乳腺癌保乳术后螺旋断层治疗技术的剂量学研究

目的 研究乳腺癌保乳术后患者应用固定野调强放疗(FF-IMRT)和螺旋断层治疗(HT)计划的剂量学差异。方法 选择10例左侧乳腺癌保乳术后IMRT患者,CT模拟定位、勾画靶区及危及器官,对同一CT图像设计FF-IMRT计划和HT计划。配对t检验两种计划靶区及危及器官剂量分布及照射时间差异。结果 与FF-IMRT计划相比,HT计划的100%PTV覆盖度增加(P=0.000),105%PTV覆盖度降低(P=0.000),平均剂量(D_mean)降低(P=0.002),均匀指数(HI)、适形指数(CI)增加(P=0.001、0.023)。HT计划的患侧肺剂量体积V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀、D_mean分别降低28%、30%、35%、46%、61%、32%(P=0.000),双肺的分别降低30%、28%、34%、46%、62%、26%(P=0.000),心脏的和最大剂量(D_max)分别降低57%、59%、71%、82%、91%、45%和12%(P=0.000~0.002),健侧乳腺D_mean、D_max分别增加0.9、3.0 Gy (P=0.000、0.000),健侧肺的分别增加0.42、2.70 Gy (P=0.000、0.000)。HT计划照射时间明显高于FF-IMRT计划(11.98 min:5.96 min,P=0.000)。结论 左侧如乳腺癌HT计划的靶区均匀性和适形度均优于FF-IMRT计划,危及器官可获得等同于或优于FF-IMRT计划的剂量分布,可作为新照射方式用于乳腺癌保乳术后患者。     

宫颈癌九野均分与角度优化IMRT计划剂量学比较

目的 比较宫颈癌术后患者9个野均分和角度优化的IMRT计划靶区和OAR剂量学参数差异。方法 对 12例宫颈癌术后患者CT图像分别设计9个野均分IMRT计划和利用角度优化产生9个野IMRT计划。评估靶区及OAR剂量分布并配对t检验差异。结果 射野角度优化与均分IMRT计划相比,PTV的 V_95%、V_105%、V_110%分别为99.31%∶99.42%(P=0.020)、60.54%∶47.92%(P=0.013)、7.14%∶0.37%(P=0.000);D_max、D_mean分别为56.62 Gy∶55.47 Gy (P=0.000)、53.29 Gy∶52.72 Gy (P=0.000);CI、HI分别为0.85∶0.89(P=0.000)、0.10∶0.13(P=0.000);膀胱 V₄₀增加约4.7%(P=0.013),直肠 D₄₀增加约0.5 Gy (P=0.004),小肠 V₄₀升高约0.6%(P=0.015)、D_max增加1.4 Gy (P=0.000),骨髓 D_mean均升高约1.3 Gy (P=0.000),马尾神经 D_{0.1 cm³}增加2.0 Gy (P=0.000)。结论 9个野均分IMRT计划质量明显优于通过射野角度优化的IMRT计划。     

前列腺癌多目标优化VMAT计划剂量学研究

目的 探讨多目标优化在前列腺癌VMAT计划中的应用。方法 随机抽取已接受治疗的14例前列腺癌患者VMAT计划资料。这些计划基于单目标优化,保持优化条件不变,改用多目标优化。配对t检验两种计划剂量学参数差异。结果 两种计划均满足临床要求,与单目标计划相比,多目标计划PTV 95%、100%处方剂量覆盖度增加(P=0.000、0.000),105%处方剂量覆盖度降低(P=0.000),D_max降低0.35 Gy (P=0.063);直肠V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀和D_mean分别降低24.7%、36.8%、31.1%、20.5%和6.8 Gy (P=0.000、0.000、0.000、0.001、0.000),D₂cc增加1.4 Gy (P=0.000);膀胱V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀和D_mean分别降低5.7%、18.5%、20.9%、12.5%、5.4%和3.5 Gy (P=0.006、0.000、0.000、0.000、0.002、0.000);小肠V₁₀、V₂₀、V₃₀和D_mean多目标计划有优势。结论 多目标计划在满足靶区剂量情况下可以进一步降低OAR剂量,但结果还需进一步研究和评估。     

食管癌VMAT与IMRT剂量比较的Meta分析

目的 对食管癌VMAT与IMRT靶区和OAR剂量比较行Meta分析。方法 文献检索纳入相关研究,分析靶区和OAR剂量参数、机器跳数及治疗时间。结果 17项研究的323病例纳入Meta分析。VMAT计划中GTV的D_mean、在总剂量≤50.4 Gy时PTV的D_mean和在总剂量>50.4 Gy时PTV的D_max优于IMRT (P=0.009、0.043、0.039)。心脏D_mean、V₃₀、V₄₀,脊髓D_max,肺V₅、V₁₀、D_mean差异均无统计学意义(P>0.05);VMAT计划中肺的V₁₅、V₂₀、V₃₀优于IMRT计划(P=0.001、0.000、0.023)。VMAT计划中单次照射1.8、2.0 Gy的机器跳数较IMRT计划分别减少275.4、134.2 MU (P=0.000、0.022);VMAT计划中单次照射1.8、2.0 Gy的TT比IMRT计划分别缩短323.5、193.7 s (P=0.000、0.009)。结论 VMAT计划能显著减少TT和机器跳数、提高设备使用率,降低肺受照剂量和RP发生风险。VMAT与IMRT相比在照射总剂量≤50.4 Gy时除PTV的D_mean和GTV的D_mean、D_max外,靶区其他剂量参数均无明显优势。对脊髓和心脏保护VMAT也无明显优势。     

宫颈癌放疗计划中小肠3种勾画方法比较

目的 基于3种方法勾画小肠并分别制定放疗计划,评估小肠肠管受照剂量体积差异及3种勾画方法的可行性。方法 选择宫颈癌初期患者12例,处方剂量45 Gy分25次,分别以勾画小肠肠管法(BL)、肠袋法(BB)和勾画整个腹膜腔法(PS)为目标函数制定放疗计划,评估PTV的D_max、D_mean、CI、HI和小肠肠管D_max、D_mean、V₅—V₄₅差异并配对t检验。结果 BL与BB计划相比,PTV在D_max、CI、HI上相近(P=0.171、0.076、0.192),D_mean不同(P=0.017);小肠肠管D_max不同(P=0.038),V₅—V₄₅相近(P=0.315~0.855)。BL与PS计划下相比,PTV的D_max、D_mean、CI、HI均不同(P=0.033、0.044、0.046、0.041),小肠肠管D_max不同(P=0.013),V₅—V₄₅相近(P=0.416~0.977)。从计划结果看要想使小肠肠管V₄₀≤15%,肠袋和腹膜腔V₄₀应≤20%。结论 采用3种勾画方法制定的放疗计划都能使小肠肠管达到相似剂量体积,从PTV的CI、HI及小肠肠管D_max控制方面,勾画肠袋较腹膜腔似乎更好一些。     

晚期肺癌非共面和共面IMRT剂量学比较研究

目的 比较研究晚期肺癌非共面IMRT计划剂量学分布特点,并观察计划执行安全性。方法 对14例晚期肺癌患者优化设计共面和非共面5、7个野IMRT计划,对比共面、非共面各组内及组间计划优化结果。观察4例患者非共面7个野计划的执行过程。结果 随射野数目增加共面及非共面靶区CI均改善(P值均为0.000),非共面野靶区D_mean、D_max、V_95%、HI亦有改善(P=0.001、0.001、0.009、0.000);共面野全肺、患、健肺V₅增加(P=0.000、0.002、0.000)及全肺D_mean增加(P=0.000),相反非共面野全肺、健肺V₅降低(P=0.001、0.005)。组间非共面7个野较共面5个野计划靶区各指标均改善(P值均为0.000);各肺V₂₀均降低(P值均为0.000)且全肺D_mean、V₃₀及健肺V₅降低(P=0.000、0.001、0.000),脊髓D_max亦有减少(P=0.033);但患肺V₅及心脏D_mean增加(P=0.000、0.003)。较共面7个野计划患肺V₅及心脏D_mean亦增加(P=0.000、0.048),但全肺及健肺V₅均降低(所有P=0.000)。4例患者均顺利完成非共面IMRT,全程未发生碰撞风险。结论 非共面7个野IMRT计划改善了靶区剂量分布,降低肺V₂₀、D_mean也控制了低剂量肺体积增加趋势且临床实施安全有效,值得推荐。     

周围型肺癌并纵隔淋巴结转移放疗中分野锁定准直器调强计划对肺组织保护的研究

目的 回顾性设计周围型肺癌并纵隔淋巴结转移的分野锁定准直器调强计划,比较分野锁定准直器计划和准直器位置自动选择调强计划的剂量学特点,研究分野锁定准直器计划对正常肺组织保护。方法 选取12例在本院行IMRT的周围型肺癌并纵隔淋巴结转移患者的治疗计划,计划全部为准直器位置自动选择调强计划,针对相同CT图像与靶区设计分野锁定准直器计划,同一角度射野分野后各准直器位置分别由各分离靶区形状决定。处方剂量60 Gy分30次,计划要求95%PTV达到100%处方剂量。通过DVH统计PTV相关剂量参数、CI、HI、机器跳数、肺组织及心脏剂量体积参数。对两种计划组间行配对样本t检验。结果 两种计划均达到临床要求,两种计划靶区D₂、D₉₈、CI和HI均相近(P均>0.05)。分野锁定准直器计划机器跳数比准直器位置自动选择调强计划多15%~20%(P=0.010)。全肺V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀、D_mean均低于准直器位置自动选择调强计划(P=0.000、0.000、0.000、0.002、0.000);健侧肺V₅、V₂₀、D_mean同样低于准直器位置自动选择调强计划(P=0.000、0.017、0.000)。脊髓和心脏剂量体积参数两种计划剂量体积参数均相近(P均>0.05)。结论对周围性肺癌并纵隔淋巴结转移的调强计划设计可考虑分野锁定准直器计划设计,可一定程度减小肺组织低剂量照射体积,降低放射性肺炎发生概率。     

左乳腺癌保乳术后CRT和FIF-IMRT及逆向IMRT剂量学比较

目的 比较左乳腺癌保乳术后CRT、FIF-IMRT和IMRT剂量学差异。方法 随机选取31例左乳腺癌保乳术后患者,分别制定CRT、FIF-IMRT、IMRT计划。通过DVH图进行自身对照研究,采用非参数检验法比较靶体积及OAR受量分布差异。结果 3种方法均能达到处方剂量要求。CRT组靶区V₁₀₅高、心脏V₃₀、D_max较高(P=0.000、0.000、0.000);IMRT组V₅、D_mean较高(P=0.000、0.000),左肺V₅较高(P=0.000)、V₄₀较低(P=0.000);FIF-IMRT组D_mean最低(P=0.000),IMRT组右肺及脊髓D_mean、D_max均高于其他两组(P=0.000、0.000、0.000、0.000)。单次跳数FIF-IMRT组明显低于其他两组(P=0.000)。结论 CRT在靶区有较好的剂量分布但对周围组织损伤较大,相比而言FIF-IMRT对OAR保护更好且对机器损耗小。     

直肠癌术后固定剂量率容积调强放射治疗的初步研究

目的 初步探讨固定剂量率容积调强在直肠癌术后盆腔放射治疗中的可行性。方法 选取10例直肠癌放疗患者,利用RayStation计划系统为每例患者制定可变剂量率容积调强(VDR-VMAT)、固定剂量率容积调强(CDR-VMAT)和5野静态调强(5F-sIMRT)计划。运用剂量体积直方图评估三种计划的靶区、危及器官和正常组织剂量学参数,评估机器总跳数(MU)和计划执行时间。结果 靶区剂量方面,三种计划的靶区D2%、D_mean、D98%、HI和CI在总体上均有差异(P＜0.001)。CDR-VMAT与VDR-VMAT相比较,D2%、D_mean、D98%、HI、CI差异均无统计学意义;CDR-VMAT与5F-sIMRT相比较,D2%减小1.55 Gy(P=0.005)、D_mean减小0.99 Gy(P=0.005)、D98%增大0.60 Gy(P=0.03)、HI值减小(P=0.008)、CI值增大(P=0.008)。危及器官方面,三种计划的膀胱D_mean、V₄₅、V₄₀,小肠D_mean、D_max、V₄₅,左右股骨头D_mean在总体上均有差异(P＜0.05);小肠V₄₀、V₃₅,左右股骨头V₄₅、V₄₀在总体上均无差异(P＞0.05)。CDR-VMAT与VDR-VMAT相比较,膀胱、小肠、左右股骨头的各剂量学参数差异无统计学意义;CDR-VMAT与5F-sIMRT相比较,膀胱D_mean减小3.05 Gy(P=0.005)、V₄₀减小0.88%(P=0.042),小肠D_mean减小1.75 Gy(P=0.002)、D_max减小1.70 Gy(P＜0.001),左、右股骨头D_mean减小(P=0.008,0.042)。正常组织低剂量受照体积方面,三种计划的正常组织受照低剂量体积除V₁₀(P=0.497)之外,V₅、V₁₅、V₂₀、V₂₅和V₃₀在总体上均有差异(P＜0.001)。CDR-VMAT与VDR-VMAT相比,V₅、V₁₀、V₁₅、V₂₀、V₂₅和V₃₀差异无统计学意义;与5F-sIMRT相比,CDR-VMAT的V₅减小1.18%(P=0.005)、V₁₅减小0.61%(P=0.022)、V₃₀减小0.80%(P=0.022),V₁₀、V₂₀和V₂₅差异无统计学意义。CDR-VMAT计划的MU为(668.51±45.92),比VDR-VMAT(574.13±50.20)增加16.44%,比5F-sIMRT(537.19±37.34)增加24.45%;CDR-VMAT计划执行时间(3.34±0.22)min是VDR-VMAT(1.76±0.04)min的近两倍,比5F-sIMRT(4~6)min稍短。结论 CDR-VMAT可形成与VDR-VMAT一样高质量的计划,较5F-sIMRT有更优的靶区覆盖率、危及器官保护和正常组织低剂量受照体积。但CDR-VMAT计划的MU比VDR-VMAT和5F-sIMRT增多;执行时间比VDR-VMAT长,比5F-sIMRT稍短。CDR-VMAT初始成本较低,有望为不具备可变剂量率的直线加速器提供额外的旋转放疗的选择。     

肺癌调强放疗计划AAA算法与PBC算法比较研究

目的 比较Eclipse治疗计划系统笔形束卷积算法(PBC)和各向异性分析算法(AAA)在肺癌调强放疗计划的剂量学差异,并对两种算法进行胸部模体的剂量测量验证。
方法 选取10例肺癌调强放疗计划,分别使用PBC算法与AAA算法进行剂量计算,比较计划靶体积剂量分布及肺和脊髓受量差异。然后将不同算法的治疗计划移植至模体上,对模体内多点进行验证测量,比较计算值与测量值一致性。对两种算法的剂量比较行配对t检验。
结果 与PBC算法相比,AAA算法的计划靶体积D_max更高(t=－4.03,P=0.010)、D_min更低(t=5.09,P=0.040),处方剂量对计划靶体积覆盖体积减小;AAA算法的肺D_mean、V₂₀和脊髓D_max高于PBC算法(t=－3.99、－2.79、－5.46,P=0.010、0.038、0.003)。验证测量结果显示AAA算法计算值与测量值平均偏差<2%,等中心点处优于PBC算法(t=－3.82,P=0.012)。
结论 肺癌调强放疗计划PBC算法高估了靶区剂量、低估了肺和脊髓剂量,因此推荐使用对组织不均匀处理能力更强的AAA算法。     

基于四维CT自由呼吸下全乳调强放疗靶区与危及器官剂量学研究

目的 探讨基于4DCT的自由呼吸状态下全乳正向调强放疗(IMRT)临床靶体积(CTV)位移及体积变化与计划靶体积(PTV)及危及器官(OAR)剂量学变化的相关性。方法 选择行保乳术后接受4DCT模拟定位患者 17例,以T₀为参考时相制定全乳正向IMRT计划,并将T₀时相的IMRT计划复制到其余9个时相上。观察呼吸周期中呼吸运动导致的PTV与OAR剂量学变化。结果 自由呼吸状态下全乳CTV位移矢量为(2.09±0.74) mm,变化率为(3.05±0.94)%。CTV变化与PTV及OAR剂量学变化无关(r=－0.390~0.480,P=0.182~0.775);CTV在前后、头脚及矢量方向与PTV平均受量、适形指数、肺脏高剂量受照体积均相关(r=－0.975~0.791,P=0.000~0.041);CTV头脚、矢量方向位移仅与心脏 V₅有关(r=－0.795、0.687,P=0.006、0.028)。肺体积变化与其高剂量受照体积呈正相关(V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀,r=0.655~0.882,P=0.001~0.040),而心脏体积变化仅与 V₅相关(r=－0.701,P=0.024)。结论 自由呼吸状态下实施保乳术后全乳正向IMRT,乳腺固有体积变化对放疗影响可忽略,基于4DCT定位并制定治疗计划或辅助呼吸控制可保证全乳正向IMRT实施更为准确。     

基于11C-MET PET-CT与MRI对脑胶质瘤精确放疗GTV勾画的比较研究

目的 探讨¹¹C-MET PET-CT和MRI图像对脑胶质瘤GTV确定的差异。方法 选取6例经病理证实为胶质瘤患者的术前MRI及¹¹C-MET PET-CT图像,分别由我科5位医师在两种图像资料上勾画GTV,比较两者差异。结果 在MRI¹¹C-MET PET-CT上勾画的GTV体积相似(P=0.917),GTV变异系数也相似(P=0.600)。勾画的GTV重合度最大为73.0%、最小为51.8%。方差分析显示不同勾画者之间在两种图像资料上勾画的GTV相似(P=0.709),但PET-CT组GTV最大差值为27.66 cm³,而MRI组的为40.37 cm³。结论 MRI与PET-CT显示的肿瘤边界存在差异,不同勾画者勾画的GTV相似,PET-CT组的GTV最大差值较MRI组的小,¹¹C-MET PET-CT显示GTV较为直观。     

非小细胞肺癌 3~5个脑转移瘤优选调强放疗的可行性研究

目的 探讨调强放疗(IMRT)技术治疗非小细胞肺癌 3~5个脑转移瘤的优势。     

食管癌VMAT与IMRT的剂量学比较

目的 比较食管癌VMAT与静态IMRT的剂量学差异,探索VMAT的可行性。     

3DCRT与IMRT对Ⅲ期NSCLC剂量学及疗效比较

目的 比较Ⅲ期NSCLC采用3DCRT与IMRT疗效及肿瘤靶区剂量分布。方法 回顾分析419例行3DCRT 或IMRT的Ⅲ期NSCLC资料,其中340例3DCRT、79例IMRT,中位处方剂量60 Gy (范围50~76 Gy)。140例单纯放疗、279例放化疗。采用DVH参数评价靶区剂量分布,Kaplan-Meier法计算OS率并Logrank法检验。结果 一般临床资料相比,IMRT组比3DCRT组的年龄偏大、N期和临床分期偏晚(P=0.01、0.00、0.00);靶区剂量体积参数相比,IMRT组比3DCRT组的PTV更大(P=0.01),CTV的D_mean、D₉₀和PTV的D_mean、V₆₅~V₆₀明显小(P=0.03、0.05、0.01、0.01、0.04),双肺V₅~V₂₀、食管D_mean、野内食管长度、LET50~LET55和脊髓D_mean均明显高(P=0.00、0.00、0.03、0.02、0.00、0.00、0.00、0.00、0.01、0.00)。随访率97.4%,全组放疗后1、3、5年OS率和中位生存期分别为65.5%、26.1%、18.5%和20个月。IMRT组与3DCRT的OS率、急性期RP和放射性食管炎发生率相似(P=0.06、0.73、0.13);分层分析仅男性、T₃~T₄期、N₀~N₂期、未化疗者IMRT组生存率低于3DCRT组(P=0.04、0.04、0.02、0.00)。结论 Ⅲ期NSCLC的IMRT与3DCRT疗效相近,但有潜在剂量学优势,其结果有待进一步证实。     

肝癌体部γ刀与HT的剂量特点分析

目的 分析肝癌在体部γ刀和HT计划中的剂量特点,评估两组计划在OAR保护和全身低剂量区体积大小方面的差异。方法 选取12例已行γ刀治疗的肝癌患者CT定位图像,勾画肿瘤靶区和OAR,分别设计γ刀和HT计划,通过DVH图评估靶区和OAR剂量学参数并配对t检验差异。结果 γ刀组与HT组相比靶区D_mean、D_max增高(P=0.002、0.000),适形度降低(P=0.001),脊髓、左肾D_max和胃、左肾D_mean降低(P=0.013、0.012、0.010、0.023),正常组织(全身-PTV)V₄₀、V₃₅、V₃₀、V₂₅和V₂₀增高(P=0.001、0.001、0.001、0.007、0.029),肝脏(全肝-GTV)V₄₀、V₃₅、V₃₀、V₂₅增高(P=0.002、0.004、0.008、0.046),V₁₀、V₅降低(P=0.019、0.031),胃D_max、右肾和肝脏D_mean相近(P=0.247、0.308、0.401)。结论 两组计划均能符合临床治疗要求。相同剂量下γ刀组靶区D_mean明显高于HT组,但HT组能获得更好靶区适形度,并能更好减少正常组织和肝脏V₂₅~V₄₀,同时也使V₅~V₁₀增加。     

用锥形束CT图像引导技术分析肺癌放疗摆位误差及其对剂量分布影响

目的 研究千伏级锥形束CT (CBCT)引导下肺癌放疗摆位误差及其对靶区和正常组织受量影响。方法 采用瓦里安IX直线加速器机载影像系统对 23例肺癌患者三维放疗前行CBCT扫描,并与计划CT图像匹配获得左右、头脚、前后方向摆位误差。在CMS计划系统中将治疗中心移至扫描中心,模拟未移床时剂量分布,研究摆位误差对计划靶体积(PTV)、大体肿瘤体积(GTV)及正常组织受量影响,并行F检验。结果 左右、头脚、前后方向误差分别为 －0.18、－0.43、－2.64 mm,其绝对值最大分别为13、 21、8 mm。5 mm内误差在3个方向上分别占93.9%、71.4%、81.9%。模拟未移床时的剂量分布显示95%PTV剂量、PTV平均剂量、95%GTV剂量、GTV平均剂量分别为原计划的89.7%(F=7.04,P=0.011)、97.9%、95.5%、98.8%(F=0.32,1.68,0.11;P=0.572,0.201,0.740)。肺接受≥5、10、20、30 Gy体积占总体积百分比、肺平均受量、脊髓1 cm³体积受量分别为原计划的102.7%、103.1%、105.0%、110.6%、103.0%、98.1%。任一方向误差>5 mm对95%PTV受照剂量的影响有统计学意义(F=14.58,P=0.001)。结论 肺癌放疗摆位误差大多在5 mm内,以头脚方向误差最大,任一方向误差>5 mm将对PTV受量产生明显影响。