AAA算法和PBC算法在鼻咽癌调强放疗中剂量分布的比较

目的:比较瓦里安Eclipse治疗计划系统中AAA算法和PBC算法在鼻咽癌调强放疗中靶区的剂量分布和危及器官受照剂量的差别。方法:选择我科治疗的鼻咽癌患者10例,分别采用Eclipse(7.6版本)治疗计划系统中AAA算法和PBC算法进行调强优化,优化条件相同,计算剂量分布。分析并比较10例患者的靶区、危及器官的受照剂量。结果:发现PBC算法和AAA算法对靶区剂量(PTV)影响不大,对脑干、晶体、视神经、脊髓四种危及器官的影响中,晶体的剂量差别较大,其次为视神经。结论:分析晶体受照剂量差别大的主要原因是晶体的受照剂量主要来自光栅运动中散射,AAA算法对散射的修正比PBC算法更为精确,所以在鼻咽癌调强治疗计划中AAA算法更为精确。     

各向异性分析算法和光子笔形束卷积算法在食管癌放射治疗中的剂量学比较

目的比较食管癌调强放射治疗各向异性分析算法（AAA）与光子笔形束卷积（PBC）算法的剂量学差异。方法选取9例食管癌患者,其中男性6例,女性3例;年龄54-68岁,平均年龄61岁。用瓦里安Eclipse 8.6治疗计划系统设计5野均分逆向调强计划,分别用AAA和PBC算法模型计算并利用COMPASS进行剂量验证。利用剂量体积直方图比较靶区、肺、心脏和脊髓照射剂量和体积。数据应用SPSS15.0进行配对t检验分析。结果大体肿瘤区（GTV）的均匀性指数（HI）、适合度指数（CI）、Dmean及计划靶区（PTV）的HI,AAA结果均优于PBC算法,差异均有统计学意义（P〈0.05）。AAA双肺各指标差值为-0.02%～-1.87%,即低估了肺2%以内的受量。PBC算法双肺各指标差值为-3.95%～1.05%,低剂量区（V5～15）低估了肺4%以内的受量,高剂量区（V20～30）则稍高估。对于脊髓,AAA和PBC算法分别高估了1.57%、4.49%。两种算法都低估了心脏的受量,但AAA相对准确。结论食管癌放射治疗中采用AAA优于PBC算法。     

Acuros XB与AAA算法在肺癌调强放疗计划设计中的比较

目的:比较Acuros XB(AXB)算法与AAA算法在肺癌调强放疗(IMRT)计划中的剂量学差异。方法:选取10例接受放射治疗的肺癌患者,CT图像扫描后勾画靶区和危及器官,分别用两种优化算法设计IMRT计划,比较两种算法所得计划的靶区剂量分布、危及器官受量及正常组织受量的差异。结果:应用AXB算法的计划中PTV最大剂量和平均剂量分别为(66.37±1.94)和(61.5±3.88)Gy;应用AAA算法的计划中分别为(64.56±1.75)和(62.02±4.77)Gy。前者PTV最大剂量高于后者,但平均剂量低于后者,两者差异均有统计学意义(P0.05)。两种计划在靶区的均匀性和适形度差异无统计学意义(P0.05)。两种计划的双肺剂量Dmax、Dmean和V20差异有统计学意义(P0.05),前者双肺Dmax和V20高于后者,但双肺的平均剂量Dmean低于后者。两种计划在正常组织的体积剂量差异无统计学意义(P0.05)。结论:虽然应用两种算法的计划均满足临床要求,但是与AXB算法相比,AAA算法低估了靶区最大剂量,高估了靶区平均剂量,同时也低估了正常肺部的体积剂量。     

各向异性解析算法与先进外照射光子剂量算法在肺癌VMAT计划中的剂量学差异

目的:比较先进外照射光子剂量算法（AXB）和各向异性解析算法（AAA）在肺癌VMAT计划中的剂量学差异。方法:随机选取20例肺癌患者,CT扫描传输图像后勾画靶区及危及器官,采用两弧设计VMAT放疗计划,比较两种算法靶区的剂量分布,肺、心脏和脊髓的受照量。结果:PGTV:最大剂量AXB算法低于AAA算法（P<0.05）,最小剂量无统计学意义（P>0.05）,平均剂量AXB算法低于AAA算法（P<0.05）;PTV:最大剂量和最小剂量无统计学意义（P>0.05）,平均剂量AXB算法低于AAA算法（P<0.05）;CI:AXB算法优于AAA算法（P<0.05）;HI:AXB算法优于AAA算法（P<0.05）;脊髓:最大剂量AXB算法低于AAA算法（P<0.05）;心脏:V30、V40、Dmean AXB算法均低于AAA算法（P<0.05）;肺:V5、V20、Dmean AXB算法均低于AAA算法（P<0.05）。结论:两种算法均满足临床要求,但与AAA算法相比,AXB算法更精确,特别是针对肺组织这种低密度区域。     

PBC算法与AAA算法在肺癌调强放疗中的剂量学比较

目的:分析、比较笔形束卷积算法(PBC)和各向异性解析算法(AAA)在非小细胞肺癌(NSCLC)调强放疗计划设计中的剂量学差异。方法:随机选择7例NSCLC患者,采用Eclipse version 7.3.10计划系统提供的PBC算法和AAA算法对每例NSCLC进行IMRT的计划设计,比较靶区及危及器官的剂量分布、DVH等指标。结果:两种算法获得治疗计划的靶区剂量均匀性和适形度均无明显差别,食管、心脏、脊髓等危及器官的受量也基本相同。结论:对于NSCLC,剂量计算应采用受呼吸时相影响更小的AAA算法。     

两种不同优化算法在胸部肿瘤调强放射治疗计划中的对比研究

目的:研究直接子野优化(DMPO)算法与多目标优化(MCO)算法在胸部肿瘤放射治疗计划设计优化过程中的差异。方法:选取20例食管癌患者,将患者在Pinnacle3计划系统的CT图像、勾画的靶区、设计参数和剂量信息等资料,通过DicomRT协议从Pinnacle3计划系统传输到Ray Station计划系统中。保持照射野设置、处方剂量不变,改用MCO算法重新优化治疗计划,比较两种优化算法在剂量分布、靶区适形指数(CI)与靶区均匀指数(HI)、危及器官(OAR)剂量、计划设计与执行效率的差异性。结果:两种算法优化的计划结果均能基本满足临床剂量要求,与DMPO相比,MCO计划靶区PGTV适形指数CIpgtv和均匀指数HIpgtv以及靶区PTV的适形指数CIptv均差别不大,但危及器官的受量明显小于前者,其中肺的V10、V20、V30、平均剂量Dmean-l,心脏的V30、V40和平均剂量Dmean-h以及脊髓最大剂量D1cm3-s和平均剂量Dmean-s,均存在显著性差异;从计划的设计时间上来看,MCO计划组明显短于DMPO计划组,而从执行效率上来看,两者差异不大。结论:对于食管癌同期加量三维调强放疗计划,与DMPO算法相比,MCO算法可得到更低的OAR剂量,并且在临床应用上明显提高工作效率。     

20例胸中段食管癌根治性放射治疗IMRT与TOMO剂量学比较

目的:对比固定野静态调强放射治疗（IMRT）与螺旋断层放射治疗（TOMO）两种方案治疗胸中段食管癌的剂量学特点,指导临床治疗方案选择。 方法:采用IMRT与TOMO两种技术,处方剂量计划靶区（PTV）:DT 54 Gy/30 F,肿瘤靶区（PGTV）:DT 66 Gy/30 F,主要比较两种方案的靶区剂量学差异。 结果:TOMO组的PTV最大剂量（D2）、中位剂量（D50）以及均匀性指数均低于IMRT组,最小剂量（D98）、适形度指数明显高于IMRT组,以上差异均有统计学意义（P<0.05）;两者的PGTV除D98的差异无明显统计学意义外,其余各指标均与PTV保持一致,有统计学意义（P<0.05）。 结论:胸中段食管癌根治性放射治疗TOMO计划靶区剂量分布及适形度明显优于IMRT计划,危及器官各评级指标显示前者亦优于后者。     

AXB与AAA算法在I期非小细胞肺癌立体定向治疗中的剂量学比较

目的：比较AcurosXB（AXB）算法与各向异性分析算法（AAA）在I期非小细胞肺癌（NSCLC）立体定向治疗（SBRT）中的剂量学差异。方法：选取10例非小细胞肺癌立体定向治疗计划,分别使用AXB和AAA算法重新进行计算,比较靶区和危险器官的剂量差异。其中PTV分为PTvlung（低密度区域）和PTVsoft（软组织密度区域）进行比较。结果：AXB算法在PTVlung的剂量明显低于AAA（P--0．000）,对于10XFFF能量而言,该差别更大。而两种算法对于PTVsoft的剂量差异无统计学意义（P〉0．05）。在危险器官受量方面,AXB的胸壁、脊髓剂量低于AAA算法,但是AXB算法的患侧肺V,高于AAA（P〈0．05）。结论：AXB与AAA算法对于I期NSCLCSBRT治疗计划的主要差别在于PTVlung．AXB算法在PTVlung的剂量明显低于AAA。     

简化调强技术在脑转移瘤外照射中应用的剂量学研究

目的：通过比较脑转移瘤三维适形放疗（3D-CRT）、调强放疗（IMRT）和简化调强放疗（sIMRT）技术靶区剂量分布均匀性、适形度,危及器官受照体积、剂量,以及实施治疗的机器跳数,对比三者放疗技术的剂量学差异,探讨sIMRT应用于脑转移瘤治疗的可行性。方法：针对10例脑转移瘤患者分别设计3种放疗计划：三维适形放疗、调强放疗和简化调强放疗。保证靶区和危及器官满足临床要求前提下,分别比较3种计划的靶区剂量分布、靶区均匀指数和适形指数、危及器官受照剂量、机器跳数（MU）等,探讨其剂量学差异。结果：3种照射技术均满足临床要求,靶区（PGTV）均匀指数三者没有差异。靶区（PTV）均匀指数sIMRT逊于IMRT,但与3D-CRT无差异。靶区（PGTV、PTV）适形指数sIMRT逊于IMRT而强于3D-CRT。危及器官的保护例如左、右晶体和脑干,sIMRT优于3D-CRT但与IMRT无区别,对左、右视神经和视交叉的保护,IMRT最好,sIMRT和3D-CRT差异不大。机器跳数（MU）以IMRT最多,sIMRT居中,3D-CRT最少,但3D-CRT二程计划增加照射次数,提示实际治疗时间以sIMRT最优。结论：sIMRT可减轻工作人员劳动强度,缩短治疗时间,节省资源,是一种性价比较高的放疗技术,适用于脑转移瘤放疗。     

铅门跟随技术与铅门固定技术在乳腺癌根治术后调强放疗中的剂量学比较

目的:研究比较铅门跟随技术(JTT)与铅门固定技术(SJT)在乳腺癌根治术后调强放疗中的剂量学差异。方法:在Eclipse TPS(11.0)上采用AAA算法对40例乳腺癌根治术后患者(含锁骨上区,左侧20例、右侧20例)分别采用两种治疗技术设计放疗计划。在95%体积的计划靶区(PTV)满足处方剂量的前提下,尽量降低危及器官的剂量。比较两组治疗计划的剂量—体积直方图及机器总跳数,评估靶区及危及器官的剂量分布。分别将两组治疗计划用Portal Dosimtry进行剂量验证。结果:两组计划的靶区剂量分布均达到临床处方剂量的要求。PTV最大剂量与平均剂量差异无统计学意义。JTT增加了机器跳数,具有极显著性差异(t=4.18,P0.01);JTT动态调强计划中全身的V_5、V_(10),健侧肺D_(mean),患侧肺、心脏、肝脏的V_5、V_(10)和D_(mean),脊髓的D_(max)和D_(mean)的均低于SJT动态调强计划的相应值,差异有统计学意义(t=-11.8~-3.3,P0.01);患侧肺、心脏、肝脏的V_(20)、V_(30)、V_(40)差异无统计学意义。结论:乳腺癌根治术后放疗患者采用固定射野动态调强放疗JTT与SJT两种技术,其靶区和危及器官受量均能满足临床治疗要求,而JTT能够更好地降低正常组织和危及器官的低剂量照射。     

用蒙特卡罗模拟评估小野条件下肺介质中AAA算法的精度

目的：用蒙特卡罗模拟评估放射治疗剂量计算使用的各向异性分析算法（Anisotropic Analytical Algorithm,AAA）在小野条件下肺介质中的计算精度。材料与方法：建立一包含肺介质的水模体,分别用AAA算法、笔形束卷积算法（Pencil Beam Convolution,PBC算法）（作为对比）和蒙特卡罗（Monte Carlo,MC）模拟计算2cm×2cm到8cm×8cm射野条件下该模体中的深度剂量和离轴比,并以MC模拟为标准比较深度剂量。用一维伽马分析对离轴比进行分析。结果：AAA算法在2cmx2cm射野肺介质区域高估了深度剂量,其它情况均低估了深度剂量,剂量偏差范围为-0．24％-2．66％．PBC算法在肺介质区域高估了深度剂量,剂量偏差的范围为1．18％～14．55％。AAA算法计算的离轴比和MC模拟,在射野剂量平坦区相对内收,在剂量跌落区向两侧发散,但AAA算法略高估了射野边缘的剂量,一维伽马分析（与MC相比）通过率为100％（3mm／3％）。PBC算法在射野剂量平坦区相对发散,而在剂量跌落区向两侧内收。一维伽马分析通过率范围为51％～88％。结论：在肺介质中,AAA剂量计算的结果与MC模拟的一致性较好,与PBC算法相比,剂量计算的精度较高。     

颈段及胸上段食管癌调强放射治疗计划的比较

目的：射野数目的多少在调强放射计划中直接影响着靶区的适形性（conformity）,均匀度（uniformity）以及对周围危及器官（organs at risk,OAR）的保护。本文就颈段及胸上段食管癌,对不同射野数目进行调强放射治疗计划的比较。方法：回顾继往颈段及胸上段食管癌病例,从中挑选5位患者,运用5,7,9个射野的调强放射治疗计划,同时对IMRT的靶区运用200 cGy/fx,30fx总共60 Gy剂量,比较在这个给定相同的剂量的条件下,通过剂量体积直方图（dose volumehistograms,DVH）,等剂量曲线分布（iso-dose distributions）以及靶区的适形指数（conformity index,CI）等来比较各个计划中计划靶区（planning target volume,PTV）,以及危及器官（OARs）的剂量学差异。结果：随着射野数目的增加靶区适形度以及等剂量线分布越来越好。7、9个射野对肺的损伤也不像想象中那么大。甚至7、9野的IMRT在肺的V20更低。结论：相比5个射野的IMRT计划,7个射野能提供更好的适形度和均匀性,以及对肺组织的保护;而相比9野计划,7个射野能运用更短的治疗时间和更少的加速器跳数（monitor unite,MU）,减少器官运动对靶区剂量的影响。     

蒙卡剂量算法(XVMC)在胸部肿瘤调强放射治疗计划设计中的临床价值

目的:比较蒙卡剂量算法(Monte Carlo)和笔形束剂量算法(Finite Site Pencil Beam)在胸部肿瘤调强放射治疗计划设计中对计划结果的影响。方法:在MONACO(CMS)治疗计划系统中,分别使用其内嵌的光子蒙卡(XVMC)剂量算法和笔形束剂量算法,对5例胸部肿瘤病例比较其靶区和危及器官的剂量。结果:蒙卡方法得到的结果和笔形束算法的结果相差较大。结论:对于组织密度差异较大的胸部肿瘤病例,特别是使用调强放射治疗技术时,用XVMC剂量算法评估放射治疗计划更准确。     

胰腺癌伽玛刀和加速器治疗计划剂量学比较

目的:比较分析OUR-QGD型γ刀和两种加速器治疗技术胰腺癌治疗计划的剂量学数据,为临床选择放疗技术提供参考。方法:选取20例胰腺癌病例,每例设计靶中靶(Target in Target,TIT)、调强(IMRT)和γ刀三种治疗计划。处方剂量为50 Gy包绕95%的PTV。计算比较三种计划的PTV靶区适形指数和均匀性指数,通过DVH计算靶区剂量和周围要害器官剂量。结果:IMRT计划的PTV靶区适形度最好,TIT计划次之,γ刀计划最差,均匀性指数γ刀计划也要劣于IMRT和TIT计划,但γ刀计划周围正常组织的剂量相对较低,而靶区剂量比TIT和IMRT计划要高得多。结论:根据物理剂量学数据,γ刀治疗胰腺癌可显著提高靶区剂量,同时很好地保护周围正常组织;TIT和IMRT也是治疗胰腺癌的有效方法。     

不同能量X线胸段食管癌调强放疗计划的剂量学研究

目的:研究不同能量X射线治疗胸段食管癌调强放疗(IMRT)计划的剂量学差异。方法:选择l2例胸段食管癌患者,在ADAC Pinnacle3三维治疗计划系统(TPS)中分别采用6 MV、10 MV和15 MV X线给每位患者设计三个调强放疗计划,在规定计划靶区(PTV)至少达到95%处方剂量的前提下,根据剂量体积直方图(DVH)比较三种计划的靶区剂量分布及脊髓、肺、心脏等正常组织受照射剂量的差异。结果:三种计划中靶区的最大剂量、最小剂量、平均剂量及靶区适形度指数、均匀性指数均无明显差异,但15 MV计划高剂量覆盖程度大于6 MV和10 MV计划,脊髓、双肺及心脏受照剂量都在可耐受的范围内,差异也无统计学意义(P>0.05)。结论:6 MV、10 MV、15 MV X射线都能满足胸段食管癌临床调强放疗需求。     

螺旋断层放疗在胸中下段食管癌治疗中对心脏功能保护的研究

【摘要】目的:对比胸中下段食管癌螺旋断层放疗和适形调强放疗心脏的剂量分布,分析螺旋断层放疗前后的心肌酶谱,评估螺旋断层放疗在食管癌治疗中对心脏功能的保护作用。方法:筛选37例胸中下段食管鳞癌患者,为每位患者制定适形调强放疗和螺旋断层放疗计划,比较两种放疗方式的计划靶区（PTV）、心脏的剂量学参数。同时在螺旋断层放疗前一周及一周后进行心肌酶谱检查,并对放疗心肌酶谱进行对比分析。结果:螺旋断层放疗的PTV与心脏最大剂量,心脏V20、V30、V40、V50、V60均明显低于适形调强放疗,差异有统计学意义（P<0.05）;两种放疗方式的PTV适形度指数差异有统计学意义（P<0.05）,而PTV均匀性指数、TOMO前后心肌酶谱差异无统计学意义（P>0.05）。结论:螺旋断层放疗在靶区剂量分布优于适形调强放疗的条件下,能显著降低心脏的最大剂量,并且引起的早期心肌损伤不明显,对心脏起到更好的保护作用。