基于数据库的宫颈癌自动调强计划设计可行性研究

目的 基于重叠体积直方图(OVH)和优质宫颈癌IMRT计划数据库,研究并评估宫颈癌IMRT自动计划的可行性。方法 选取200例宫颈癌患者的优质IMRT计划和OVH,建立OVH和优质计划数据库。另选取26例宫颈癌病例作为测试病例,自编程序实现OVH数据至图像转化及图像相似度计算。选取图像相似度最高的数据库病例的计划优化函数,结合Pinnacle³计划系统脚本实现自动计划设计。比较自动计划和手工计划的剂量学参数、计划质量和设计时间。结果 与手工计划相比,自动计划的靶区覆盖、适形性、均匀性相当(P>0.05);直肠V40、V45和平均剂量分别下降了6.1%、1.3%和50.7 cGy (P<0.05),小肠和股骨头的平均剂量分别下降了31.7 cGy和188.9 cGy(P<0.05),髂骨的平均剂量下降了92.3 cGy(P>0.05)。自动计划降低了71%的计划设计时间。结论 基于OVH和优质宫颈癌IMRT计划数据库所设计的宫颈癌自动调强计划,不仅大大减少了计划设计时间,而且能够在不降低靶区覆盖度、适形性的同时降低正常组织的受照剂量。     

宫颈癌的调强放射治疗

宫颈癌调强放疗(IMRT)较常规放疗具有技术及临床上的优势,特别对局部进展期宫颈癌,有助于改善靶区剂量分布、减少周围正常组织受量,提高疗效,减少并发症。该文主要对此进行综述。     

宫颈癌术后盆腔调强放疗计划方法的剂量学比较研究

目的 比较两种调强放疗(IMRT)方法 (对骨髓进行单独限最的BMS-IMRT,未对骨髓进行单独限量的IMRT)在宫颁癌靶体积剂量覆盖及危及器官保护方面的差异,探讨宫颈癌患者术后盆腔外照射骨髓保护的合理方法 .方法 对10例宫颈癌术后患者进行模拟CT增强扫描,在计划系统内勾画临床靶体积(CTV),CTV均匀外扩1.0 cm生成计划靶体积(PTV),同时勾画小肠、直肠、膀胱、骨髓.进而设计出BMS-IMRT和IMRT的2种治疗计划,处方剂量为45 Gy分25次,1.8 Gy/次.所有计划都使95%靶区体积达到处方剂量要求.并用ADAC Pinnacle~3计划系统提供的卷积或迭加算法对两种放疗技术的治疗计划进行剂量计算,比较靶区及危及器官剂量分布、剂量体积直方图参数.结果 BMS-IMRT计划的靶区剂量均匀性不如IMRT,但其适形度优于IMRT计划,BMS-IMRT放疗计划中骨髓的V_5、V_(10)、V_(20)、V_(30)、V_(40)分别比IMRT降低1.81%、8.61%、31.81%、29.50%、28.29%,而小肠、膀胱、直肠等危及器官的受量差别不大.结论 对于宫颈癌术后患者BMS-IMRT降低了骨髓低剂量受照体积,从而有助于降低急性骨髓抑制发生概率、提高患者生活质量,值得在临床工作中推广应用.     

基于深度学习方法的乳腺癌调强放疗自动计划研究

目的 开发一种基于深度学习网络的乳腺癌调强放疗计划剂量分布预测的方法,并评估将其用于自动计划的可行性。方法 从复旦大学附属肿瘤医院选取 240例左侧乳腺癌患者,200例作为训练集,20例作为验证集,另外 20例作为测试集。应用深度学习网络建立患者CT影像、靶区和危及器官的勾画图像与剂量分布的相互关系,达到预测新患者剂量分布的目的,并尝试将预测的剂量分布作为目标函数优化并生成治疗计划。结果 临床治疗计划的剂量分布和预测的剂量分布相比,靶区(除同步加量的PTV48Gy)和危及器官的剂量值相近,且基于预测的剂量分布生成的治疗计划与预测结果基本相同。结论 本研究实现了一种基于深度学习网络的乳腺癌调强计划剂量分布预测方法,有助于进一步实现自动设计治疗计划的目标。     

宫颈癌调强放射治疗进展

中晚期宫颈癌的主要治疗方式是放射治疗.调强放疗技术具有很大优势,其计划设计个体化,靶区剂量分布安全合理.与常规放疗相比,调强技术提高了疗效,减少了并发症.因此调强放疗将成为宫颈癌治疗的主要方式.     

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。     

基于预测可行性DVH的肝癌VMAT自动计划方法研究

目的:建立基于预测可行性剂量体积直方图(DVH)的肝癌容积调强弧形治疗(VMAT)自动计划方法,并评价其性能。方法:回顾性随机选取10例放疗肝癌病例。采用Pinnacle Auto-Planning设计VMAT自动计划,通过PlanIQ剂量预测得到可行性DVH曲线,并根据其显示的可行性目标区间设置自动计划的初始优化目标...     

宫颈癌术后盆腔容积调强弧形治疗与固定野调强放疗计划的剂量学研究

目的 研究宫颈癌术后患者应用固定野调强放疗(FF-IMRT)和容积调强弧形治疗(VIMAT)计划剂量学差异。方法 选择 13例宫颈癌术后调强放疗患者CT模拟定位并勾画靶区及危及器官,对同一CT图像设计FF-IMRT计划和VIMAT计划,评估计划靶体积(PTV)及危及器官的剂量学参数。两种计划参数比较用配对t检验。结果 与FF-IMRT计划相比,VIMAT计划PTV的95%覆盖度增加(t=9.84,P=0.000)、110%覆盖度降低(t=－3.72,P=0.003)、最大剂量(D_max)降低(t=－3.51,P=0.005)、适形指数变差(t=5.93,P=0.000),但PTV105%覆盖度、平均剂量(D_mean)、不均匀指数均相似(t=－0.02、－0.60、1.13,P=0.842、0.560、0.283);膀胱 V₃₀降低约10%(t=－4.99,P=0.000)、D_mean降低1.4 Gy (t=－3.65,P=0.004)、D_max降低1.5 Gy (t=－18.03,P=0.000),直肠 V₄₀降低约10%(t=－2.99,P=0.012),D_mean降低0.6 Gy (t=－2.98,P=0.013)、D_max降低0.8 Gy (t=－4.05,P=0.002),小肠 V₄₀降低最多(10%)(t=－4.74,P=0.001)、D_max降低0.8 Gy (t=－9.45,P=0.000),骨髓 V₅₀降低最多(16%)(t=－4.04,P=0.002)、D_mean降低1.9 Gy (t=－16.21,P=0.000),左、右股骨头 D₅和马尾神经 D_max分别降低1.6、2.7 Gy和1.5 Gy (t=－2.89、－6.22、－4.80,P=0.015、0.000、0.001);机器跳数减少57%(t=－40.54,P=0.000)。结论 宫颈癌患者采用VIMAT技术可获得等同于或优FF-IMRT计划的剂量分布,机器数量明显降低,但其疗效还需进一步临床评估。     

宫颈癌调强放射治疗研究进展

文章主要对调强适形放射治疗(intensitymodulatedradiationtherapy,IMRT)在宫颈癌术后预防性照射、中晚期宫颈癌及腹膜后淋巴结转移治疗中应用,降低正常组织受量、减少各种急慢性并发症方面的作用进行综述。     

术前术后宫颈癌膀胱充盈度一致性在调强放疗中对靶区及危及器官重要性研究

目的 在宫颈癌调强放疗中使用膀胱容积测量仪(BVI 9400)控制术前及术后宫颈癌患者的膀胱充盈度,比较靶区位移误差及其引起的照射剂量变化、膀胱充盈形态变化,研究膀胱充盈度的一致性在宫颈癌调强放疗中的重要性。方法 选取本院2018年内放疗的45例宫颈癌患者,分成A、B、C组,每组15 例。A组为未手术患者,B组为根治术后患者(两组疗前均使用BVI 9400监测膀胱尿量),C组随机选取患者采取自主憋尿未监测治疗前膀胱尿量。3个组患者疗前均行KV-CBCT扫描进行在线配准分析,计算在左右、头脚,腹背方向的靶区位移误差、处方剂量PTV覆盖体积百分比(V100)及百分比差值(ΔV100)。结果 左右、头脚,腹背方向平均位移误差A组分别为1.67、1.55、1.67 mm,B组分别为1.43、1.58、1.84 mm,C组分别为2.27、2.30、2.08 mm。V100、ΔV100 A组分别为96.96%、1.17%,B组分别为95.9%、1.29%,C组分别为94.02%、2.17%。结论 控制膀胱充盈度的一致性均能在一定程度上减小膀胱充盈程度不一致对误差产生的影响,保证了靶区位置的精度和靶区的照射剂量,对膀胱、小肠、直肠起到一定的保护作用,减轻宫颈癌患者放疗反应。     

IMRT同步剂量补偿高剂量率后装治疗大体积宫颈癌的疗效分析

目的 探讨IMRT同步剂量补偿高剂量率后装治疗方法在局部晚期宫颈癌治疗中的价值。方法 2010-2015年四川省肿瘤医院病理诊断明确的120例肿瘤最大径≥6 cm或最大径≥5 cm且肿瘤呈偏心性生长的宫颈癌患者接受盆腔外放疗,之后予以后装联合同步IMRT剂量补偿同步顺铂化疗。IMRT 45 Gy分25次,后装联合同步IMRT剂量补偿HR-CTV 7 Gy/次、IR-CTV 5~6 Gy/次,共5次;危及器官勾画直肠、乙状结肠、膀胱及毗邻小肠。所有入组患者均接受以顺铂75 mg/m² ,每3周1次为基础同步化疗。结果 全组患者随访14~96个月(中位数46个月)。5年局部控制、无进展生存、总生存率分别为92.8%、76.6%、81.0%。胃肠道、泌尿生殖系统急性1-2级早期不良反应分别为57.8%、14.6%,3级分别为8.1%、2.9%;晚期1-2级不良反应分别为8.4%、5.3%,3级分别为0.97%、1.3%。结论 IMRT联合同步剂量补偿HDR-ICBT方法治疗局部晚期宫颈癌严重不良反应发生率低,且具有较好的局部控制率和总生存率,是肿瘤体积较大的局部晚期宫颈癌患者综合治疗的有效方法。     

基于核密度估计的自动计划研究

目的 研究利用患者解剖结构信息预测DVH并实施自动计划的方法,并应用于临床实践。方法 本研究采用了统计学中的核密度估计方法,利用治疗计划数据库中的相关信息可在计划设计之前根据患者解剖结构预测OAR的DVH。将DVH预测结果转化为计划设计时的目标函数,结合Pinnacle TPS的Auto-plan技术高效制定出临床上可接受的治疗计划。Auto-plan和手动计划、预测值与实际值比较行配对t检验。结果 直肠癌、乳腺癌和鼻咽癌各10例患者危及器官DVH的预测结果显示,重要临床剂量点预测值与实际值的平均值的偏差<5%(P>0.05)。对10例乳腺癌患者运用Auto-plan进行计划的重新设计,结果显示心脏剂量降低明显,靶区覆盖率有所提高,与预测结果是一致的。结论 DVH预测方法可以实现患者DVH的准确预测,与Auto-plan技术结合可制定出临床可接受的治疗计划。     

基于危及器官剂量预测和射野角度优化的食管癌调强放疗自动计划研究

目的 在Raystation计划系统上实现基于危及器官剂量预测和射野角度优化的食管癌调强放疗(IMRT)计划自动设计。方法 选取50例食管癌IMRT计划数据作为训练集,训练危及器官剂量预测模型。另外选取20例病例应用RuiPlan自动计划脚本和人工方法分别进行计划设计,其中在自动计划中使用射野角度优化和危及器官剂量预测模型。配对t检验比较两组计划的剂量差异和工作效率。结果 人工计划和自动计划计划靶体积的适形指数、均匀性指数,全肺V5Gy与脊髓Dmax均相近(均P>0.05)。自动计划的左肺和右肺V20Gy、Dmean较人工计划下降1.1%、0.37Gy和1.2%、0.38Gy (均P<0.05),心脏V30Gy、V40Gy、Dmean较人工计划下降5.1%、3.0%、1.41Gy (均P<0.05)。自动计划的人工操作时间、计算机处理时间、机器跳数较人工计划分别减少了65.8%、14.1%、17.2%(均P<0.05)。结论 RuiPlan自动计划脚本能够通过危及器官剂量预测和射野角度优化的方法提高食管癌计划设计效率,为食管癌放疗计划设计提供了另一种可选途径。     

基于图像形变配准的宫颈癌放疗累积剂量学研究

目的 比较两种不同累积方式下宫颈癌放疗累积剂量,并分析直肠累积剂量与放射性直肠炎严重程度相关性。方法 回顾分析278例已完成放疗的宫颈癌患者资料,对其中发生放射性直肠炎的49例患者分别采用直接“剂量-体积”直方图参数累积方法(S-DVH组)与图像形变配准方法(DIR组)获得累积剂量(EQD2Gy),并统计该278例患者S-DVH法的直肠累积剂量(D2.0cm³、D1.0cm³、D0.1cm³)。采用Spearman法进行相关分析。结果 S-DVH组较DIR组的高危临床靶体积D90%高2 Gy[(88.66±5.75) Gy∶(86.66±5.54) Gy, P<0.05],膀胱D2.0cm³、D1.0cm³分别高2.13Gy[(82.46±6.91) Gy∶(80.33±6.86) Gy,P<0.05]、2.35 Gy[(88.46±4.37) Gy∶(86.11±3.93) Gy,P<0.05],直肠D2.0cm³、D1.0cm³分别高[1.99 Gy (72.49±5.17) Gy∶(70.50±5.03) Gy,P<0.05]、2.71 Gy[(78.87±4.50) Gy∶(76.16±4.14) Gy,P<0.05]。直肠D2.0cm³、D1.0cm³、D0.1cm³与放射性直肠炎严重程度呈正相关。结论 两组累积剂量不同但均在可接受范围,临床上为了简便可用S-DVH法评估。直肠D2.0cm³、D1.0cm³、D0.1cm³可用于预测直肠放疗不良反应。     

宫颈癌术后IMRT中骨盆受量评估及预测

目的 宫颈癌术后IMRT中通过分析两种骨盆的定义方法以及骨盆受量的影响因素来评估和预测骨盆的剂量,为宫颈癌术后IMRT中骨盆的保护提供参考。方法 选择60例骨盆未限量的宫颈癌术后IMRT患者,按照解剖方法和Mell方法勾画两种骨盆轮廓(骨盆解剖、骨盆Mell),基于骨盆解剖限量重新设计治疗计划后分析两者的剂量关系。应用Pearson法分析相关性,Logistic多元回归分析影响骨盆解剖剂量的因素并建立剂量预测模型。结果 骨盆解剖、骨盆Mell体积分别为925.82、1141.20cm³(P=0.000)。骨盆解剖与骨盆Mell剂量存在相关性(r>0.622,P=0.000),前者剂量明显大于后者;两者V10、V20、V30的关系分别为y=-8+1.01x、y=-13+1.05x、y=-4+0.9x。文献推荐骨盆Mell限量标准(V10≤90%、V20≤75%、V30≤60%)经计算得到相应骨盆解剖限量标准为V10≤97%、V20≤83%、V30≤70%。骨盆解剖限量后可降低受量,其中V10、V20、V30、Dmean分别降低3.64%、12.69%、12.02%、6.93%(P=0.000、0.000、0.000)。多因素分析显示骨盆解剖重叠在PTV内的相对体积是骨盆解剖剂量的影响因素(P<0.05),当重叠体积<18%时骨盆限量易达到剂量限值要求。结论 宫颈癌术后IMRT中两种骨盆定义方法均能应用于临床,骨盆限量能显著降低其剂量。骨盆重叠在PTV内的相对体积是骨盆剂量的独立影响因素,重叠体积小于18%的患者其骨盆限量后易达到剂量限值要求。     

宫颈癌术后IMRT中骨盆受量评估及预测

目的 宫颈癌术后IMRT中通过分析两种骨盆的定义方法以及骨盆受量的影响因素来评估和预测骨盆的剂量,为宫颈癌术后IMRT中骨盆的保护提供参考。方法 选择60例骨盆未限量的宫颈癌术后IMRT患者,按照解剖方法和Mell方法勾画两种骨盆轮廓(骨盆解剖、骨盆Mell),基于骨盆解剖限量重新设计治疗计划后分析两者的剂量关系。应用Pearson法分析相关性,Logistic多元回归分析影响骨盆解剖剂量的因素并建立剂量预测模型。结果 骨盆解剖、骨盆Mell体积分别为925.82、1141.20cm³(P=0.000)。骨盆解剖与骨盆Mell剂量存在相关性(r>0.622,P=0.000),前者剂量明显大于后者;两者V10、V20、V30的关系分别为y=-8+1.01x、y=-13+1.05x、y=-4+0.9x。文献推荐骨盆Mell限量标准(V10≤90%、V20≤75%、V30≤60%)经计算得到相应骨盆解剖限量标准为V10≤97%、V20≤83%、V30≤70%。骨盆解剖限量后可降低受量,其中V10、V20、V30、Dmean分别降低3.64%、12.69%、12.02%、6.93%(P=0.000、0.000、0.000)。多因素分析显示骨盆解剖重叠在PTV内的相对体积是骨盆解剖剂量的影响因素(P<0.05),当重叠体积<18%时骨盆限量易达到剂量限值要求。结论 宫颈癌术后IMRT中两种骨盆定义方法均能应用于临床,骨盆限量能显著降低其剂量。骨盆重叠在PTV内的相对体积是骨盆剂量的独立影响因素,重叠体积小于18%的患者其骨盆限量后易达到剂量限值要求。