基于形变配准的鼻咽癌调强放射治疗计划剂量学研究

目的 探讨形变配准技术在鼻咽癌患者治疗过程中靶区、正常组织的几何改变及相应的剂量学改变。方法 选取12例采用IMRT-SIB治疗的鼻咽癌患者,针对首次定位CT制定放疗计划为计划1(CT1), 治疗20~25次后,针对复位CT制定放疗计划为计划2(CT2)。将 CT1中的剂量分布形变配准至图像CT2上,为计划1(CT2);同时将患者CT1中25次治疗剂量和 CT2中的剩余5次治疗剂量进行剂量叠加,为计划1+2(CT2)。比较计划1(CT1)、计划1(CT2)和计划1+2(CT2)中的剂量分布。结果 图像CT2和CT1相比,右侧和左侧腮腺体积明显缩小(24.6±11.9)%、(35.1±20.1)%。与计划1 (CT1)相比,在计划1 (CT2)中靶区(D₉₅)和PGTV、PTV2(Dmean)明显降低,计划1+2 (CT2)中数据表明,如果25次后修改计划会提高靶区剂量。在12例患者中有5例患者如果不重新修改计划则脑干脊髓受量会超过剂量限制,如果修改计划则会降低。结论 鼻咽癌患者在治疗中靶区及腮腺体积有明显缩小,重新定位修改计划可确保靶区足够剂量,并且使危及器官受量控制在安全范围之内。     

变形配准与经验计算剂量累加法用于肺癌放疗计划累加剂量计算的研究

目的 应用变形配准功能评价肺癌患者放疗计划中正常组织和危及器官的累加剂量,并与经验计算剂量累加法进行比较.方法 回顾性分析10例肺癌患者,放疗前制定了三维适形或调强治疗计划,放疗过程中重新行CT模拟,并重新设计相同的治疗计划.采用Mimvista软件,运用变形配准,分别在2次CT图像上进行剂量累加.采用经验计算剂量累加法,计算2次放疗计划的正常组织和危及器官的累加剂量,分别对两种方法的双侧肺组织、心脏及脊髓的受照剂量体积以及平均剂量等参数,进行比较.结果 定位和复位图像采用相同的计划方式时,两种方法所得正常组织和危及器官的累积受照体积和剂量等参数差异无统计学意义,仅右肺的平均剂量除外(t=2.98,P＜0.05).结论 变形配准法可以准确评价肺癌患者多次放疗计划中正常组织和危及器官的累加剂量.肺癌患者的靶区变化不大并且采用相同的计划方式时,应用经验计算剂量累加法,可粗略评价肺和心脏等正常组织和危及器官的剂量体积.     

不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗剂量计算影响的研究

目的研究不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响,为基于磁共振(MR)图像进行放疗计划设计提供基础。方法选取35例接受放疗的脑转移瘤患者,每位患者在放疗前同一天分别进行CT和MR模拟定位,基于CT图像制定三维适形放射治疗(3D-CRT)或调强放射治疗(IMRT)计划为原计划Plan1。将CT图像和MR图像刚性配准,在CT和MR图像上勾画主要的组织和器官,计算各组织器官的群体化CT值。基于CT图像,采用3种CT值赋值法生成3组伪CT,分别为:全组织赋予140 HU;空腔、骨骼和软组织分别赋予-700、700和20 HU;不同组织器官分别赋予群体化的CT值。Plan1在3组伪CT上重新计算剂量分布,分别获得Plan2、Plan3、Plan4,然后比较这3组计划和Plan1的剂量学差异。结果骨骼、空腔平均CT值分别为(735.3±68.0)、(-723.9±27.0)HU,软组织的平均CT值基本分布在-70~70 HU。Plan2、Plan3、Plan4相比Plan1的剂量差异依次减小,在剂量指标比较中,眼晶状体最大剂量差异最大,分别可达5.0%以上、1.5%~2.0%、1.0%~1.5%,其余剂量指标差异的95%置信区间上限基本不超过2.0%、1.2%、0.8%。在像素点剂量比较中,局部靶区病例中差异>1%的区域主要分布在靠近射野的皮肤处,而全脑靶区病例中主要分布在骨骼与空腔、软组织交界处,以及靠近射野的皮肤处。此外,CT值赋值法在3D-CRT的剂量学差异大于IMRT,在全脑靶区病例大于局部靶区病例。结论不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响显著,对骨骼、空腔和软组织赋予合适CT值,剂量计算偏差可基本控制于1.2%以内,而对各组织器官赋予群体化的CT值,可进一步将偏差控制于0.8%以内,满足临床要求。     

左侧乳腺癌根治术后调强放疗中剂量累加的研究

目的 通过形变配准及刚性配准进行左侧乳腺癌放疗中靶区及危及器官剂量累加的研究,探讨二者受量的变化规律。方法 回顾分析16例女性左侧乳腺癌根治术后患者,靶区包括锁上淋巴结引流区加胸壁,均采用6 MV X射线调强放疗（IMRT）。所有患者均接受定位、二程CT扫描,在定位图像（CT1）上制定放疗计划为Plan1,在二程定位图像（CT2）上制定放疗计划为Plan2。利用Velocity软件将Plan2的剂量进行刚性、形变配准到CT1剂量累加后获得Plan-rigid、Plan-deform。比较4个计划中靶区及危及器官的剂量学差异。结果 CT2比CT1的CTV体积平均缩小6.64%;形变后靶区剂量均匀性指数（HI）提高23.05%,而形变后心脏、左、右肺戴斯相似系数（DSC）均低于形变前（0.94±0.01 vs.0.89±0.05、0.96±0.01 vs.0.91±0.03、0.96±0.01 vs.0.92±0.03）,且差异均有统计学意义（Z=-3.208、-3.533、-3.535,P<0.05）;心脏及左肺各剂量-体积指标在Plan2、Plan-rigid、Plan-deform与Plan1的组间差异均无统计学意义（P>0.05）;在Plan-rigid组各剂量-体积指标均高于Plan-deform组。结论 靶区及危及器官体积、剂量-体积指标变化较小的左乳癌根治术后患者在进行放疗剂量累加时,推荐使用刚性配准,且初次调强计划的剂量-体积指标可基本反映双肺及心脏的受量情况。     

锥形束CT图像分割方法研究进展

图像引导放射治疗(IGRT)是一种可视化的影像引导放疗技术, 具有提高肿瘤靶区剂量, 降低正常器官受照剂量等诸多优点。锥形束CT(CBCT)是IGRT中最常用的医学图像之一, 对CBCT进行快速、准确的靶区及危及器官的分割对放疗具有重大意义。目前的研究方法主要有基于配准的分割方法和基于深度学习的分割方法。本研究针对CBCT图像分割方法、存在问题及发展方向进行综述。     

宫颈癌调强放疗中靶区变化与剂量分析

目的 通过螺旋断层放疗系统(TOMO)观察宫颈癌治疗过程中,肿瘤及邻近组织器官移动所导致的靶区受照剂量的改变。方法 选取2013年8月至2014年2月于本院行TOMO治疗的5例宫颈癌患者,每次治疗前行兆伏级CT(MVCT)扫描与计划CT图像配准后,重新计算剂量分布并勾画肿瘤及靶区。分析分次治疗间肿瘤与靶区体积、位移与受照剂量之间的关系。结果 5例患者外照射结束时宫颈肿物体积、最大径分别平均下降68.90%、26.91%(t=5.21、8.39,P<0.05)。肿瘤、子宫、临床靶区(CTV)质心左右、前后、头脚方向中位位移分别为-1.43、-7.72、0.02、0.40、-1.24、-6.51、-0.43、-1.68和-0.22 mm。CTV中位V_95%为99.40%(95.96%~100%),中位漏照体积为6.94 cm³(0~32.30 cm³)。结论 宫颈癌放疗中,肿瘤变化、位置的移动与生理运动等因素的影响,使靶区实际受照剂量与初始计划存在差异,部分靶区漏照,在图像引导放疗(IGRT)下,漏照体积较少。     

三维适形放疗与容积调强放疗治疗局部晚期宫颈癌比较研究

目的探讨三维适形放疗(3D-CRT)及容积调强放疗(VMAT)剂量分割方案的改变对靶区覆盖指数以及危险器官受量的影响。方法选取辽宁省肿瘤医院放疗科自2017年6月至2018年12月收治的81例局部晚期宫颈癌患者为研究对象。根据外照射治疗方案选择不同将所有患者分为A组(n=39)和B组(n=42)。A组采用三维适形放疗联合三维近距离治疗;B组采用容积调强放疗联合三维近距离治疗。比较两组患者靶区剂量覆盖指数及危及器官(OAR)受量。结果 B组靶区适形度指数(CI)显著高于A组,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者靶区均不匀性指数(HI)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。B组的膀胱、结直肠、小肠受量均显著低于A组,两组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论宫颈癌容积调强放疗联合三维近距离治疗与三维适形放疗联合三维近距离治疗均能得到较好的靶区覆盖,使肿瘤得到良好的局部控制,但容积调强放疗联合三维近距离治疗的膀胱、结直肠、小肠等OAR受量更低。临床上应根据患者实际情况选择使用。     

磁共振加速器放疗计划中心点位置对剂量学的影响

目的分析磁共振加速器放疗计划中心点位置对偏中心肿瘤计划剂量学的影响。方法回顾性选取2020年在中山大学肿瘤防治中心接受放疗的19例偏中心肿瘤病例资料, 每个病例分别设计两组放疗计划:①按照磁共振加速器常规计划设计流程将计划等中心点固定设计调强放疗计划(A组)。②以靶区几何中心点作为治疗计划中心点设计调强放疗计划(B组)。比较两组放疗计划中靶区适形指数和均匀性指数、正常组织剂量和计划MU数。结果两组治疗计划均能满足临床剂量要求。A和B组计划靶区适形指数和均匀性指数差异均无统计学意义(P>0.05), 正常组织受照剂量也无明显差别(P>0.05)。但是, A组计划MU数(1 149±903)明显高于B组(970±652), 差异有统计学意义(t=2.804, P=0.012)。结论虽然磁共振加速器计划等中心点位置固定, 但计划质量可满足临床要求, 开展磁共振加速器治疗偏中心肿瘤是可行的。     

基于锥形束CT的头颈部肿瘤在线与离线结合图像引导放疗的研究

目的 分析锥形束CT(CBCT)在线摆位校正与离线自适应校正在减小头颈部肿瘤临床靶区(CTV)外放,从而减轻正常组织并发症中的作用.方法 16例行三维适形放疗的头颈部癌症患者入组.分次放疗前后均行在线CBCT扫描1次,并与计划CT图像配准,记录各个方向的配准差值.放疗前后的配准差值分别作为放疗分次间误差和分次内误差,用于计算每例患者的系统误差和随机误差.利用CTV外放计算公式,计算在线校正前后CTV外放;以0.5 mm为允许的最大残余系统误差,计算离线校正系统摆位误差后CTV外放.结果 未经在线校正,左右、头脚和前后方向上群体化CTV外放分别为5.7mm、5.6 mm和7.3 mm;每分次放疗均行在线校正,3个方向上群体化CTV外放分别为1.7 mm、1.7 mm和2.3 mm;对系统摆位误差进行离线自适应校正,3个方向上群体化CTV外放分别为2.7 mm、2.5mm和3.6 mm.结论 基于CBCT图像分析的在线校正和离线自适应校正均能明显减小摆位误差,有助于缩小CTV外放,并有望减轻正常组织并发症.     

基于锥形束CT的头颈部肿瘤在线与离线结合图像引导放疗的研究

目的 分析锥形束CT(CBCT)在线摆位校正与离线自适应校正在减小头颈部肿瘤临床靶区(CTV)外放,从而减轻正常组织并发症中的作用.方法 16例行三维适形放疗的头颈部癌症患者入组.分次放疗前后均行在线CBCT扫描1次,并与计划CT图像配准,记录各个方向的配准差值.放疗前后的配准差值分别作为放疗分次间误差和分次内误差,用于计算每例患者的系统误差和随机误差.利用CTV外放计算公式,计算在线校正前后CTV外放;以0.5 mm为允许的最大残余系统误差,计算离线校正系统摆位误差后CTV外放.结果 未经在线校正,左右、头脚和前后方向上群体化CTV外放分别为5.7mm、5.6 mm和7.3 mm;每分次放疗均行在线校正,3个方向上群体化CTV外放分别为1.7 mm、1.7 mm和2.3 mm;对系统摆位误差进行离线自适应校正,3个方向上群体化CTV外放分别为2.7 mm、2.5mm和3.6 mm.结论 基于CBCT图像分析的在线校正和离线自适应校正均能明显减小摆位误差,有助于缩小CTV外放,并有望减轻正常组织并发症.     

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。     

宫颈癌二维近距离后装治疗中危及器官参考点剂量与三维体积剂量的相关性研究

目的 利用宫颈癌二维近距离后装治疗中危及器官（OARs）点剂量预测其三维体积剂量,评估在特定条件下,二维计划OARs体积剂量能否满足三维后装剂量限值要求。方法 回顾性分析基于CT图像的10例宫颈癌患者近距离后装治疗计划,将处方参考点剂量定为600 cGy,膀胱和直肠参考点剂量<360 cGy,设计并优化得到二维后装治疗计划。采用Pearson相关分析法对膀胱、直肠参考点剂量及OARs体积受量做相关性分析,利用线性回归方法得出膀胱、直肠参考点与其体积剂量的线性方程。结果 膀胱、直肠参考点剂量分别与其D_{1 cm³}、D_{2 cm³}、D_{5 cm³}和平均剂量显著正相关（r=0.559~0.668,P<0.05）;膀胱、直肠参考点剂量分别是其D_{2 cm³}的1.404和1.181倍;内外照射完成后膀胱、直肠D_{2 cm³}的相当于200 cGy分次等效生物剂量（EQD2）分别为8 410.0和6 827.0 cGy,均低于二者体积剂量限值。结论 利用膀胱、直肠参考点剂量能在一定程度上预测其体积剂量,对于满足膀胱、直肠参考点剂量低于处方剂量60%二维近距离后装计划,可将膀胱、直肠体积受量控制在相对安全的剂量范围内。而由于缺乏对小肠、乙状结肠剂量检测,二维后装计划在临床使用上仍然具有很大局限性。     

宫颈癌腔内联合组织间插植近距离后装治疗中IPSA和HIPO逆向优化算法的比较分析

目的 比较宫颈癌腔内联合组织间插植三维后装计划中模拟退火逆向优化（IPSA）和混合逆向优化（HIPO）剂量分布的差异,为宫颈癌腔内联合组织间插植后装治疗逆向计划优化方法的选择提供依据。方法 选取2016年12月至2017年5月于河北省沧州中西医结合医院43例宫颈癌患者资料,所有患者原后装治疗计划采用IPSA优化,基于原图像信息,给定同样的初始约束条件,不进行手动优化,直接计算IPSA和HIPO计划,对高危靶区（HR-CTV）剂量体积参数D₉₀、D₁₀₀、V_100%,以及均匀性指数（HI）、适形指数（CI）、危及器官（OAR）（膀胱、直肠和乙状结肠）D_{2 cm³}的数据进行评价。结果 两组间HR-CTV的D₉₀、D₁₀₀以及CI剂量差异无统计学意义（P>0.05）,但HIPO组HR-CTV的V_100%为（87.72±0.49）%;HI为（0.51±0.08）,明显高于IPSA组的（85.01±0.55）%,HI（0.42±0.06）,差异具有统计学意义（t=2.54、3.02,P<0.05）。对于OAR,与IPSA计划相比,HIPO计划中膀胱的D_{2 cm³}（3.42±0.17）Gy,直肠的D_{2 cm³}（3.04±0.37）Gy,明显低于IPSA计划膀胱的D_{2 cm³}（3.57±0.28）Gy,直肠的D_{2 cm³}（3.21±0.48）Gy,差异具有统计学意义（t=0.27、0.19,P<0.05）。乙状结肠D_{2 cm³}剂量两者差异无统计学意义。结论 在宫颈癌腔内联合组织间插植后装治疗中,采用HIPO优化比IPSA优化可以获得更好的靶区HI以及减少膀胱和直肠的受照剂量。     

宫颈癌内外照射后放射性直肠损伤临床预测模型的研究

目的 探讨宫颈癌内外照射放疗不同剂量叠加方式的剂量学差异,建立宫颈癌放疗后慢性放射性直肠损伤(RLRI)的临床预测模型。方法 回顾性分析2020年1月1日至2021年11月30日于川北医学院附属医院肿瘤科接受根治性同步放化疗宫颈癌患者的临床资料,放疗采用外照射+近距离治疗方式,内外照射剂量评估采用内、外照射生物等效剂量(EQD2)参数直接叠加和内外照射三维计划图像形变配准(DIR)剂量叠加,分析两种剂量评估方式剂量学差异。RLRI分级标准采用肿瘤放射治疗协作组标准。运用两种剂量评估方式构建RLRI的预测模型,使用受试者工作特征(ROC)曲线计算曲线下面积,以评估不同剂量评估方式的预测准确性。结果 多次近距离治疗剂量叠加的EQD2参数较DIR剂量叠加高危临床靶区D_95%和D_90%分别高2.18和2.92 Gy,直肠D_{2 cm³}、D_{1 cm³}、D_{0.1 cm³}分别高1.74、2.28、2.26 Gy(t=3.82、5.21、4.58、5.17、2.05,P<0.05)。外照射与近距离治疗,直肠D_{2 cm³}、D_{1 cm³}、D_{0.1 cm³}的EQD2参数直接叠加比DIR剂量叠加高6.22、7.61、9.56 Gy(t=9.40、10.59、7.87,P<0.001)。联合预测模型ROC曲线下面积为0.788,最佳预测阈值的灵敏度为0.850,特异度为0.660,Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示,拟合优度较好(P>0.05)。传统预测指标DIR剂量叠加的预测模型:直肠D_{2 cm³}、D_{1 cm³}的ROC曲线下面积分别为0.784、0.763,最佳预测阈值的灵敏度分别为0.850、0.750,特异度分别为0.679、0.717。结论 内外照射EQD2参数直接叠加与三维计划图进行DIR剂量叠加评估剂量参数有剂量学差异。DIR剂量叠加直肠D_{2 cm³}、D_{1 cm³}与联合预测模型预测RLRI的价值较高,但联合预测模型预测RLRI计算复杂,建议临床上通过DIR剂量叠加直肠D_{2 cm³}、D_{1 cm³}预测RLRI。     

基于3D U-net的宫颈癌近距离治疗剂量分布预测

目的 基于三维（3D） U-net深度学习模型,建立预测CT引导下宫颈癌近距离治疗计划的3D空间剂量分布。方法 2021年4-9月收集114例宫颈癌患者三维近距离放疗计划（处方剂量6 Gy）组成数据集,按84 ∶11 ∶19划分为训练集、验证集、测试集。利用3D U-net模型进行500次（epoch）训练,分别评估测试集病例体素级的平均剂量偏差（MDD）与绝对剂量偏差（MADD）、等剂量面包围体积的戴斯系数（DSC）、处方剂量适形度指数（CI）、高危临床靶区（HRCTV）的D₉₀和平均剂量D_mean、膀胱、直肠、小肠、结肠的D_{1 cm³}与D_{2 cm³}剂量学参数。结果 测试集中19例患者的3D剂量矩阵MDD与MADD分别为-0.01±0.03和（0.04±0.01） Gy。50%到150%处方剂量的DSC在0.89到0.94之间,处方剂量CI为0.70±0.04。HRCTV的D₉₀的平均偏差为2.22%,D_mean的偏差为-4.30%。膀胱、直肠、小肠、结肠的D_{1 cm³}与D_{2 cm³}最大偏差分别为2.46%和2.58%。模型预测平均耗时2.5 s。结论 本研究实现了一种基于3D U-net的预测宫颈癌3D剂量分布的深度学习模型,为宫颈癌近距离治疗自动化设计奠定基础。     

三种不同优化方法在局部晚期宫颈癌腔内联合组织间插植近距离治疗计划中的剂量学比较

目的 比较分析局部晚期宫颈癌腔内联合组织间插植近距离治疗计划3种优化方法的剂量学差异。方法 回顾性选取局部晚期宫颈癌患者20例,对每例患者根据不同优化方法,分别制定3种计划,分别为手动计划组,基于图形优化;逆向1计划组,基于模拟退火优化算法;逆向2计划组,在逆向1组基础上增加了靶区（CTV）最大剂量限定。比较计划中CTV的体积剂量参数V₂₀₀、V₁₅₀、V₁₀₀、D₁₀₀、D₉₀、均匀性指数（HI）,以及直肠、膀胱、乙状结肠的剂量参数D_{0.1 cm³}、D_{1 cm³}、D_{2 cm³}。结果 CTV方面,手动组和2个逆向组的D₁₀₀参数差异无统计学意义（P>0.05）,但2个逆向组的V₂₀₀、V₁₅₀、V₁₀₀、HI参数明显优于手动组（t=-3.422~9.910,P<0.05）。逆向1组的V₁₀₀和D₁₀₀优于逆向2组（t=7.238、5.032,P<0.05）。危及器官（OARs）方面,与手动组相比,2个逆向组中直肠、膀胱、乙状结肠的D_{0.1 cm3}、D_{1 cm³}和D_{2 cm³}明显降低（t=2.235~5.819,P<0.05）。结论 对于局部晚期宫颈癌腔内联合组织间插植技术,基于3组优化方法的计划均能满足临床需求,且使用逆向优化方法保证了靶区剂量覆盖,同时减少直肠、膀胱、乙状结肠的最大受量。     

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。     

乌德勒支施源器用于局部晚期宫颈癌三维近距离放疗的剂量学研究

目的 探讨在使用乌德勒支施源器治疗局部晚期宫颈癌时,不同的管道组合设计与靶区、危及器官（OAR）的剂量关系。方法 调取2017—2018年于河北省沧州中西医结合医院放疗科接受乌德勒支施源器进行近距离治疗的17例局部晚期宫颈癌患者数据,原计划为腔内联合组织间插植近距离放疗（IC/IS）,在原勾画轮廓与照射剂量不变的情况下,去除插植针完成腔内近距离放疗（IC）计划设计,对IC/IS计划和IC计划的剂量参数进行对比分析,并评价加入IS插植针对剂量的影响。结果 IC/IS和IC计划的高危临床靶区（HR-CTV）总的D₉₀分别（88.68±1.84）和（85.54±0.54）Gy,差异具有统计学意义（t=6.200,P<0.05）。此外,在靶区的CI指数上,IC/IS计划的明显高于IC计划（0.58±0.08,0.43±0.05）,差异具有统计学意义（t=1.010,P<0.05）。在两种计划中危及器官（OAR）的受照剂量差异无统计学意义（P>0.05）。结论 对于局部晚期宫颈癌的近距离治疗,使用乌德勒支施源器可满足其处方剂量覆盖,而加入IS针,提高了计划的优化空间,在满足OAR受照剂量限值的基础上,显著提高HR-CTV的受照剂量,且提升了剂量分布均匀性。     

3D打印模板辅助CT引导192Ir组织间插植治疗复发妇科肿瘤的可行性分析

目的通过比较3D打印个体化模板(3D-PIT)辅助CT引导后装组织间插植治疗中央型复发妇科肿瘤的术前计划与术中实际物理剂量学参数,评价3D打印个体化模板辅助下CT引导的组织间插植治疗的剂量准确性。方法纳入分析2018年1月至2019年12月北京大学第三医院肿瘤放疗科中央型复发妇科肿瘤患者38例,均行3D打印个体化模板辅助CT引导¹⁹²Ir后装组织间插植治疗。大体肿瘤靶区(GTV)处方剂量10~36 Gy,2~6分次,5~6 Gy/次。比较患者治疗前、治疗时计划的90%靶区体积剂量(D₉₀)、100%靶区体积剂量(D₁₀₀)和100%处方剂量体积百分比(V₁₀₀)。危及器官膀胱、直肠和结肠2 cm^3体积接受的剂量(D_(2 cm^3))。近距离治疗质量参数包括适形指数(CI)、均匀性指数(HI)、靶区外体积指数(EI)。同时观察围手术期并发症。结果研究共纳入治疗194例次,单次中位插植针6(5~13)根,单次处方剂量5~6 Gy。术前和术中的GTV D90、D100、V100、CI、HI、EI差异均无统计学意义(P>0.05)。术前和术中危及器官膀胱和结肠D2 cm3差异无统计学意义(P>0.05),术中直肠D_(2 cm^3)剂量略高于术前计划,差异有统计学意义(t=-0.335,P=0.027)。结论3D打印模板辅助CT引导下高剂量率¹⁹²Ir后装组织间插植治疗计划完成质量良好,达到术前剂量设计要求。     

一种可控制驻留时间变化幅度的后装放射治疗逆向优化算法的研究

目的 报道三维后装放射治疗中一种可控制驻留时间变化幅度的算法的实现方法和结果。方法 逆向优化算法（GBPO）使用标准的二次目标函数,在目标函数中增加一个可控制驻留时间变化幅度的项,用驻留时间调制因子（DTMF）调节驻留时间的变化幅度。回顾性研究15例使用了三管施源器（Nucletron part#189.730）治疗的宫颈癌患者,分析DTMF与驻留时间标准差的关系,统计剂量体积直方图（DVH）参数（HR-CTV D_100%、V_150%,危及器官D_{0.1 cm³}、D_{1 cm³}、D_{2 cm³}）,评估GBPO计划和商用计划系统（采用IPSA算法）计划之间的差异。结果 当DTMF<20时,驻留时间标准差迅速减小,在DTMF增加到100之后,驻留时间标准差无明显变化。GBPO计划的D_100%（3.63±0.36）高于IPSA计划（3.53±0.34）,两者比较,差异有统计学意义（t=2.45,P<0.05）,两种计划之间其他DVH参数比较的差异无统计学意义（P>0.05）。结论 三维后装放射治疗中控制驻留时间变化幅度的方法是可行的,采用GBPO制定的计划在靶区覆盖和危及器官保护方面与IPSA计划相似,GBPO可集成在三维后装放射治疗计划系统中。