位于特殊部位,周围又有重要器官如脊髓,故其正确的定位更显重要。颈段肿瘤在放射治疗中的常见病如:颈段食管癌、喉癌、颈椎转移性肿瘤等。由于部分脊髓耐受放射线的最大允许剂量为40Ｇｙ,单纯使用垂直照射,对正常组织损伤较大,病灶部位往往达不到根治剂量。小于90°和大于270°的成角照射又不能很好地避开脊髓。最佳治疗方法是病人取仰卧位,机架旋转90°和270°的对野水平照射治疗。而此时最大…     

骨髓间充质干细胞在全身照射大鼠体内分布实验研究

目的 用荧光定量RT-PCR方法探讨骨髓间充质干细胞在大鼠经过全身照射后其体内分布的状况.为进一步研究骨髓间充质干细胞(MSCs)对正常组织器管放射性损伤的治疗提供理论依据.方法 培养MSCs细胞,用绿色荧光蛋白标记.分别对大鼠行全身照射及全身照射+全脑照射,经尾静脉注入标记的MSCs,荧光显微镜观察MSCs在各器官的分布,荧光定量RT-PCR检测MSCs在不同组织器官的分布.结果 获得绿色荧光标记MSCs,经尾静脉注入各实验组大鼠体内后显示,未行照射时MSCs仅少量分布在肺、骨髓、脾中;6 Gy全身照射后各器官MSCs的分布明显增加,小肠、骨髓等早反应组织增加的更显著;7 Gy全身照射进一步增加了各器官MSCs数量;6 Gy全身照射+全脑照射20 Gy后MSCs在大脑的分布明显增多,在其他器官的发布也明显增加.结论 放射损伤可诱导MSCs产生趋化作用;MSCs在各器官分布随照射剂量及放射损伤程度增加而增多;局部照射可增加局部及其他器官MSCs分布.     

全脑全脊髓放疗不同照射方式的疗效

目的：回顾性分析不同照射方式下全脑全脊髓放疗对生殖细胞瘤及髓母细胞瘤的疗效,并探讨最佳放疗方法。方法：1999年8月至2010年2月本院收治的42例中枢神经系统肿瘤患者行术后全脑全脊髓放疗,放疗方式分为标准全脑全脊髓照射（连续照射）和分段照射（先全脑后全脊髓）两种类型,观察不同照射方式的近期疗效、不良反应、血液学毒性、远期疗效以及复发情况。结果：42例患者经全中枢照射治疗达完全缓解（complete response,CR）者32例。不同照射方式有一定差异,分段照射延长了疗程且不良反应较多,随访显示复发率高于连续照射组,分段照射并未使患者得到明显的生存获益。结论：术后全脑全脊髓放疗对生殖细胞瘤及髓母细胞瘤疗效较好,与以往文献资料相比,可明显提高治愈率及生存期。从最佳照射方式角度出发,分段照射延长疗程,且复发率高,仍以连续照射为佳。