呼吸幅度对旋转容积调强剂量分布的影响研究

目的 研究呼吸幅度对旋转容积调强放疗(VMAT)剂量分布的影响。方法 采用呼吸运动模拟模体(QUASAR)模拟人体头脚方向的一维呼吸运动,二维电离室矩阵采集不同呼吸幅度等中心层面的剂量分布。通过Verisoft软件及绝对剂量分析,分析采集数据与计划数据比较的剂量分布、等中心绝对剂量百分误差和射野通过率。结果 呼吸运动对靶区等中心点剂量影响小于剂量允许误差5%(t=-22.614~-10.756,P<0.05),使靶区边缘剂量偏高、靶区内热点少、冷点多,且随着呼吸幅度的增大,对靶区整体剂量分布影响越大。6、8、10 mm整个射野γ通过率与静态相比差异有统计学意义(t=3.095、8.685、14.096,P<0.05)。8、10 mm靶区内射野通过率与静态相比差异有统计学意义(t=6.081、9.841,P<0.05)。结论 呼吸运动可导致VMAT剂量传输误差,且误差随靶区运动幅度的增加而升高,且呼吸运动方向靶区边缘的正常组织实际治疗受照剂量高于计划评价。     

三种验证设备在立体定向放射治疗的剂量验证结果分析

目的 比较靶区体积、计算网格和剂量阈值等参数对ArcCHECK、SRS MapCHECK和3DMap 3种验证设备的立体定向放射治疗剂量验证结果的影响。方法 选取50例立体定向放疗计划,分别比较靶区体积(<25 cm³和≥25 cm³)、计算网格(1.0、1.5和2.0 mm)和剂量阈值(5%、10%和15%)对3种验证设备3 mm/3%、3 mm/2%、3 mm/1%、2 mm/3%和 2 mm/2%的γ通过率的影响。结果 靶区体积的改变对于3DMap的影响较大,与小体积相比,3DMap大体积的3 mm/3%、3 mm/2%、2 mm/3%和2 mm/2%的γ通过率分别增加2.2%、2.2%、4.4%和4.7%(t=-2.76、-2.17、-4.72、-3.86,P<0.05);计算网格1.5和1.0 mm相比,对于MapCHECK的影响较大,5种γ通过率分别降低0.7%、1.1%、1.7%、0.9%和1.5%(t=-6.15、 -6.23、-5.98、-5.11、-8.34,P<0.05)。计算网格2.0和1.0 mm相比,对于ArcCHECK影响较大,5种γ通过率分别降低1.0%、1.7%、2.4%、1.7%和2.7%(t=-4.75、-7.30、 -8.63、 -7.11、-8.26,P<0.05);剂量阈值10%和5%相比,对于ArcCHECK影响较大,3 mm/3%、 3 mm/2%、2 mm/3%和2 mm/2%的γ通过率分别降低0.5%、0.8%、1.2%和1.7% (t=5.20、5.68、8.17、9.99,P<0.05)。剂量阈值15%和5%相比,对于3DMap的影响较大,3 mm/3%、 3 mm/2%、2 mm/3%和2 mm/2%的γ通过率分别降低1.6%、1.7%、2.8%和3.2%(t=3.25、2.98、4.40、4.21,P<0.05)。结论 靶区体积、计算网格和剂量阈值对3种验证设备立体定向放疗计划的验证通过率产生不同程度的影响。在临床使用时应对于不同的验证设备具体考虑这些参数对于验证结果的影响。     

调强放疗三维剂量验证系统精度测试及临床应用研究

目的 测试三维剂量验证系统Compass^R测量重建及独立计算剂量的精度,评估其临床应用可行性。方法 设计一系列宽度分别为2、1、0.5 cm的条纹状射野,并选取11例肺部调强放疗（IMRT）计划,使用胶片和电离室对被测系统的平面剂量分布和特定点绝对剂量进行验证测试;使用Compass^R对IMRT模体计划做基于解剖信息的三维剂量验证,验证体积γ通过率、平均剂量偏差等参数。结果 条纹状射野测试,与胶片测量相比,被测系统重建和计算剂量γ通过率大于90%（选用3%/3 mm、2%/2 mm标准）,宽度为0.5 cm射野在半影区内γ通过率略差,被测系统重建和计算剂量曲线与胶片测量的曲线最大偏离分别3.21%和2.70%;IMRT计划特定点绝对剂量偏差在3%以内,最大偏差发生在肺部,IMRT计划等中心平面测量重建与胶片测量的γ通过率平均为（94.65±1.93）% （选用3%/3 mm标准）;三维剂量验证结果,靶区及危及器官的体积γ通过率均大于90%,平均剂量的偏差<1%。结论 测试系统剂量精度可满足IMRT计划验证要求,并能给出与患者解剖结构相关的体积剂量误差与位置误差的信息,有利于评估其对临床的影响。     

直肠癌静态调强与容积旋转调强放疗计划的剂量学对比研究

目的 对比研究直肠癌术后患者应用静态调强放疗(IMRT)和容积旋转调强放疗(VMAT)的计划质量、治疗效率和剂量精度,为临床治疗技术的选择提供参考依据.方法 选择10例直肠癌术后调强放疗患者,行CT模拟定位并勾画靶区及危及器官,在同一计划系统上给予相同处方剂量和目标优化条件,分别设计5野IMRT计划和双弧VMAT计划.比较两种计划的靶区(PTV/CTV)受量、适形指数(CI)、均匀指数(HI)、危及器官(OAR)的受量、机器跳数、治疗计划执行时间,以及剂量验证通过率.结果 两种治疗计划均能满足临床剂量要求,VMAT计划的靶区剂量覆盖率略低于IMRT计划.VMAT和IMRT计划的HI分别为0.095和0.101,差异无统计学意义(t=2.61, P>0.05);而IMRT计划的CI(0.737)优于VMAT计划(0.614)(t=4.94, P<0.05),考虑为VMAT计划优化过程中对周围正常组织低剂量区受量限制过于严格,从而造成计划的适形度受到影响.VMAT计划中正常组织如膀胱、股骨头的低剂量区较之IMRT计划均有不同程度增加.VMAT和IMRT计划的平均机器跳数(MUs)分别为599和515(t=4.72, P<0.05),相应的治疗时间分别为201和304 s(t=5.83, P<0.05).使用Delta⁴对两种计划进行验证,γ通过率(选用3%/3 mm标准)分别为VMAT 93.13%和IMRT 96.00%(t=3.75, P<0.05).结论 直肠癌VMAT和IMRT 计划均可满足临床要求,VMAT计划可以显著降低治疗时间,提高治疗效率,但其疗效还需进一步临床评估.     

2 010例调强放疗患者计划剂量验证结果分析

目的 分析2 010例调强放疗计划剂量验证结果,为改进和完善调强放疗计划验证方法提供参考。方法 回顾性分析北京大学第三医院2012年2月—2016年2月美国瓦里安公司Trilogy加速器治疗的2 010例计划的剂量验证结果,其中调强放射治疗（IMRT）计划965例,容积旋转调强放疗（VMAT）计划1 045例。计划设计使用Eclipse计划系统,剂量验证采用MatriXX及Multicube模体。分析计划和测量等中心点剂量差异,3%/3 mm标准平面剂量分布的γ通过率。等中心点剂量差异<±3%定为通过,平面剂量分布γ通过率>90%定为通过。分析病变部位、治疗技术（IMRT和VMAT）对计划验证通过率的影响。结果 2 010例计划等中心点剂量平均差异为-0.3%±2.4%,γ通过率为97.9%±3.4%。88.2%和96.7%的计划能够通过点剂量验证和平面剂量验证标准。不同病变部位计划验证γ通过率不同（F=3.09,P<0.05）。不同病变计划点剂量和面剂量验证通过率不同（χ²=40.93、39.15,P<0.05）。IMRT和VMAT计划验证点剂量通过率和面剂量验证通过率差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 大部分调强放疗计划能够通过计划验证,不同病变部位计划验证通过率不同,IMRT和VMAT计划验证通过率无差异。     

宫颈癌后装治疗中图形优化与逆向模拟退火优化剂量学分析

目的 比较宫颈癌三维后装计划中图形优化（GO）和模拟退火逆向优化（IPSA）剂量分布的差异,为宫颈癌后装治疗计划优化方法的选择提供依据。方法 利用Excel 2007产生的随机数,从已完成治疗的根治性宫颈癌患者中选取21例,原后装治疗计划采用图形优化,基于原图像信息,制定IPSA计划,统计临床靶区（CTV）剂量体积参数V_100%、V_150%,以及均匀性指数（HI）、适形指数（CI）、膀胱和直肠的D_{1 cm³}、D_{2 cm³},对比两种优化方法的剂量特点。结果 两个计划的靶区剂量均能满足处方要求,所有靶区剂量参数的均值接近,差异无统计学意义（P>0.05）。与GO计划相比,IPSA计划中膀胱D_{1 cm³}、D_{2 cm³}的剂量明显降低（t=3.596、3.490,P<0.05）;直肠剂量参数的差异无统计学意义（P>0.05）。结论 在宫颈癌三管后装治疗中,采用GO和IPSA对靶区无影响,但IPSA可以减小膀胱的最大受量。     

局部晚期鼻咽癌诱导化疗后原发病灶靶区勾画的探讨

目的 探讨局部晚期鼻咽癌诱导化疗后原发病灶(GTVnx)靶区勾画。方法 选择2012-2013年收治的52例局部晚期鼻咽癌患者,诱导化疗2~3周期后行CT定位、标记及图像采集;同期采取相同体位行鼻咽部MRI平扫及增强扫描,采集T₁W₁增强图像;分别在CT图像及MRI图像进行GTV_nx勾画;转移淋巴结、CTV1、CTV2及正常组织均在CT图像进行勾画;通过放疗计划系统进行MRI/CT图像GTV_nx靶区融合;两套靶区给予相同处方剂量及正常组织限量,物理师进行调强放疗计划设计。比较不同图像下诱导化疗后GTV_nx、各靶区照射体积及剂量、正常组织受量变化。结果 在局部晚期鼻咽癌诱导化疗后GTV_nx勾画中,MRI图像勾画靶体积大于CT图像[(43.14±28.40)、(40.09±27.04)cm³,t=3.791,P<0.001];MRI图像勾画靶体积与诱导化疗前原发病灶体积差值[(27.90±11.86)cm³]小于CT图像勾画体积差值[(30.64±11.86)cm³](t=3.948,P<0.001)。两套计划原发病灶靶区照射体积比较,融合靶区计划(41.71±26.86)cm³大于CT图像计划[(38.65±25.66)cm³](t=4.098,P<0.001),但靶区剂量及正常组织受量差异无统计学意义。结论 采用MRI图像进行局部晚期鼻咽癌诱导化疗后原发病灶靶区勾画、MRI/CT靶区图像融合进行放疗计划设计,增加原发灶靶区体积及照射体积,可能减少诱导化疗后放射治疗靶区勾画漏靶发生。     

放射性粒子治疗早期腮腺癌靶区优化初步研究

目的 分析采用部分腮腺靶区行放射性粒子治疗早期腮腺癌的可行性。方法 回顾2004年11月至2013年2月在本院就诊的早期腮腺癌患者14例，所有患者手术均行肿物局部切除，术后联合¹²⁵I放射性粒子植入，根据靶区设计不同分为两组，部分腮腺靶区组和全腮腺靶区组，每组7例。比较两组患者的总生存率及局部控制率，并比较两组病例靶区体积、植入粒子数量、患侧下颌骨升支、咽缩肌、颈髓、外耳道、中耳、乳突等危及器官的受照剂量。结果 经随访51~116个月，两组病例均未见局部区域复发及远处转移，总生存率及局部控制率均为100%。部分腮腺靶区组CTV D₉₀平均为（90.3±20.4）Gy，全腮腺靶区组CTV D₉₀平均为（104.3±10.1）Gy，两组之间差异无统计学意义（P>0.05）。部分腮腺靶区组和全腮腺靶区组的靶区体积平均分别为（9.2±2.4）和（35.1±13.5）cm³（t=5.003，P<0.05）。两组患侧下颌骨升支、咽缩肌、外耳道、中耳、乳突平均剂量及颈髓最大剂量相比较，差异均有统计学意义（t=3.534、4.279、3.034、3.471、7.221、6.103，P<0.05），部分腮腺靶区组较全腮腺靶区组靶区体积缩小、危及器官受照剂量明显降低。结论 早期低度恶性腮腺癌保守切除后，近距离治疗采用肿瘤周围区域的部分腮腺靶区具有一定的可行性，在保证临床疗效的同时可降低对正常组织的损伤。     

组织非均匀性对宫颈癌近距离治疗剂量评估影响研究

目的 比较近距离治疗两种临床常用的剂量计算方法和基于CT影像的蒙特卡罗程序计算的剂量差异,探讨组织非均匀性对宫颈癌近距离治疗剂量评估的影响。方法 回顾性选取2018年1月至2020年6月在安徽省肿瘤医院接受三维近距离治疗的宫颈癌患者11例,分别采用美国医学物理师协会（AAPM） TG43号报告的纯水剂量计算方法（TG43-BT）、快速非均质剂量计算算法Acuros BV （BV-BT）和基于治疗CT影像的EGSnrc蒙特卡罗程序（MC-BT）计算各计划的剂量分布,分析比较3种算法的靶区剂量（D₉₈、D₉₀和D₅₀）、剂量区体积（V_{3 Gy}、V_{6 Gy}、V_{9 Gy}和V_{12 Gy}）和危及器官（OARs）D_{2 cm³}剂量差异。结果 TG43-BT中HRCTV D₉₀为6.274 Gy,比MC-BT高出了近5%,且TG43-BT对靶区体积剂量和各剂量区体积均存在过高评估;除靶区D₅₀和高剂量区V_{12 Gy}外,BV-BT和MC-BT对于靶区剂量计算差异无统计学意义（P>0.05）。此外,BV-BT和MC-BT在直肠、小肠和乙状结肠的D_{2 cm³}评估上差异无统计学意义（P>0.05）,而MC-BT膀胱D_{2 cm³}为4.609 Gy,比TG43-BT、BV-BT明显偏高。结论 TG43-BT未考虑组织非均匀性影响,普遍高估了靶区和多数OARs受量;BV-BT计算效率高,且在多数靶区和OARs评估参数上与MC-BT计算基本一致,但在近源位置和被充盈膀胱的剂量计算上存在不足,临床评估时仍需谨慎。     

3D打印个体化模具在子宫内膜癌术后三维后装治疗中的剂量学研究

目的 探讨3D打印个体化模具辅助子宫内膜癌术后三维后装治疗中的剂量学优势。方法 回顾性选取宁波大学附属第一医院21例早期子宫内膜癌术后患者的三维后装治疗计划,利用北京科霖众计划系统,在已实施的个体化模具组基础上,为每位患者设计虚拟单通道柱状施源器计划,所有计划均采用三维逆向模拟退火的算法。比较两组计划靶区90%、98%和100%体积接受的最低剂量(D₉₀、D₉₈、D₁₀₀)以及适形指数(CI)、均匀度(HI)、超剂量体积指数(OI);同时,对比两组危及器官膀胱、直肠、小肠和尿道的0.01、1、2以及5 cm³所接受的最大剂量(D_{0.01 cm³}、D_{1 cm³}、D_{2 cm³}以及D_{5 cm³})差异。结果 两组计划都能满足临床需求。在靶区所受剂量方面,两组计划靶区D₉₀、D₉₈、D₁₀₀没有明显差异,但是个体化模具组靶区剂量的CI、HI均优于单通道组靶区,而靶区OI指数小于单通道计划(t=-3.21、-5.99、6.25,P＜0.05)。在危及器官所受剂量方面,个体化模具组膀胱、直肠、尿道所受剂量D_{1 cm³}、D_{2 cm³}和D_{5 cm³}相比单通道组均有明显降低(t=3.18、3.21、3.77、7.97、8.92、10.92、2.54、3.46、4.28,P＜0.05);小肠由于距离靶区比较远,在两组计划中所受剂量差异不明显(P＞0.05)。结论 3D打印个体化模具在子宫内膜癌术后三维近距离治疗中靶区均匀度、适形指数更优,而且膀胱、直肠、尿道所受剂量更低,具有推广价值。