鼻咽癌CDR-VMAT与ss-IMRT剂量学比较评估

目的：分别比较鼻咽癌（NPC）恒定剂量率容积调强（CDR-VMAT）方式和7野、9野静态调强（ss-IMRT）方式的计划质量及治疗效率,提供临床参考意义。方法：对10例NPC患者以相同的处方剂量,但分别采用CDR—VMAT、7野SS—IMRT和9野ss-IMRT方式设计计划。比较三组计划在剂量分布、靶区适形指数（cI）与均匀性指数（HI）,不同危及器官（OAR）的剂量以及治疗计划的执行时间的差异。结果：三种执行方法均能满足临床剂量要求,与7野调强相比（7F-IMRT）,恒定剂量率方式（CDR-VMAT）靶区PTV7n4最小剂量D98％略优,适形指数CI较好（p=0．006）;靶区PTV66、PTV60、PTV54的均匀性指数HI较好（p=0．010,0．003,0．032）;且靶区PTv。的最小D98％最大剂量D98％较优（P=0．022,0．036）。与9野调强（9F—IMRT）J（R比,除靶区PTV。和PTV。中位剂量D50％略低及PTV60最小剂量D98％略差外（P=0．001～0．021）,其它比较参数无显著差异。危及器官方面（OrganatRiskOAR）,9野调强计划中,脊髓、腮腺可以得到更好的保护（p=0．032,0．047）。CDR-VMAT和7野、9野调强计划组总机器跳数（Mu）分别为552（＋48）MU、748（＋87）和730（＋76）MU,使用CDR-VMAT方式跳数分别减少36％和32％。结论：与7野调强比较,在危及器官剂量相似的情况下,CDR-VMAT容积调强和9野调强方式均提高靶区内的剂量分布,且CDR-VMAT方式可提高治疗效率。     

鼻咽癌调强放疗布野方案剂量学比较

目的：通过对鼻咽癌逆向调强放疗三种常用的7野方案进行比较，确定符合临床要求的较佳布野方案。方法：对10例初治鼻咽癌患者采用调强放射治疗方案，针对每例患者按不同方案设计3个计划，分别为方案A：7野均匀分布，方案B：前7野，方案C：后7野。每野的照射范围从颅底到锁骨上淋巴预防区。所有计划都用同样的物理目标函数和约束条件进行优化，分别比较三个计划的靶区和危及器官剂量分布、剂量体积直方图（DVH）、靶区适形度指数（CI）等指标。结果：三个计划的靶区剂量分布无明显差异，方案A、C比方案B降低了12t腔黏膜平均剂量的21．2％和31．3％，但是方案C计划增加了后颈部软组织的剂量。方案A、B比方案C分别降低了颞叶珐剂量的2．7％、3．5％和脑干珐剂量的1．7％、2.3％。A、B、C三种方案中脑干、脊髓的D1剂量无明显差别，腮腺、颞颌关节的D50剂量也无明显差别。适形度指数三种方案差别并不显著。结论：调强放疗7野计划可以满足鼻咽癌靶区的剂量要求。布野方向对剂量分布有较大影响，方案A优于方案B、C：但是若肿瘤侵犯到了鼻咽腔的顶壁、前床突、后床突等部位，方案A、C较难避开晶体，只能选择B方案。用非共面射野方式以避开晶体。     

TomoDirect技术在鼻咽癌放疗中的剂量学研究

目的:研究鼻咽癌患者应用TomoDirect（TD）、TomoHelical（TH）及常规加速器固定野调强技术（FF-IMRT）设计的计划的剂量学差异。 方法:选取10例鼻咽癌患者,对患者CT图像分别设计TH、TD和FF-IMRT计划,评估靶区、危及器官和正常组织的剂量分布。采用单因子方差分析法比较TH、TD、FF-IMRT计划的剂量学参数差异,并用LSD法进行两两比较。 结果:TD技术设计的计划,靶区剂量学与TH、FF-IMRT无明显差异;危及器官保护与TH相似,相比于FF-IMRT,脊髓最大剂量降低约4 Gy（P=0.000）;腮腺平均剂量降低约20%（P=0.000）,[D33]、[D50]、[D60]显著低于FF-IMRT（P=0.000）;口腔、喉的平均剂量分别比FF-IMRT降低约7 Gy（P=0.000）和20 Gy（P=0.000）;颞颌关节的最大剂量比FF-IMRT降低10 Gy（P=0.000）;而在视神经、视交叉的保护上,TD与TH均不如FF-IMRT;靶区外正常组织受照剂量,TD计划具有一定优势。 结论:鼻咽癌患者TD计划的剂量学参数与TH计划相似,整体优于FF-IMRT计划,完全满足临床剂量学要求,可以作为一种新的治疗手段。     

鼻咽癌调强放射治疗剂量学研究

目的：分析初治鼻咽癌调强放射治疗（IMRT）各级靶区和周围正常组织器官的剂量学特点，方法：2006年9月至2007年3月住院的40例初诊并接受IMRT的鼻咽癌患者进入本研究。肿瘤靶体积分为鼻咽入体肿瘤体积（GTVnx）、颈部大体肿瘤体积（GTVnx）、临床靶体积1（CTV1）、临床靶体积2（CTV2）。各处方剂量分别为PTVnx68Gy-74Gy，PTVnd 62Gy-70Gy，PTV160Gy-64Gy，PTV254Gy。鼻咽原发灶和上颈淋巴引流区采用IMRT，下颈及锁骨上淋巴区常规单前野照射。对各级肿瘤靶区以及周围正常器官受量情况进行研究。结果：PTVnx和PTVnd的Dmin、Dmax、Dmean、D95分别为60．9Gy、81．2Gy、76．7Gy、71．2Gy和57．2Gy、78．2Gy、73．2Gy、66．5Gy。晶体、视神经、视交叉、垂体、颞颌关节的最大剂量分别为6．7Gy、43．8Gy、45．6Gy、47．4Gy、57．2Gy。1cm^3脊髓受量（D1cc）为40．8Gy，3％脑干体积受量（B）为51．4Gy，10％颞叶体积受量（D10）为50．4Gy，50％腮腺体积受量（D50）为32-3Gy。结论：IMRT可以满足各级肿瘤靶区以及周围正常组织器官的剂量限制要求。     

后备SMLC计划在鼻咽癌中的临床应用

目的:放射治疗过程中出现因机器故障或其他因素而需要快速调度患者在不同加速器上完成治疗。本文研究一种简单快速的方法获得一个新的后备计划,并且评估鼻咽癌后备SMLC计划剂量学特性和执行效率。方法:从XIO计划系统中选取12例已治疗鼻咽癌患者的动态调强计划(DMLC),通过Dicom RT协议传输到Raystation计划系统中,生成后备SMLC计划(Fallback Planning),评估后备SMLC计划与初始DMLC计划剂量学差异和执行效率。结果:后备SMLC计划能满足临床要求,与初始DMLC计划相比,PTV60靶区适形指数(CI)较优(P=0.010),双腮腺D50%和脊髓D1cc均较优(P=0.013,P=0.035),其它参数无显著性差异,满足临床剂量学要求;计划效率较优,有显著性差异(P=0.000)。结论:由DMLC计划生成的后备SMLC计划准确、快速、执行效率高,可以在临床上广泛使用。同时,后备计划是有望实现自动计划的另外一种方法:建立完善的患者资料数据库,当有新治疗的患者时,从数据库选取与当前患者相似的患者P信息,利用形变技术建立起对应关系,然后把数据库中患者的剂量信息映射到当前患者,进行自动计划,还可结合自适应放疗。期望后备计划在自适应计划中有更多地发展。     

多叶光栅叶片宽度对鼻咽癌剂量学的影响

目的：评估加速器治疗机多叶光栅（MLC）叶片宽度在鼻咽癌调强放疗中的剂量学影响。方法：建立两个直线加速器治疗机模型：两个模型的剂量学参数完全一致,将多叶光栅宽度分别设置为10 mm和5 mm,其余机械参数也完全一致;将这两个治疗机模型应用于7例鼻咽癌患者的调强放疗计划设计,比较不同的多叶光栅叶片宽度对鼻咽癌调强放疗计划带来的剂量学影响。结果：使用10 mm MLC叶片宽度的模型和5 mm MLC叶片宽度的模型制定调强放疗计划,其脑干最大剂量分别为54.5 Gy±3.4 9 Gy和53.5 Gy±3.67 Gy,左侧视神经最大剂量分别为43.6 Gy±15.5 Gy和42.5 Gy±15.3 Gy,右侧视神经最大剂量分别为40.8 Gy±16.3 Gy和39.6 Gy±16.4 Gy,左侧颞叶大于65 Gy的体积分别为0.58 cm^3±0.57cm^3和0.48 cm^3±0.46 cm^3。对于几例脑干受侵和视神经视交叉受侵的鼻咽癌病人,使用5 mm MLC叶片宽度相比10 mm MLC叶片宽度的机器模型,能够明显的降低其对应受侵部位的高剂量,且能带来更好的靶区剂量均匀性。结论：5 mm MLC叶片宽度治疗机相对于10 mm MLC叶片宽度治疗机,更适合对危及器官有高剂量要求的鼻咽癌的放射治疗。     

基于先验知识的头颈部肿瘤调强放疗计划多目标优化方法

头颈部肿瘤调强放射治疗计划本质上是目标函数个数大于20、优化变量数大于1 000的复杂多目标优化问题,目前没有精确求其Pareto最优解集的有效方法。本文提出了一种新的有效近似求解方法。首先,根据71例头颈部肿瘤患者的放疗剂量先验知识,对各危及器官的线性EUD按相关系数进行R型聚类分析,将所有危及器官聚为3类;其次,将所有属于同类危及器官的线性EUD均值看作目标函数,联合肿瘤靶区的约束条件,构造一个维度较低的多目标优化模型;最后,通过基于角解的增强夹心算法逼近该低维、局部的Pareto前沿,并通过可视化导航方法快速选出一个调强放疗计划。对比传统的多目标调强放疗计划优化方法,该方法能显著减少目标函数的个数,极大程度地简化Pareto前沿。实验结果表明,本文方法可以将头颈部肿瘤调强放疗计划多目标优化模型中的20~21个目标函数减少到6~7个,并能有效确定其近似的Pareto前沿,找到与临床放疗计划质量相当、部分指标甚至更优的放疗计划。     

鼻咽癌调强放疗靶区剂量学研究及近期疗效观察

目的:分析鼻咽癌调强放疗和常规放疗中靶区和周围组织器官的剂量分布,观察鼻咽癌调强放疗的效果和副作用.方法:对63例初治鼻咽癌采用CT模拟定位,为每例患者制定2套放疗计划,即调强放疗计划和半开准直器常规放疗计划.63例患者非随机分为2组,调强组28例进行调强放射治疗,常规组35例进行常规放射治疗.结果:在IMRT和常规计划中,对肿瘤区(GTV)的靶区覆盖率(V95)分别为99.55%和98.41%,差异无显著性(P>0.05);对于临床靶区(CTV1)的靶区覆盖率(V95)分别为98.51%和87.26%,差异有显著性(P<0.05);颈淋巴结靶区的靶区(CTV2)覆盖率(V95)分别为98.71%和77.63%,差异有显著性(P<0.05),临床靶区(CTV1)和颈淋巴结靶区(CTV2)IMRT的V95优于常规放疗.对串联器官IMRT计划和常规计划均能比较好的保护脊髓、脑干和视交叉,对并联器官IMRT计划中腮腺和下颌骨受照剂量显著低于常规计划.调强组与常规组近期有效率分别为96.4%和97.1%,差异无显著性(P>0.05),放疗6个月后调强组口干症状明显轻于常规组.结论:调强放疗可以使各个靶区得到足够、均匀的剂量分布,周围正常组织得到较好的保护.     

鼻咽癌的调强治疗剂量学比较研究

目的:应用三维治疗计划系统评价GTV大小不同的鼻咽癌调强治疗计划的剂量分布,以探讨GTV变化对调强治疗剂量分布的影响.材料和方法:38例鼻咽癌患者,按GTV/CTV比值分为3组,GTV/CTV＜10%为1组11例,10%＜GTV/CTV＜20%为2组15例,GTV/CTV＞20%为3组12例,应用三维治疗计划系统设计调强放射治疗计划,根据剂量体积直方图(DVH)计算各组鼻咽癌靶区和正常组织剂量均数,对组间均数行T检验.结果:各组鼻咽癌靶区剂量分布均能满足靶区剂量要求,随着GTV/CTV比值增大,CTV最高剂量逐渐增高,3组与1组经检验有显著差异;GTV最高剂量变化趋势与CTV最高剂量变化相似,3组与1组、2组比较均有显著差异;GTV最低剂量随着GTV/CTV的增大,剂量逐渐降低;95%的GTV体积剂量1组高于2组;各组鼻咽癌的50%腮腺、1%脑干和1%脊髓的受照剂量经检验无显著差异,50%患侧晶体、1%视神经、50%垂体受照剂量3组显著高于1组.结论:(1)GTV/CTV比值可以更好的反应GTV分布,其值可初步预测靶区IMRT剂量分布情况,当GTV/CTV＜10%时的剂量分布最均匀;(2)调强放射治疗适用于不同GTV的鼻咽癌患者,在满足靶区剂量要求的同时,减少了危及器官的受照剂量,使进一步提高靶区剂量成为可能;(3)当GTV/CTV＞20%时,对危及器官的保护优势减小.     

鼻咽癌调强放疗计划设计和优化方法

目的:讨论鼻咽癌调强放疗计划设计和优化方法.方法:随机选取24例鼻咽癌患者.在Eclips计划系统上对其进行调强放疗计划设计.对靶区和危及器官设定剂量体积限制条件和权重因子.并对凹形靶区对应的扇形正常组织、正常组织中的剂量热点和靶区中的剂量冷点定义剂量成形结构,对这三种剂量成形结构进行优化.最终得到一个现有条件下的最优化计划.结果:分析患者的剂量体积直方图,24例患者GTV1的最大剂量、最小剂量和平均剂量的平均值分别为73.46 Gy,、67.86 Gy和70.65 Gy,GTV2的最大剂量、最小剂量和平均剂量的平均值分别为68.83 Gy、64.67 Gy和66.29 Gy,CTV1的最小剂量为60.95 Gy,CTV2的最小剂量为51.37 Gy.1%体积的脊髓、脑干和视神经所接受的平均剂量为38.10 Gy、46.94 Gy和27.43 Gy,50%体积左侧和右侧腮腺所接受的剂量分别为36.03 Gy和35.88 Gy.结论:通过射野数目、方向的选择,剂量体积约束条件和权重因子合理的设定,以及对DSS的合理定义及优化,最终可以得到一个符合临床要求的较佳的调强治疗计划.靶区在各个断面都能得到较好的剂量覆盖,调强治疗能够提高靶区剂量的同时保护靶区周围的正常组织和重要器官.     

鼻咽癌调强放射治疗的剂量验证

目的:对接受调强放射治疗的鼻咽癌病人进行治疗前的剂量验证.材料和方法:利用电离室,胶片和验证模体对39个接受调强放射治疗的鼻咽癌患者,在治疗开始前进行绝对剂量和相对剂量验证.绝对剂量验证主要在两个位置进行:一个在等中心位置,另一个在离等中心4cm靠进腮腺的位置.相对剂量主要用体模对单野和整个计划的剂量分布进行验证.将得到的剂量分布利用分析软件与计划中的剂量分布进行分析比较.利用剂量偏差(dose difference)、吻合距离(distance to agreement,DTA)、γ指数等参数来测量剂量验证的偏差.结果:中心点和腮腺边上点的平均绝对误差分别为2.70%和3.03%.对于测量感兴趣区域(ROI,region of interested)的相对误差的测量,90%的测量都在设定的标准(3%,3 mm)之内,对于未能达到剂量偏差和间距偏差标准的区域,结合γ分析后一般也可以得到满意的结果.结论:验证结果表明实际测量剂量分布与计划计算的剂量分布符合的相当理想.     

鼻咽癌调强放疗Ib区剂量分析

目的：通过分析50例鼻咽癌调强放疗的TPS资料中Ib区、颌下腺的剂量分布特点,为个体化制定鼻咽癌调强放疗计划提供依据。方法：50例于2011年1月至2011年6月接受调强放射治疗（IMRT）的初治鼻咽癌患者被纳入研究。收集所有患者IMRT计划的TPS数据,分析其Ib区、颌下腺计划外受照射体积剂量特点。结果：50例TPS数据中双侧Ib区平均体积为9.03 mm^3±2.22 mm^3,平均剂量达52.42 Gy±4.30 Gy,V30、V35、V40、V45、V50、V55、V60的百分比分别为99.4%、83.1%,94%、83.1%、64.3%、58.1%、35.5%、21.6%。双侧颌下腺平均体积为7.03 mm^3±1.05 mm^3,平均剂量为58.51 Gy±5.35 Gy,接受30 Gy、40 Gy、50 Gy、60 Gy的体积分别为100%、99.1%、89.7%、71.2%。结论：在鼻咽癌调强放射治疗中,即使Ib区不予预防照射,Ib区和颌下腺均已接受较高的计划外照射。颌下腺的计划外剂量已经超出其功能保全剂量。     

胸腺肿瘤常规适形与调强放疗的剂量学比较

目的：探讨分别应用常规适形CRT与调强放疗技术IMRT治疗胸腺肿瘤的剂量分布优劣。材料与方法：选取8例胸腺肿瘤患者,分别制作适形与调强计划,所有计划均给予60Gy和70Gy两种处方剂量。对于计划的剂量体积直方图（DVH）、计划靶区（P1V）的靶区适形指数（cI）和靶区均匀指数（HI）以及正常组织的最大或最小剂量等指标进行分析。结果：调强计划的计划靶区口及肌指数为0．77和1．04,适形计划为0．52和1．13。调强计划对于肺、脊髓、食道、气管、心脏和胸骨这些正常组织均显示出更好的保护效果。调强计划的肺V。和平均剂量为15．6％和8．67Gy,适形计划为18．8％和9．62Gy;调强计划的脊髓D1％为37．42Gy,适形计划为44．05Gy;调强计划的气管V。和平均剂量为32．61％和21．24Gy,适形计划为43．00％和24．73Gy;调强计划的食道V50和平均剂量为9．04％和21．74Gy,适形计划为18．96％和24．32Gy;调强计划的心脏V4。和平均剂量为11．16％和11．29Gy,适形计划为13．93％和11．47Gy;调强计划的胸骨最大剂量和平均剂量为65．38Gy和43．50Gy,适形计划为68．96Gy和47．03Gy。结论：调强计划能够在提高靶区适形度和均匀性的同时,降低正常器官受量。     

图像引导鼻咽癌调强放疗摆位误差及剂量学验证研究

目的:探讨锥形束CT(CBCT)影像引导鼻咽癌调强放疗的摆位误差及建立个体化调强计划剂量验证方法。方法:利用X线千伏锥形束CT对32例鼻咽癌调强放疗患者进行426次治疗前扫描,通过图像融合软件将计划CT与CBCT影像匹配,得到靶区中心的摆位误差,在线修正后,重新扫描得到116次CBCT影像,再匹配后得到修正后靶区偏差;在治疗完成后,重新扫描36次,得到治疗后靶区偏差中心。通过修正固体水模测试和矩阵电离室的参数,可验证高剂量区、低剂量区、中心点、均匀区和高梯度区域的绝对剂量;利用Gama分析得到单野和个体计划的通过评价率。结果:对32例鼻咽癌426次CBCT扫描中,三个方向偏差,X(左右)、Y(上下),Z(前后)分别为(0.44±2.03)mm、(0.51±2.75)mm、(-0.37±2.14)mm;当三个方向大于2 mm时进行位置修正,修正后重新进行CBCT扫描和匹配得到新的三个方向的偏差,X为(0.07±0.59)mm、Y为(0.07±0.80)mm、Z为(-0.02±0.75)mm;治疗完成后再扫描36次,匹配得到的偏差三个方向X、Y、Z分别为(0.19±0.59)mm、(0.15±0.73)mm、(-0.08±0.72)mm;用矩阵电离室验证调强计划相对剂量,对于单野,Gamma值为88.2%～99.2%,对于整个计划Gamma值为90.2%～99.7%。绝对剂量验证主要是对等中心点、剂量均匀区、高剂量区、较低剂量区、高梯度区选择5个点进行检测共完成160个点,百分偏差范围为-3.9%～4.2%。结论:通过在线的摆位修正和调强计划的个体化验证,可保证鼻咽癌调强放疗的位置和剂量的准确;利用摆位误差计算得到的CTV-PTV外扩边界,可能对增加疗效和减小正常器官副反应有重要意义。     

乳腺癌传统适形放疗与三维调强放疗剂量学比较

目的评价乳腺癌传统适形放疗和调强放疗靶区剂量分布和心、肺组织接受的剂量。方法使用Eclipse三维治疗计划系统,对37例乳腺癌术后分别实施传统适形放射治疗和调强放射治疗计划。比较两种放射治疗计划的剂量分布和心、肺组织的受量。结果处方剂量为5000cGy时,调强放疗的靶区剂量分布更理想,且心、肺组织受照射剂量和体积也明显少于适形放射治疗。     

容积旋转调强与固定野调强在宫颈癌术后放疗中的剂量学比较

目的：比较容积旋转调强（vMAT,美国瓦里安公司商品名为RapidArc）与9野固定野调强（IMRT）两种放射治疗技术在宫颈癌术后放疗中的剂量学差异。方法：采用两种治疗技术对10例宫颈癌术后患者设计计划,处方剂量设置为46ay／23次．危及器官限量参考临床常规要求,靶区接受标准为95％处方剂量要包绕97％以上靶区体积。比较两种技术的剂量体积直方图、治疗时间、机器跳数、靶区和危及器官剂量分布差异。结果：RapidArc技术靶区平均剂量略高于9IMRT技术．且具有统计学意义,靶区均匀性、适形度、危及器官受量相比9IMRT技术,虽然都没有统计学意义,但是RapidArc技术机器跳数较9IMRT减少63．6％,平均治疗时间节省70％。结论：RapidArc技术在剂量学分布上与9IMRT技术相当或略有优势,治疗时间及机器跳数大大减少。     

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。