容积旋转调强与固定野动态调强在宫颈癌术后放疗的剂量学比较

目的 比较容积旋转调强（RapidArc）与固定野动态调强（IMRT）两种宫颈癌术后放疗的剂量学参数及急性不良反应发生率,为临床治疗技术的选择提供参考依据。方法 选取35例宫颈癌术后盆腔预防放疗患者,其中,17例接受RapidArc,18例接受IMRT,处方剂量50 Gy,共25次。比较两组治疗计划的剂量-体积直方图（DVH）、靶区剂量适形度、均匀性、靶区及危及器官的剂量、机器跳数及治疗时间;对比两组患者治疗期间的急性肠道及膀胱反应发生率。结果 与IMRT相比,RapidArc靶区剂量适形度较高（t=3.13,P<0.05）,但均匀性略低（t=-4.25,P<0.05）;RapidArc计划中股骨头V₂₀、V₃₀均低于IMRT（t=2.56、2.34,P<0.05）;RapidArc计划机器跳数减少了52.1%,治疗所需时间缩短了46.8%。两组患者肠道、膀胱急性不良反应发生率相近。结论 对于宫颈癌术后盆腔预防放疗患者,采用RapidArc或IMRT技术均可达到靶区的剂量要求及保护危及器官的目的。RapidArc计划靶区剂量学参数、急性不良反应发生率与IMRT计划比较未见明显优势,但机器跳数与出束时间明显优于IMRT计划,实现了治疗效率的大幅提高。     

容积旋转调强与固定野调强在晚期宫颈癌放疗的剂量学比较及疗效观察

目的 比较容积旋转调强（RapidArc）和固定野调强（IMRT）技术在宫颈癌根治性放疗的剂量学参数、急性不良反应发生率及疗效。方法 回顾性分析43例局部晚期（II_b~IV）宫颈癌患者,其中22例行容积旋转调强放疗,21例行固定野调强放疗,处方剂量50.4 Gy/28次,比较两组靶区剂量适形度、均匀性、靶区及危及器官的剂量、机器跳数及治疗时间;对比两组患者治疗期间的急性肠道及膀胱反应发生率;对比两组患者的完全缓解率和有效率。结果 与IMRT计划相比,RapidArc计划的靶区适形性指数CI略好,但差异无统计学意义（P > 0.05）;两组计划的靶区均匀性指数HI比较,差异无统计学意义（P > 0.05）。RapidArc计划中膀胱的V₄₀、V₅₀以及直肠的V₃₀、V₄₀、V₅₀均低于IMRT计划（t=-2.386、-2.397、-5.525、-2.883、-2.686,P < 0.05）,RapidArc计划中股骨头的平均剂量低于IMRT计划（t=-2.395,P < 0.05）。RapidArc较IMRT平均MU减少了53.15%,治疗所需平均时间缩短了62.14%。两组患者肠道、膀胱急性反应发生率相近。两组患者完全缓解率和有效率相近。结论 晚期宫颈癌根治性放疗中,采用RapidArc技术可以降低危及器官受量,缩短患者的治疗时间。     

容积旋转调强放疗和常规调强放疗技术在乳腺癌保乳术后同步推量中的剂量学比较

 目的 比较容积旋转调强放疗(VMAT)和常规调强放疗(IMRT)两种技术在乳腺癌保乳术后同步推量放疗中剂量学差异。方法 随机选择10例左侧乳腺癌保乳术后患者,使用MONACO 5.1计划系统,分别设计VMAT和IMRT计划,处方剂量均为PTV_50Gy/25 f、PGTVtb60 Gy/25 f,评估两种计划靶区剂量适形指数(CI)、均匀性指数(HI),以及正常器官受照剂量(Gy)、机器跳数(MU)及治疗时间。结果 VMAT计划中靶区剂量的适形度明显优于IMRT(P<0.05),而患侧肺V₅、V₁₀、V₂₀及健侧肺V₅稍高于IMRT组(P<0.05)。结论 对于乳腺癌保乳术后同步推量放疗,VMAT和IMRT计划都可以满足临床剂量学的要求,VMAT在适形度方面对于IMRT计划有优势,并缩短了治疗时间。     

保乳术后固定野动态调强与容积调强放疗的剂量学比较

目的 比较早期乳腺癌保乳术后固定野动态调强与容积调强放疗治疗靶区和危及器官的剂量学差异.方法 20例左侧乳腺癌患者(均女性,24～75岁)保乳术后接受放疗,在同一患者CT影像上分别进行2野共面动态调强和容积调强(RapidArc)两种治疗计划设计.在剂量-体积直方图中读取两种计划的靶区剂量分布参数,心脏、双侧肺及对侧乳腺受照剂量和体积,对各参数的均数进行比较;并比较两者平均机器跳数和平均治疗时间的差异.结果 RapidArc较IMRT计划CTV V95%增加了0.65%(t=5.16,P=0.001),V105%下降了10.96%(t=-2.05,P=0.055),V110%下降了1.48%(t=-1.33,P=0.197).RapidArc计划的适形指数(CI)和均匀性指数(HI)均优于IMRT治疗计划,分别为0.88±0.02 vs 0.74±0.03(t=18.54,P＜0.001),1.11±0.01 Vs 1.12±0.02(t=-2.44,P=0.025).两种计划中左肺V20和Dmax比较差异无统计学意义,但在RapidArc计划中V10、V5、Dmix、Dmean明显增高,V5增高了接近30%.心脏V30和Dmax在两计划中无明显差异,而RapidArc计划的V10增加了18%,V5增加50%.RapidArc计划的右乳V5和右肺V5较IMRT分别增加了9.33%(t=9.31,P＜0.001)和3.04%(t=5.64,P＜0.001).RapidArc和IMRT平均机器跳数分别是608和437 MU(t=10.86,P＜0.001),平均治疗时间111.3和103.6 s(t=3.57,P=0.002).结论 早期乳腺癌保乳术后全乳腺RapidAre放疗与2野动态调强放疗相比,能明显改善靶区剂量分布均匀性.对于危及器官,高剂量区两种治疗计划之间无明显差异,低剂量区RapidArc的照射范围明显增加.与2野动态调强相比,RapidArc放疗机器跳数增加,治疗时间延长.

Abstract：

Objective To compare the dosimetric difference between volumetric are modulation with RapidArc and fixed field dynamic IMRT for breast cancer radiotherapy after breast-conserving surgery.Methods Twenty patients with early left-sided breast cancer received radiotherapy after breast-conserving surgery.After target definition,treatment planning was performed by RapidAre and two fixed fields dynamic IMRT respectively on the same CT scan.The target dose distribution,homogeneity of the breast,and the irradiation dose and volume for the lungs,heart,and eontralateral breast were read in the dosevolume histogram (DVH) and compared between RapidAre and IMRT.The treatment delivery time and monitor units were also compared.Results In comparison with the IMRT planning,the homogeneity of clinical target volume (CTV) ,the volume proportion of 95% prescribed dose (V95%) was significantly higher by 0.65% in RapidAre (t =5.16,P = 0.001) ,and the V105% and V110% were lower by 10.96% and 1.48 % respectively,however,without statistical significance (t =-2.05 ,P =0.055 and t =-1.33 ,P =0.197).The conformal index of planning target volume (PTV) by the Rap~dAre planning was (0.88±0.02),significantly higher than that by the IMRT planning [(0.74±0.03),t = 18.54,P < 0.001].The homogeneity index (HI) of PTV by the RapidArc planning was 1.11±0.01,significantly lower than that by the IMRT planning (1.12±0.02,t =-2.44,P =0.02).There were no significant differences in the maximum dose (Dmax) and V20 for the ipsilateral lung between the RapidArc and IMRT planning,but the values of V10,V5 ,Dmin and Dmean by RapidArc planning were all significantly higher than those by the IMRT planning (all P < 0.01).The values of max dose and V30 for the heart were similar by both techniques,but the values of V10 and V5 by the RapidArc planning were significantly higher (by 18% and 50% ,respectively).The V5 of the contralateral breast and lung by the RapidArc planning were increased by 9.33% and 3.04% respectively compared to the IMRT planning.The mean MU of the RapidArc was 608 MU,significantly higher than that by the IMRT planning (437 MU,t = 10.86,P < 0.001).The treatment time by the RapidArc planning was 111.3 s,significantly longer than that by IMRT planning (103.6 s,t = 3.57,P = 0.002).Conclusions The RapidArc planning improves the dose distribution of CTV and homogeneity of PTV for breast cancer radiotherapy after breast-conserving surgery.However,it significantly enlarges the volume of normal tissues irradiated in low dose areas,prolongs the treatment delivery time,and increases the MU value in comparison with IMRT.     

胸上段食管癌螺旋断层放疗和容积旋转调强放疗的剂量学比较

目的 比较胸上段食管癌螺旋断层(HT)与容积旋转调强放疗(VMAT)计划的剂量学差异。方法 随机抽样法选取10例胸上段食管癌患者,分别设计HT和VMAT双弧照射调强放疗计划,肿瘤靶区体积(GTV)给予66 Gy/30次,计划靶区体积(PTV)给予50 Gy/30次。根据剂量体积直方图(DVH)评价靶区的D_1%、D_5%、D_95%、D_99%、适形指数(CI)、均匀性指数(HI)和危及器官(OAR)受量,比较治疗时间和机器跳数(MU)的差异。结果 HT组GTV和PTV的D_99%高于VMAT组(t=4.476、3.756,P<0.05);GTV与PTV的D_1%、D_5%、D_95%、HI和CI差异均无统计学意义(P>0.05)。HT组全肺V₁₀、V₁₅、V₂₀和全肺平均剂量(MLD)均显著低于VMAT组(t=-3.369、-4.824、-4.869、-3.657,P<0.05);全肺V₅、V₃₀和脊髓D_max差异均无统计学意义(P >0.05)。HT组治疗时间和MU数均远大于VMAT组(t=13.970、7.982,P<0.05)。结论 HT与VMAT技术均能满足胸上段食管癌放疗剂量要求。HT技术能显著减小双肺受量,而VMAT技术具备明显的效率优势。     

宫颈癌放疗中的快速旋转调强计划和调强计划比较

目的 探讨快速旋转调强(RapidArc)计划和固定野调强计划(IMRT)的优劣.方法 选择10例宫颈癌病例,在Eclipse 8.6计划系统上分别对其进行单弧、双弧及三弧RapidArc和固定野凋强放疗计划设计,依次分别用Arc 1、Arc 2、Arc 3和IMRT表示.比较4者的计划制作及治疗时间、靶区及危及器官剂量分布差异.结果 10例病例的Arc 1、Arc 2、Arc 3和IMRT计划设计时间平均值分别为112、131、154和46 min,在瓦里安IX加速器上的治疗时间平均值分别为2.15、3.32、4.48和6.95 min,平均剂量分别为48.99、49.40、49.51和48.65 Gy,靶区均匀指数分别为1.11、1.07、1.06和1.12,靶区适形指数分别为0.73、0.87、0.87和0.79.IMRT计划的直肠、膀胱和小肠等危及器官受量最小,4种计划的股骨颈受量相似.结论 RapidArc计划在靶区剂量分布、均匀度、适形度以及治疗时间方面占优势,IMRT计划在计划的剂量计算时间和危及器官的保护方面占优势.总体临床应用上RapidArc计划优于IMRT计划.

Abstract：

Objective To explore the advantages and disadvantages between the RapidArc plans and fixed-field IMRT plan (IMRT).Methods Ten cases of cervical cancer,aged 55 (36-70),who were to receive post-operative radiotherapy were selected randomly.Single arc (Arc 1),two arcs (Arc 2),and three arc (Arc 3) RapidArc plans and fixed-field IMRT plan were designed respectively in the Eclipse 8.6 planning system.The designing,treatment time,target area,and dose distribution of organs at risk by these 4 planning techniques were compared.Results The values of average planned treatment time by the Arc 1,Arc 2,and Arc 3 ten cases was 98,155,185,and 46 min,respectively.The values of average treatment time in the Varian IX accelerator were 2.15,3.32,4.48,and 6.95 min,respectively.The average mean doses were (48.99±1.08),(49.40±0.51) ,(49.51±0.62) ,and (48.65±0.92) Gy,respectively.The values of homogeneity index (HI) of target were 1.11±0.07,1.07±0.02,1.06±0.02,and 1.12±0.05,respectively.The values of eonformal index (CI) of target were 0.73±0.13,0.87±0.06,0.87±0.06,and 0.79±0.06,respectively.The doses at rectum,bladder,and small intestine calculated by IMRT plan were the lowest,and the doses at the femoral neck calculated by these 4 plans were similar.Conclusions The RapidArc plan is superior in dose distribution at target,HI,CI,and treatment time to IMRT,but IMRT plan is superior to RapidArc in planned dose calculation time and protection of organs at risk.However,in general,the RapidArc plan is better in clinical application than IMRT plan.     

有无均整器模式下鼻咽癌容积旋转调强放疗计划的剂量学比较

目的 比较加速器6 MV X射线非均整模式（FFF）和均整模式（FF）下局部进展期鼻咽癌容积调强（VMAT）计划的剂量学差异。方法 选取10例已行放疗的局部进展期鼻咽癌患者,分别设计FFF和FF VMAT计划,在满足临床要求的情况下,比较两种计划的剂量体积直方图（DVH）、靶区剂量分布、危及器官受量、靶区适形度、总机器跳数和治疗时间。 结果 两者均能满足临床治疗需求,FFF VMAT计划靶区最大剂量和平均剂量大于FF VMAT计划（t=-0.31、-0.35,P<0.05）,而计划靶区适形度略低（t=5.42,P<0.05）,左右晶状体的最大剂量低于FF VMAT计划（t=25.87、17.45,P<0.05）,其他危及器官剂量无明显差异。机器总跳数FFF VMAT为（699±16）MU,FF VMAT为（628±12）MU。平均单次治疗时间均约2 min,两者无明显差别。结论 两种计划均能满足临床治疗需求,FFF VMAT计划更利于保护照射野边缘危及器官,如晶状体。机器总跳数FFF VMAT计划高于FF VMAT计划但两者平均单次治疗时间无明显差别。     

胸上段食管癌断层定野与断层螺旋放疗和容积旋转调强放疗的剂量学比较

目的 比较胸上段食管癌断层定野放疗（TD）、断层螺旋放疗（HT）和容积旋转调强放疗（VMAT）的剂量学差异,为临床上食管癌放疗方式的选择提供依据。方法 选取15例临床分期为cT_2~4N_0~1M₀的胸上段食管癌患者,分别设计TD、HT和VMAT 3种计划。比较靶区的剂量体积直方图（DVH）、均匀指数（HI）、适形指数（CI）、危及器官（OAR）受量、治疗时间和机器跳数（MU）的差异。结果 HT和TD计划的D₂和D_mean均明显低于VMAT计划;TD计划的D₉₈和HT相似,但均高于VMAT计划。对于HI,HT < TD < VMAT,3组之间差异有统计学意义（F=81.603,P < 0.05）。3组计划的CI差异无统计学意义（P>0.05）。双肺的V₁₅,HT明显高于VMAT和TD （t=3.547、-2.626,P < 0.05）。TD计划的V₂₀与HT计划的相似,但高于VMAT计划（t=2.824、3.052, P < 0.05）。3组计划中的脊髓D_max无明显差异。HT和TD的执行时间、MU均高于VMAT,差异具有统计学意义（t=21.617、15.693、10.018、7.802,P < 0.05）。结论 与VMAT相比,HT和TD计划可明显改善胸上段食管癌靶区的剂量分布,可获得更好的适形度。但VMAT比HT或TD明显降低双肺V₂₀、MU及治疗时间。TD与HT相比,HT的靶区剂量分布更好,但TD降低了双肺的V₁₅,且缩短治疗时间。     

胸上段食管癌无均整器容积弧形调强与固定野调强放疗计划的剂量学比较

目的 探讨在瓦里安TrueBeam^TM直线加速器中使用无均整器出束容积弧形调强(RA-FFF)及常规固定野调强(IMRT)两种计划剂量学差异.方法 选择10例分期为cT_2-3N_0-1M_0-1a胸上段食管癌患者定位CT资料,使用ECLIPSE^TM 10.0.4治疗计划系统分别设计RA-FFF、IMRT根治性放疗计划,处方剂量为60 Gy/30次,比较2种计划的剂量学参数和执行效率.结果 2种计划靶区适形度相似,差异无统计学意义;IMRT计划的均匀性指数高于RA-FFF计划(t=7.298,P=0.008);RA-FFF计划中肺组织的V₂₀、V₅低于IMRT计划(t=2.451、2.604,P<0.05).RA-FFF及IMRT两种计划制定时间分别为(5.3±1.4)、(3.5±1.7)h(t=2.585,P<0.05),机器总跳数分别为632±213及734±132(t=-1.287,P=0.084),治疗执行时间分别为(2.2±0.9)、(4.5±1.3)min(t=4.60,P<0.01).结论 与IMRT计划相比,RA-FFF在胸上段食管癌治疗中具有相似的靶区剂量分布,可更好地保护肺组织,计划制定时间较长但执行效率较高.     

旋转调强与固定野调强治疗肝癌的剂量学比较

目的 比较旋转调强(RapidArc)与固定野调强放疗(IMRT)在肝癌治疗计划中的剂量学差异。方法 选择10例肝癌患者的CT数据,分别设计IMRT计划与单弧(RA1)和双弧(RA2)计划,比较设计计划的靶区剂量分布、危及器官受量、正常组织受量、机器跳数以及治疗时间。结果 RA1和RA2计划靶区剂量的最大值都低于IMRT(Z=-2.090、-2.666,P＜0.05),计划90%的处方剂量的适形指数低于IMRT(Z=-2.805、-2.809,P＜0.05);危及器官胃与小肠的V40也比IMRT计划低。但IMRT左肾平均剂量低于RapidArc计划组(Z=-1.988、-2.191,P＜0.05);正常组织的V₅、V₁₀和V₁₅IMRT计划低于RapidArc计划组,V20、V25和V30IMRT计划高于RapidArc计划组。RapidArc计划机器跳数是IMRT计划的40%和46%,治疗时间是IMRT计划30%和40%。结论 两种技术设计的计划剂量分布均能满足临床要求,并且剂量分布基本一致。RapidArc计划的适形指数优于IMRT,危及器官剂量也比IMRT计划略有降低,正常组织的低剂量区RapidArc计划组与IMRT相比有先高后低的趋势,并且机器跳数少,治疗时间短。     

VMAT与IMRT在局部晚期宫颈癌放疗中的剂量学差异

目的 比较分析容积弧形调强放射治疗（VMAT）与固定野调强适形放射治疗（IMRT） 在局部晚期宫颈癌延伸野放疗计划中的剂量学差异。 方法 回顾性分析2019年1月至2021年12月南京医科大学附属淮安第一医院收治的20例宫颈癌患者的临床资料,患者年龄（56.3±9.1）岁,范围39~78岁,均行CT扫描,对所有患者进行计划靶区（PTV）、转移淋巴结计划靶区（PGTVnd）以及膀胱、直肠、双侧股骨头、 肝、双肾、小肠、脊髓等危及器官的勾画。按照随机数字表法将患者分为IMRT 组和VMAT组,每组10例,分别进行IMRT 和VMAT的放疗计划;其中IMRT 组患者年龄（54.1±7.1）岁,VMAT组患者年龄（58.1±10.8）岁。比较2组患者靶区的剂量参数、危及器官的剂量参数以及机器总跳数、有效治疗时间。计量资料的组间比较采用t检验。 结果 在PTV中,VMAT组的适形指数（0.81±0.03）高于IMRT组（0.79±0.23）,且差异有统计学意义（t=−2.190,P=0.035）。在PGTVnd中,VMAT组的均匀性指数（0.06±0.01）低于IMRT组（0.07±0.01）,且差异有统计学意义（t=−2.315,P=0.026）。在膀胱受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy（Vx Gy表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比）为（92.64±2.29）%,低于IMRT组的（93.98±1.47）%,且差异有统计学意义（t=2.220,P=0.032）。在直肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy为（92.20±2.21）%,低于IMRT组的（93.68±1.88）%,且差异有统计学意义（t=2.282,P=0.028）。在肝受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy分别为（7.73±0.39）%、（5.14±0.68）%,均低于IMRT组的V10 Gy[（7.93±0.10）%]、V20 Gy[（5.51±0.16）%],且差异均有统计学意义（t=2.372、2.367,P=0.023、0.023）。在小肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy和平均剂量（Dmean）分别为（77.67±4.64）%、（39.21±1.10）%、（18.35±3.05）%和（30.36±3.46） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（80.24±1.05）%]、V30 Gy[（42.34±6.00）%]、V40 Gy[（22.34±6.01）%]和Dmean[（34.23±6.71） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.228~2.628,均P<0.05）。在脊髓受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为（38.81±2.33）%和（11.46±4.26） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（42.88±6.19）%]和Dmean[（17.97±7.40） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.752、3.410,P=0.009、0.002）。在左肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为（11.67±2.36）%和（10.02±2.19） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（15.56±7.50）%]和Dmean[（14.06±7.29） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.216、2.375,P=0.033、0.023）。在右肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为（11.72±2.31）%和（10.07±2.15） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（16.67±6.92）%]和Dmean[（13.92±7.17） Gy],且差异均有统计学意义（t=3.030、2.295,P=0.004、0.027）。在左股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy及Dmean均低于IMRT组[（74.77±2.33）%对（78.51±7.46）%、（34.37±2.74）%对（38.91±7.20）%、（14.77±2.33）%对（18.51±7.46）%、（2.99±1.03）%对（4.98±3.73）%、（0.48±0.22）%对（0.99±0.65）%、（34.32±2.79） Gy对（38.41±6.67） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.147~3.359,均P<0.05）。在右股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V50 Gy为（0.02±0.01）%,低于 IMRT组的V50 Gy[0.03±0.01%],且差异有统计学意义（t=2.997,P=0.005）。VMAT组的机器总跳数为（536.16±42.37）,低于IMRT组的（614.44±59.44）,且差异有统计学意义（t=−5.362,P<0.001）;VMAT组的有效治疗时间为（152.23±0.31） min,短于IMRT组的（453.88±9.94） min,且差异有统计学意义（t=−151.708,P<0.001）。 结论 对于局部晚期宫颈癌,VMAT计划的适形度及均匀性较好,更能保护危及器官,且可减少机器跳数,缩短治疗时间。     

3D treatment planning system—Pinnacle system

The treatment planning system is key for the success of external beam radiotherapy, directly impacting the quality of treatment plans and accuracy of dose calculation in the plans. In this article, we provided an overview of the Pinnacle treatment planning system for external beam planning, including 3-dimensional (3D) conformal plans, step-shoot intensity modulated radiotherapy (IMRT) plans, and volumetric modulated arc therapy (VMAT) plans. We discussed dose calculation algorithm and other utilities, including image fusion, plan documentation, and adaptive planning. Based on our many years of clinical experience with the system, the aim of this article is to provide readers with a summary of this particular planning system.     

3种不同放疗技术在左侧乳腺癌保乳术后全乳腺放疗中的剂量学比较

目的 比较3种调强放疗技术在早期左侧乳腺癌保乳术后全乳腺放疗中的剂量学差异.方法 回顾性分析2019年3月至8月在西安交通大学第一附属医院治疗的12例早期左侧乳腺癌保乳术后女性患者,年龄32～50(42.4±6.8)岁.分别设计基于固定角度适形调强放疗的混合调强(3DCRT+IMRT)、容积旋转调强放疗的混合调强(3D...     

基于三维预测剂量的自调节调强放疗自动计划方法

目的 开发一种基于预测剂量的自调节调强放射治疗自动计划方法,以增强自动计划的鲁棒性。方法 利用3D U-Res-Net_B网络预测出三维剂量分布后,在直接子野优化的每次迭代中先基于上次迭代结果计算当前剂量,再联合预测剂量计算目标剂量,然后以此为目标进行优化。完成所有迭代或满足循环退出条件后,得到最终的治疗计划。在30例直肠癌病例上进行测试,验证算法的效果。结果 临床计划治疗靶区的V_100%均值和标准差为（95.03±0.91）%,自动计划为（94.67±1.96）%,接近临床值（P>0.05）,而预测值为（92.90±2.13）%,与临床计划的差异具有统计学意义（t=29.0,P<0.05）;自动计划在小肠V₃₅、膀胱V₄₀、股骨头的V₂₀~V₄₀等多项指标上低于预测值和临床值,且差异具有统计学意义（t=4.5~118.0,P<0.05）,在其他危及器官的指标上与临床值的差异无统计学意义（P>0.05）。结论 本方法增强了自动计划的鲁棒性,提高了其应对复杂情况的能力。     

螺旋断层放疗在同时性双侧乳腺癌中的应用研究

目的 研究螺旋断层放疗(helical tomotherapy,HT)与容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)在同时性双侧乳腺癌术后放疗中的剂量学、治疗出束时间差异,探讨HT技术的临床应用可行性。方法 回顾性分析并选取2017年2月至2022年5月于广西医科大学第四附属医院行改良根治术后放疗的9例同时性双侧乳腺癌患者为研究对象,对每例患者分别使用Precision计划系统制定HT计划和RayStation计划系统制定VMAT计划。所得所有计划按照计划类型分为HT组和VMAT组。采用配对样本t检验比较两种放疗技术的靶区和危及器官(organ at risk,OAR)的剂量学参数及治疗出束时间。结果 两组计划均能满足临床治疗要求。HT组的靶区覆盖度(D_95%和V_100%)、适形指数CI、平均剂量D_mean和中位剂量D_50%均优于VMAT组,差异均有统计学意义(t=-3.21、-3.39、-5.03、3.76、4.97,P < 0.05);两组计划的靶区最大剂量D_2%、最小剂量D_98%、高剂量体积V_107%和V_110%、均匀性指数HI的差异无统计学意义(P > 0.05)。OAR方面,HT组的双肺V₂₀、D_mean均明显低于VMAT组,但双肺V₅明显高于VMAT组,差异均有统计学意义(t=-3.01、3.83、-2.81,P < 0.05);同时HT组明显降低了心脏的V₂₀、V₃₀、V₄₀、D_mean以及肝脏的V₂₀、D_mean,差异均有统计学意义(t=3.76、-2.83、-2.74、5.93、4.57、4.48,P < 0.05);其他OAR脊髓、甲状腺、肱骨头的受照剂量差异无统计学意义(P > 0.05)。HT组的治疗出束时间显著高于VMAT组(t=11.32,P < 0.05)。结论 与VMAT相比,HT具备更大的剂量学优势,能提供更优的靶区覆盖度、适形度和平均剂量,且可明显降低OAR双肺、心脏和肝脏的整体受照剂量,但双肺的低剂量区V₅、治疗时间多于VMAT,不过仍满足临床治疗需求,故可考虑将HT技术应用于同时性双侧乳腺癌的改良根治术后放疗。     

MdaccAutoPlan软件在鼻咽癌调强放疗计划设计的应用分析

目的 比较MdaccAutoPlan软件与人工计划设计在鼻咽癌调强放疗的应用价值。方法 选取20例鼻咽癌初治患者,应用MdaccAutoPlan软件设计自动治疗计划（MDAP）与人工计划,在保证射野角度、优化参数、计划要求等条件尽量一致的情况下,对两种计划进行计划评价剂量学以及工作效率方面数据的对比。结果 MDAP中PGTV、PTV1、PTV2的D_98%、D_mean较人工计划降低2.5%、0.3%、0.1%、0.5%、0.6%、1.0%,PGTV、PTV1、PTV2的D_2%较人工计划上升1.7%、1.5%、0.6%。其中PGTV D_98%、PGTV D_2%和PTV2 D_98%两组比较,差异有统计学差异（t=5.519、6.701、0.937,P<0.05）。MDAP的右侧腮腺D_50%、左侧腮腺D_50%、脊髓D_max、脊髓D_mean较人工计划减少24.8%、27.7%、11.4%、14.0%,两组比较,差异有统计学意义（t=5.447、5.375、6.786、3.810,P<0.05）,两侧眼晶状体较人工计划升高65.0%、19.3%,两组比较差异有统计学意义（t=9.863、3.440,P<0.05）。视神经、视交叉和脑干3种危及器官的剂量学比较,差异均无统计学意义（P>0.05）。MDAP的后颈部剂量分布略优于人工计划,剂量体积直方图（DVH）中,人工计划的计划靶区曲线、脑干曲线、脊髓曲线均高于MDAP。MDAP计划的人工操作时间较人工计划减少了59.4%,计算机处理时间较人工计划增加了34.4%。结论 MdaccAutoPlan软件对鼻咽癌放射治疗有一定的临床应用价值,危及器官剂量限制可能优于人工计划,且能减少计划设计时间,提高计划效率。     

基于快速梯度下降的容积旋转调强优化算法

目的 针对目前容积旋转调强放疗（VMAT）计划中的优化时间长和解的可重复性差等问题,探讨一种基于快速梯度下降的优化算法。方法 利用梯度下降算法求解由少数固定野组成的常规调强放疗（IMRT）计划,通过叶片序列生成算法得到最优射野孔径形状和权重。在保持已有优化射野的前提下,渐进地增加并优化新的射野直到达到所需射野数。通过实际病例对该方法的性能进行评估。结果 针对头颈部肿瘤病例,VMAT计划的优化时间约为5 min,而目前使用的商业VMAT优化算法一般需要10~20 min。由于梯度下降算法为确定性算法,得到的优化解可重复。VMAT计划的靶区适形度和均匀度皆优于IMRT计划。对大部分危及器官的保护而言,VMAT计划略好于IMRT计划。结论 和已有VMAT优化算法相比,新算法不仅优化时间大幅缩短,而且保证了解的可重复性。     

乳腺癌根治术后双弧VMAT与IMRT计划的剂量学比较

目的 比较乳腺癌根治术后双弧的容积旋转调强放射治疗(VMAT)与5野的静态调强放射治疗(IMRT)2种计划之间的剂量学差异,评估VMAT技术在乳腺癌根治术后的剂量学特点与应用能力.方法 选取28例乳腺癌根治术后患者(左侧10例,右侧18例),分别制定双90度弧段的VMAT与5野的IMRT 2种计划,主要的计划评估参数为靶区的肿瘤控制概率(TCP)、适形指数(CI)、均匀指数(HI)以及接受相应处方剂量水平照射体积百分比V₉₅、V₁₁₀,危及器官(OAR)评估包括患侧肺的正常组织并发症概率(NTCP)、D_mean、V₅、V₂₀、V₃₀,心脏的NTCP值、D_mean、V₂₅,健侧乳腺的D_mean、机器跳数(MU)以及治疗时间.结果 VMAT计划与IMRT计划的TCP值分别为(96±2)%、(90±2)%(t=-6.28,P<0.01);HI值分别为0.15±0.04,0.22±0.02(t=13.29,P<0.05);肿瘤位于左侧时,心脏NTCP值在VMAT计划与IMRT计划中分别为(1.0±0.12)%,(1.7±0.13)%(t=2.14,P<0.05);肿瘤位于右侧时,2种计划心脏的NTCP差异无统计学意义,平均剂量分别为(3.27±0.26)、(6.0±0.47)Gy(t=9.21, P<0.01);VMAT计划在MU少于IMRT计划(t=9.58,P<0.01),治疗时间短于IMRT计划(t=8.40,P<0.05).结论 乳腺癌根治术后,VMAT计划具有更强的临床应用能力,且表现出更优的剂量学特点.