切伦科夫发光成像在肿瘤放疗中的应用进展

【摘 要】 切伦科夫发光成像具有成像速度快、无辐射、实时等优点,广泛应用于X射线、电子线治疗肿瘤过程中。本文主要介绍切伦科夫光子的特点及切伦科夫发光成像在肿瘤放射治疗的应用和质控方面的研究进展。     

基于4D-CT和Mimics软件模拟分析肺癌肿瘤的呼吸运动规律

目的：利用Mimics10.01软件和4D-CT10个呼吸时相的肺部三维模型,研究肺部肿瘤的呼吸运动规律。方法：选择1例左上肺癌患者,在肿瘤上、中、下部植入3个金标,间隔为6 mm,4D-CT扫描相位排序后重建10个呼吸时相的CT图像。将10个时相的CT图像依次导入Mimics10.01软件中,采用阈值分割、区域生长的方法提取肺部区域,重建左右肺的三维模型。测量10个呼吸时相的左右肺体积和表面积;吸气末与呼气末时相之间左肺三维模型之间的偏差也进行了分析。在每个时相的CT图像上读取植入3个金标的位置坐标,求出金标在X、Y、Z方向上质心的坐标。结果：从吸气末到呼气末左、右肺体积的变化范围分别为12.8%和12.4%,左、右肺表面积的变化范围为6.6%和6.7%。3个金标的质心变化幅度在左右、头脚、前后方向分别为2 mm,1mm和2.7 mm。结论：利用4D-CT的图像和Mimics软件重建得出的肺模型可以方便地计算肺体积以及靶区的运动范围,有利于根据患者的靶区运动特征实现个体化治疗。     

刚体碰撞检测方法及其在放疗计划中的应用

在适形和逆向调强放射治疗中，机械碰撞问题是一个治疗计划的物理可实现性的基本问题。本工作建立了一种应用刚体运动知识来解决放射治疗计划实施中是否会发生机械碰撞的方法。文中详细介绍了刚体运动的计算方法，碰撞检测的原理，以及通过定义‘父’与‘子’的关系来处理连动的方法等。最后介绍了由VARIAN 800CC治疗机进行的验证，取得了满意的效果。     

CT功能成像在肺癌中的研究进展

肺癌是威胁人类生命健康的常见恶性肿瘤之一。精准医学的发展正在努力改变肺癌患者的治疗方式并改善患者的预后。因此,本研究就CT能谱、CT灌注以及一站式能谱联合灌注成像在肺部肿块的定性诊断、肺癌的病理分型、分化程度、预后以及对肺癌疗效评估等方面进行综述,为肺癌的临床诊断、治疗及预后提供指导。     

肺癌三维适形放疗和常规放疗的剂量分布比较分析

比较肺癌三维适形放疗和常规放疗的剂量分布.对40例首程放疗肺癌患者同时进行X线和CT模拟定位,每位患者设计3套治疗计划:即三维适形治疗计划、常规治疗计划和虚拟常规治疗计划,通过剂量-体积直方图(DVH)的分析来评价不同放疗方式对肿瘤的剂量分布和危及组织、器官的受照剂量差异.说明三维适形放疗能给予靶区均匀的剂量分布,并能有效地保护正常组织和器官.     

电流密度成像及其在生物电阻抗成像中的应用

本首先介绍了生物电阻抗成像(electrical impedance tomography，EIT)的数学模型、系统设计、算法分类及其存在的问题。然后介绍了由加拿大Toronto大学的Joy、Scott等人提出的电流密度成像(current density imaging，CDI)的基本原理及发展现状，提出将CDI应用到EIT可以得到精确度与分辨率都较高的阻抗图像及实现的基本思路。最后讨论了将CDI应用到EIT的发展前景及需要解决的问题。     

电流密度成像及其在生物电阻抗成像中的应用

本文首先介绍了生物电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)的数学模型、系统设计、算法分类及其存在的问题。然后介绍了由加拿大Toronto大学的Joy、Scott等人提出的电流密度成像(current density imaging,CDI)的基本原理及发展现状,提出将CDI应用到EIT可以得到精确度与分辨率都较高的阻抗图像及实现的基本思路。最后讨论了将CDI应用到EIT的发展前景及需要解决的问题。     

基部计划剂量补偿优化方法在肺癌调强放疗计划中的应用

【摘要】目的:比较基部计划剂量补偿（BDPC组）和冷热点控制（HCSC组）两种计划优化方法得到的肺癌调强放疗计划的剂量学差异。方法:选取13例肺癌患者,采用相同优化条件分别设计BDPC和HCSC两组放疗计划。计划处方:PGTV为60 Gy/26 f、PCTV为50 Gy/26 f。比较两组肿瘤靶区和危及器官的各项剂量评价参数、计划时间和机器跳数（MU）。采用配对t检验或非参数检验进行统计学分析。结果:BDPC组相对于HCSC组有较好的靶区CI（PGTV:0.66±0.14 vs 0.58±0.15, P<0.05;PCTV:0.61±0.28 vs 0.57±0.27, P=0.066）和HI （PGTV:0.08±0.02 vs 0.11±0.05, P<0.05;PCTV:0.23±0.03 vs 0.27±0.03, P<0.05）;前者较后者重要危及器官的剂量低,食管的Dmax、双肺的V5 Gy和V20 Gy分别为（59.92±2.87） Gy vs （62.09±3.34） Gy、49%±18% vs 51%±11%和22%±9 % vs 24%±7%,P值均小于0.05。结论:对于肺癌调强放疗计划,BDPC优化方法得到的计划剂量分布较HCSC优化方法更优,能保证靶区覆盖的同时降低重要危及器官的受照剂量,可在临床上推广应用。     

医学成像及其在功能疾病和肿瘤诊疗中的应用

在医学成像物理和技术的研究领域,功能成像的发展速度惊人,主要是为了满足脑功能成像研究和脑功能性疾病诊断的需要。医学影像正向定量和计算机辅助诊断的方向发展,在很多领域,尤其是肿瘤诊断方面发挥越来越大的作用。北京大学医学影像学研究为适应学科的发展及其应用方面的需求,在这些国际上前沿领域的发展中进行了探索,取得进展。     

4D—CT重建及其应用研究新进展

概述了不同4D-CT重建方法的优缺点及其改进方法,4D-CT在放疗中主要用于研究靶区和正常组织的运动规律、探讨胸腹肿瘤靶区与腹压的关系、分析靶区与内外标记的相关性、勾画肿瘤靶区、设计精确的4D放疗计划、比较剂量分布和进行图像引导放疗.4D放疗计划设计大多采用单相位CT、平均密度投影CT、最大密度投影CT进行.4D-CT数据量约1000张～1500张,使靶区勾画成为4D放疗的首要难题,基于呼吸运动的B-样条拟合模型和迭代模型重建的连续4D-CT可实现靶区自动勾画和计划设计自动化,在4D放疗计划制定的各个环节都需要进行变形图像的配准,4D-4D图像配准能提高4D图像引导放疗的精度.     

颈段胸上段食管癌T形野三种照射技术的剂量学比较

目的：控讨颈段胸上段食管癌T形野照射的最佳放疗模式。方法：26例颈段胸上段食管癌T形野照射的患者采用瓦里安Eclipse三维治疗计划系统（3D—TPS）对3种照射技术即：调强放疗（IMRT）、三维适形放疗（3D—CRT）和常规放疗（Con—RT）进行放射治疗计划设计。规定处方剂量54Gy，95％等剂量线涵盖95％PTV（计划靶体积）。Con—RT利用3D．TPS模拟X线模拟机定位设计，等中心照射，前后T形野36Gy，双侧水平野18Gy，均用剂量体积直方图（DVH）分析PTV靶区各项参数和肺及脊髓受照体积和剂量。结果：（1）PTV靶区等剂量线、剂量不均匀指数（Ⅲ）和适形指数（CI）3种照射技术比较IMRT优于3D—CRT。3D—CRT优于Con-RT（P=0．000）（2）肺和脊髓受照体积和剂量3种照射技术比较IMRT优于Con—RT和3D—CRT虽然某些参数Con—RT稍优于3D—CRT，但大部分参数比较差异无统计学差异。（3）调强技术野数的参数比较．PTV、肺和脊髓的各项参数中，5野，7野和9野大部分参数优于3野．7野与9野比较差异均尢统计学意义（P=0244～0．947）。结论：IMRT技术是颈段胸上段食管癌T形野照射最佳选择，它与其他照射技术相比具有明显剂量学优势，以7野和9野IMRT较适宜。     

Influences of Motion Artifacts on Three-Dimensional Reconstruction Volume and Conformal Radiotherapy Planning

Objective ：To investigate the influences of motion artifacts on three-dimensional （3D） reconstruction volume and conformal radiotherapy planning. Methods： A phantom which can mimic the clip motion of lung tumor along the cranial-caudal direction is constructed by step motor, small ball of polyethylene and potato. Ten different scan protocols were set and CT data of the phantom were acquired by using a commercial GE LightSpeedl6 CT scanner. The 3D reconstruction of the CT data was implemented by adopting volume-rendering technology of GE AdvantageSim 6.0 system. The reconstructed volumes of each target in different scan protocols were measured through 3D measuring tools. Thus, relative deviations of the reconstruction volumes between moving targets and static ones were determined. The three-dimensional conformal radiation therapy （3D- CRT） plans and conformal fields were created and compared for a static/moving target with the WiMRT treatment planning system （TPS）. Results：For a static target, there was no obvious difference among the 3D reconstruction volumes when the CT data were acquired with different pitches and slices. The appearance of 3D reconstruction volume and 3D conformal field of a moving target was quite different from that of static one. The maximum relative deviation is nearly 90% for a moving target scanned with different scan protocols. The relative deviations are variable among the different targets, about from -39.8% to 89.5% for a smaller target and from - 18.4% to 20.5% for a larger one. Conclusion ：The motion artifacts have great effects on 3 D-CRT planning and reconstruction volume, which will greatly induce distorted conformal radiation fields and false DVHs for a moving target.     

三维适型放疗与调强放疗在胸中段食管癌根治性放疗中的 剂量学比较

目的 比较胸中段食管癌三维适型放疗与调强放疗对靶区和危及器官的剂量学影响,探讨两种放射治疗方法在胸中段食管癌根治性放疗中重要器官受保护的优劣,寻找食管癌放射治疗的理想计划模式。方法 15例经病理证实胸中段食管鳞癌患者,经体位固定、CT模拟定位扫描成像传输到治疗计划系统、勾画肿瘤体积、临床靶区体积和危及器官。15例病例均做三维适型和调强计划,60 Gy/30次,评估/优化后应用剂量体积直方图比较两种计划对靶区及危及器官的剂量学影响。结果 在相同靶区、相同剂量模式下,对胸中段食管癌患者的放射治疗中,调强放疗对靶区剂量的分布及对危及器官的保护均优于三维适形放疗。结论 胸中段食管鳞癌,长度4~18 cm放射治疗,三维适型/调强放疗对危及器官剂量学的影响有明显差异。同部位的肿瘤受到相同剂量照射情况下,调强放疗对危及器官的影响较三维适型放疗小,靶区剂量分布均匀度好。     

胃排空显像在功能性消化不良脾虚气滞证治疗中的应用

目的 胃排空显像在健脾理气法治疗功能性消化不良(FD)脾虚气滞证的临床应用.方法 78例FD脾虚气滞证患者,随机分为中药组40例和西药组38例,分别给予健脾理气方和多潘立酮治疗,分别在治疗前、治疗后行胃排空放射性核素显像.结果 中药组、西药组治疗后均有较好疗效(P＜0.01),且中药组优于西药组(P＜0.05).结论 ...     

Excel在肿瘤放射物理计算中的应用

目的:研究应用Excel进行简单肿瘤放射物理计算的可行性。方法:在仅使用Excel内建函数、不使用VBA的条件下,在解决了数据安全、条件选择和转向、数据查询和插值三个主要问题后,用Excel完成两个工作薄,实现剂量校准数据计算和简单机器跳数计算。结果和结论:Excel可以实现预期的计算功能。Excel作为通用的办公软件,在肿瘤放射物理计算中有良好的应用前景。对基层放疗单位尤其如此。     

The Gene Search System: Its Application to Functional Genomics in Drosophila Melanogaster

In Drosophila melanogaster, gain-of-function mutagenesis utilizing the GAL4-UAS system has been established, allowing identification of genes that may not be easily detectable by loss-of-function screening approaches. The conditional features of misexpression systems are especially useful for studying late-stage biological processes, such as those involving adult behavior or lifespan. The gene search system, incorporating a bidirectional misexpression vector, was used to screen for genes critical for longevity determination. We have identified several genes whose misexpression in adulthood extends the fly's lifespan. Phenotypic characterization of fly lines carrying a misexpression vector, in conjunction with obtaining information about the genomic insertion sites, creates valuable resources for the systematic functional genomics in Drosophila.     

DR全脊柱成像技术应用探讨

目的探讨DR全脊柱成像技术在脊柱侧弯畸形诊断及测量中的价值,研究不同检查方法对成像质量及测量精度的影响.方法利用PHILIPS公司Digital Diagnost DR系统和具有全脊柱拼接功能的SUN后处理工作站,对分次所摄的脊柱正位、侧位、左、右侧屈位影像进行拼接处理后作必要的测量,并打印成像.结果经上述处理后的全脊柱正位、侧位及左、右侧屈位均能将颈、胸、腰、骶椎完整联接,显示在1张14·17的X光片上,其测量的数据真实可靠.结论 DR全脊柱成像技术克服了以往颈、胸、腰、骶椎单独成像后测量上的误差,为临床手术提供了更精确的数据.     

99TcmO4-静态显像在分化型甲状腺癌发现转移病变中的价值

目的 评价99TcmO4-甲状腺静态显像在分化型甲状腺癌术后患者中发现转移病变的价值.方法 480例分化型甲状腺癌术后患者131I治疗前行99TcmO4-甲状腺静态显像评估残余甲状腺大小,治疗后行131I全身显像比较分析,必要时SPECT/CT融合显像,两位核医学医师盲法阅片,评价及比较病变情况.结果 99TcmO4-甲状腺静态显像、治疗剂量131I全身显像的阳性率分别为83.75％、98.5％.99TcmO4-甲状腺静态显像灵敏度84.9％.99TcmO4-静态显像与131I全身显像符合率为83.75％.10例患者99TcmO4-甲状腺静态显像发现转移病变,改变原计划治疗剂量及方案.结论 99TcmO4-甲状腺静态显像作为甲状腺癌术后残余甲状腺评估方法,能够提前发现部分转移病变,对于指导治疗剂量的制定具有一定意义.     

三维适形放疗计划轮照对肺癌剂量分布影响的研究

介绍了肺癌的常规放疗.分析了肺癌三维适形放疗的CT定位和靶区确定、计划的设计、计划的优化、计划的评价,计划的轮照对肺癌正常组织等影响.提出了减少正常组织损伤的方法.