准直器角度对颅内两个脑转移瘤容积旋转调强计划的影响

【摘 要】 目的:探讨多叶准直器角度对两个脑转移瘤容积旋转调强（VMAT）计划剂量学参数和机器跳数的影响。 方法:选择10例已放疗的颅内两个脑转移瘤患者CT图像作为研究对象,在准直器角度为0°,调整每条弧的准直器至合适角度,尽量使叶片能够最大遮挡病灶之间的正常脑组织,以VMAT方式分别设计计划,比较两组计划的靶区适形度指数、剂量梯度跌落指数（GI）、剂量均匀性指数（HI）、危及器官剂量分布、靶区周边正常组织受量体积以及机器跳数。 结果:与准直器角度为0°的计划比较,调整每条弧的准直器至合适角度,靶区适形度指数差异无统计学意义（t=1.084, P=0.32）,GI和HI差异具有统计学意义（GI:t=3.415, P=0.014;HI:t=3.455, P=0.014）;周边正常组织2和4 Gy剂量体积差异有统计学意义（P=0.018, P=0.045）,6、12和16 Gy剂量体积差异无统计学意义（P>0.05）;危及器官最大受照剂量相似,差异无统计学意义（P>0.05）;机器跳数平均减少282 MU。 结论:在两个多发脑转移瘤VMAT计划优化选择准直器运行方向,剂量梯度跌落更陡,剂量分布更均匀,且可降低正常组织低剂量区受量,以及明显减少机器跳数。     

准直器角度误差对脑转移瘤VMAT计划Gamma通过率的影响

【摘要】目的:通过旋转准直器角度模拟准直器角度误差,探讨准直器角度误差对单中心多发脑转移瘤容积旋转调强技术（VMAT）计划Gamma通过率的影响。方法:随机选取21例多发脑转移瘤患者的非共面VMAT计划,以无准直器角度误差放疗计划为模板计划,分别将准直器的角度旋转偏移±0.5°、±1.0°、±1.5°、±2.0°,不进行通量优化,重新计算剂量分布形成模拟计划,利用OmniPro-I’mRT软件比较模板计划与模拟计划在3%/3 mm、2%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm及1%/1 mm标准下的Gamma通过率,并通过非参数配对Wilcoxon秩和检验分析不同准直器角度误差Gamma通过率的差异。结果:在3%/3 mm、2%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm及1%/1 mm标准下,当准直器角度误差大于0.5°时,其Gamma通过率差异具有统计学意义（P<0.05）。在1%/1 mm标准下,-2.0°、-1.5°、-1.0°、-0.5°、0.5°、1.0°、1.5°、2.0°准直器角度误差的Gamma平均通过率分别降低4.80%、3.30%、2.00%、0.82%、0.73%、1.50%、2.10%和3.10%（P=0.003、0.005、0.020、0.593、0.469、0.043、0.030、0.001）。结论:随着准直器角度误差越大和应用标准越严格,Gamma通过率下降越大。为了保证VMAT计划执行的准确性,需要对准直器角度做更加严格的质量控制和保证控制,建议准直器角度误差控制在±0.5°范围内。     

准直器角度对鼻咽癌容积旋转调强计划及剂量验证的影响

目的:通过旋转准直器,研究准直器的旋转对鼻咽癌容积旋转调强（VMAT）计划与剂量验证的影响。方法:选择10名T3期鼻咽癌患者,每位患者分别设计10个VMAT计划,10个VMAT计划准直器角度分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,比较分析不同计划中靶区剂量、危及器官和正常组织的受照剂量以及机器跳数,并对每个计划进行剂量验证。结果:准直器角度为10°的VMAT计划,PGTVnx、PTV1以及PTV2的HI均值最小,CI均值最大（P<0.05）。PGTVnd的HI均值在所有计划中变化不大（P>0.05）,CI均值在5°~30°最大（P<0.05）。脑干、脊髓以及眼球Dmax在5°~20°时较小（P<0.05）,视交叉和下颌骨Dmax在15°~25°时较小,腮腺V30在35°时最小。靶区外正常组织,在低剂量区V5~V20时,0°和5°受照体积最低,在高剂量区V25~V50,10°最低。在不同的准直器角度,机器跳数平均值最小的是准直器为0°的计划,最大的是30°（P<0.05）。所有计划的γ通过率均在98%以上,其中准直器在20°时通过率最高。结论:在进行鼻咽癌VMAT计划设计时,可以将准直器角度设置在10°~20°来获取更好的靶区剂量分布,减少危及器官以及正常组织的受照剂量,同时不会降低剂量验证的通过率。 【关键词】鼻咽癌;容积旋转调强;准直器角度;剂量验证     

RapidArc与Novalis Knife在多发脑转移瘤SRS中的剂量学比较

目的:比较基于多叶准直器的RapidArc与基于圆形限光筒的Novalis Knife在多发脑转移瘤立体定向放射外科（SRS）中的剂量学差异。方法:选取10例已进行Novalis Knife治疗的多发脑转移瘤患者（转移瘤3~5个/人）,共37个转移瘤。重新设计单中心、非共面4弧的RapidArc SRS计划,靶区处方剂量统一为16 Gy。比较Novalis Knife计划和RapidArc SRS计划中靶区的剂量适形度指数和均匀性指数、靶区周围剂量梯度指数、正常脑组织等剂量线体积（V16、V12、V9、V6、V3）以及治疗所需的机器跳数。结果:RapidArc SRS计划相较于Novalis Knife计划,适形度指数更接近于1（0.79[±]0.10 vs 0.50[±]0.22, P=0.000）,均匀性指数更接近于0（0.07[±]0.01 vs 0.15[±]0.07, P=0.000）,但靶区周围剂量梯度指数较大（15.92[±]12.43 vs 5.05[±]3.53, P=0.000）。对于正常脑组织等剂量线体积,RapidArc SRS计划中V16明显小于Novalis Knife计划（P=0.005）;两计划的V12、V9无明显差异（P=0.445, 0.059）;而RapidArc SRS计划中V6、V3明显大于Novalis Knife计划（P=0.005, 0.005）。RapidArc SRS计划的机器跳数明显少于Novalis Knife计划（P=0.005）。结论:RapidArc SRS计划通过设置单一治疗等中心可实现颅内多个转移瘤的同步放射外科治疗,具有更高的靶区剂量适形度及均匀性;但靶区周边剂量跌落陡度不及Novalis Knife计划,正常脑组织低剂量受照范围较大。治疗依从性较差的多发脑转移患者可考虑选择治疗效率更高的RapidArc技术,并根据临床实际情况调整剂量分割模式,以减少放射损伤风险。     

多发脑转移瘤容积旋转调强立体定向放射外科计划对比

【摘要】目的:通过调整容积旋转调强（VMAT）计划等中心数目及其共面条件,研究其在多发性脑转移瘤治疗中的剂量学特征,为其临床应用提供指导。方法:收集2019年在湖北省肿瘤医院治疗的多发性脑转移瘤1例,分别设计1个等中心4个非共面弧、5个等中心5个共面弧以及5个等中心5个非共面弧计划,要求处方剂量（24 Gy/3次）覆盖95%靶体积。计划评价参数包括靶区适形度指数、梯度指数、脑部放射坏死指标（V12）和低剂量区（V5）体积覆盖率。结果:VMAT单等中心非共面弧计划对比多等中心计划有着更好的靶区适形度和更小的V12,且在小体积肿瘤的治疗中有着更好的剂量跌落。结论:VMAT单等中心非共面弧计划比多等中心共面或非共面计划更适合多发性脑转移瘤。     

不同类型多叶准直器对左侧乳腺癌保乳术后容积旋转调强放疗技术剂量分布的影响

目的:探讨3种不同类型多叶准直器对乳腺癌保乳术后容积旋转调强放疗(VMAT)计划剂量分布的影响。方法:选择11例早期乳腺癌保乳术后患者,分别基于配置MLCi2、Agility多叶准直器(A-MLC)和Beam Modulator多叶准直器(B-MLC)的医科达直线加速器在Monaco治疗计划系统(TPS,version 5.1,Elekta,Sweden)上进行VMAT放疗设计。依据剂量体积直方图分析两种计划在靶区均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)和一系列危及器官(OAR)剂量体积参数。结果:就靶区而言,A-MLC较之MLCi2的VMAT计划的HI和CI分别提高约26.3%和10.8%;B-MLC较之MLCi2的VMAT计划的HI和CI分别提高15.8%和9.2%。就OAR而言,除患侧肺V5、V10和心脏V5、V20外,其余的剂量体积参数差异均无显著性意义(P0.05)。A-MLC的VMAT计划实施效率较之MLCi2和B-MLC的VMAT计划分别提高6.2%和30.4%。结论:与基于MLCi2的VMAT计划相比,A-MLC和B-MLC的VMAT计划提高了靶区的HI和CI。A-MLC的VMAT计划靶区剂量分布最佳,OAR的受照体积也最低,而且实施效率最高。总之,VMAT技术在剂量学和治疗实施效率方面具有一定优势,但仍需临床试验和长期随访来评估其临床价值。     

术前宫颈癌容积旋转调强与固定野动态调强技术剂量对比

目的:比较容积旋转调强（VMAT）和固定野动态调强放疗（DIMRT）技术在术前宫颈癌放疗中的剂量学差别。 方法:选取10例接受放疗的术前宫颈癌患者,勾画靶区,用Eclipse 11.0计划系统设计双弧VMAT计划和5野DIMRT计划,比较两者靶区的适形度指数（CI）和均匀性指数（HI）、危及器官的剂量学差别、加速器跳数和照射时间。 结果:双弧VMAT计划与5野DIMRT计划的CI（0.78±0.05,0.84±0.03; P>0.05）和HI（0.05±0.00, 0.05±0.00; P>0.05）统计学无显著性差异,膀胱的V40、V45、V50和小肠的V20、股骨头、骨盆剂量有显著性差异之外,其它指标未有显著性差异。 结论:VMAT和DIMRT技术两者均能很好达到临床剂量学的要求,但在保护正常器官方面,VMAT比DIMRT技术更优或相当,VMAT技术在减少加速器跳数和照射时间方面优势明显。     

D2SRS两种照射技术与CyberKnife在脑转移瘤立体定向放疗中的剂量学研究

目的:分析基于常规加速器的微光刀（D2SRS）系统两种照射技术在脑转移瘤放疗中的剂量学特性,并与射波刀（CyberKnife, CK）进行比较,探讨D2SRS在脑转移瘤立体定向放疗的可行性。方法:选取30例已行CK治疗的脑转移瘤病例,分别设计动态调强（DMLC-IMRT）和动态适形拉弧（DCA）两种D2SRS计划,分析其剂量学特性并与CK计划进行比较。结果:3种计划均能实现处方剂量要求,CK计划具有较好的靶区适形度指数（CI, CI=0.82±0.04）,但剂量均匀性指数（HI, HI=0.42±0.11）最差。DMLC-IMRT计划具有与CK计划相当的靶区CI（0.80±0.07, P=0.24）,且具有更好的HI（0.28±0.13, P=0.00）;DCA计划CI（0.69±0.09）最低,但其HI（0.33±0.11）优于CK计划。靶区外剂量跌落方面CK计划更具优势,但相较于DCA计划无统计学意义（P=0.06）;在实施时间上,DMLC-IMRT计划［（16.94±1.50） min］与DCA计划［（12.67±0.52） min］相较于CK计划［（38.76±5.60） min］具有明显优势。结论:3种技术均能实现处方剂量要求且CK计划具有更好的靶区适形度,靶区外剂量跌落方面DCA计划优于DMLC-IMRT计划且接近CK计划水平,但在实施效率上两种D2SRS计划具有明显优势,能够在脑转移瘤放疗中更为高效地实现对肿瘤靶区的均匀照射,具有一定的临床应用价值。     

肺癌固定剂量率旋转调强和容积旋转调强的剂量学分析

目的:通过对肺癌固定剂量率旋转调强放疗（IMAT）计划和容积旋转调强放疗（VMAT）计划的剂量学分析,为临床应用中肺癌VMAT放疗剂量率方式的选取提供参考。 方法:取11例肺癌患者,用RayStation计划系统设计IMAT和VMAT计划,比较其剂量学、机器跳数（MU）和治疗时间的差异。 结果:（1）11例肺癌患者的双弧IMAT和VMAT计划均能满足临床要求,IMAT和VMAT计划的靶区最小剂量D98%、最大剂量D2%、平均剂量（Dmean）、靶区均匀性指数、靶区适形度指数相近,无明显差异。靶区覆盖率VMAT计划好于IMAT计划。（2）危及器官受量:全肺的V5、V10、V20、Dmean和心脏的V20,VMAT计划比IMAT计划低。全肺的V30、心脏的V30、脊髓的最大剂量D1%,两种计划之间无明显差异。（3）正常组织在低剂量部分V5、V10、V15和Dmean,VMAT计划低于IMAT计划;V20、V25两种计划无明显差异;接近处方剂量部分V30、V35、V40,VMAT计划高于IMAT计划。（4）出束时间和MU:VMAT计划相比于IMAT计划,治疗出束时间大大减少,VMAT计划出束时间仅为IMAT计划出束时间的62%。两者的MU无明显差异。（5）两种计划的剂量验证通过率均大于95%,达到98.72%以上,能满足治疗要求。VMAT计划的剂量验证通过率略低于IMAT计划,相差约0.44%。 结论:VMAT技术相较于IMAT技术,其计划调制能力更强,可得到更优的靶区剂量分布,提高治疗效率,可以更好地保护危及器官,尤其是减少肺的低剂量照射体积。因此,在肺癌的旋转调强放射治疗中,VMAT技术相较于IMAT技术存在较大的优势。     

胸腺瘤术后调强放射治疗和容积弧形调强放射治疗剂量学分析简

目的研究在胸腺瘤术后放射治疗中分别采取调强放射治疗（IMRT）技术和容积弧形调强放射治疗（VMAT）技术的剂量学特点,并进一步指导胸腺瘤的放射治疗计划设计。方法选择2012年9月至2013年2月10例行放射治疗的胸腺瘤术后的患者,其中男性7例,女性3例：年龄38-63岁。中位年龄56岁。分别在治疗计划系统（TPS）上勾画大体肿瘤靶区（GTV）、临床肿瘤靶区（CTV）和计划肿瘤靶区（P11V）。术后胸腺瘤放射治疗处方剂量为5000cGy,分别采取IMRT和VMAT技术设计治疗计划,由TPS得到正常组织、危及器官的受累剂量和靶区与处方剂量分布的一致性,并列表比较。结果IMRT的计划靶区的适形指数（CI）和均匀性指数（HI）分别为0．78和1．11,VMAT计划的CI和HI为O．87和1．07。VMAT相比较IMRT在靶区剂量的适形性和不均匀性均稍优于IMRT（P=0．012,P=0．047）。在并型器官如肺组织的低剂量体积（V5、V10）上,VMAT比IMRT对肺组织产生更大的损伤,分别为69．26％和64．68％（P〈0．05）、47．52％和44．93％（P〈0．05）。对于脊髓的最大剂量．VMAT为20.51Gy,IMRT为31．66Gy;心脏的V40和V50,VMAT和IMRT相应的值为10．64％和15．08％、4．39％和8．15％;食管的最大剂量,VMAT和IMRT相应的值为38．67Gv和44-30Gy。可以看出VMAT在保护正常器官方面均优于IMRT。结论对于肿瘤靶区偏中心、体积较小、压迫正常肺组织较小的患者,采取IMRT的治疗方式可以更好地保护正常和危及器官：但是对于肿瘤靶区体积较大、中心型、压迫正常肺组织较大的患者,采取照射范围较大的VMAT更加有优势。     

基于Monaco的食管癌容积旋转调强计划中两种优化模式的剂量学比较

目的:对比Monaco治疗计划系统中Pareto和Constrained两种优化模式在食管癌容积旋转调强（VMAT）中的剂量学差异。 方法:回顾分析23例食管癌患者临床资料,使用Monaco治疗计划系统在相同优化条件下分别使用Pareto和Constrained模式进行优化和剂量评估。比较两种优化模式的靶区剂量、适形度指数、均匀性指数、危及器官受量、子野数和机器跳数。 结果:两种模式优化的靶区剂量、适形度指数、均匀性指数和危及器官受量差异不明显,无显著统计学意义（P>0.05）。 结论:在使用Monaco设计食管癌的VMAT治疗计划时使用Pareto和Constrained优化模式均可获得较好的剂量分布,可以应用于临床。     

自动计划与人工计划在宫颈癌术后VMAT放疗中的剂量学比较

目的:观察并比较自动计划与人工计划在宫颈癌术后患者容积弧形调强（VMAT）中的剂量学参数，对自动计划应用于临床宫颈癌术后放疗中的可行性进行研究。方法:选取2018年11月~2019年11月郴州市第一人民医院接受放射治疗的宫颈癌患者30例，将其作为对象展开临床分析与探究。采用Pinnacle放射治疗计划系统，分别进行VMAT人工计划与自动计划，比较两种计划靶区的D95、Dmean、均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）、危及器官的剂量参数。结果:人工计划与自动计划在D95的比较差异无统计意义（P>0.05）；人工计划与自动计划在靶区Dmean、HI、CI的比较差异显著（P<0.05）。人工计划与自动计划在膀胱、骨、小肠、直肠、右侧股骨头及左侧股骨头的危及器官剂量体积比较，差异有显著意义（P<0.05）。结论:VMAT自动计划与VMAT人工计划比较，自动计划的计划质量较高，可提高剂量参数合理性，应用Pinnacle放射治疗计划系统自动计划的宫颈癌术后VMAT计划，临床可行性较高，可将VMAT自动计划应用于临床宫颈癌术后放疗中。     

CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响

目的:探讨CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响。方法:选取15例脑动静脉畸形患者为研究对象，在相同体位下行平扫和增强CT扫描。在增强CT图像上勾画靶区和危及器官，通过图像配准将上述结构复制至平扫CT图像。在VARIAN Eclipse 13.6计划系统中完成增强CT图像的VMAT计划设计（5条弧），并将此计划复制至平扫CT图像，不进行通量优化，重新计算剂量分布。记录两组计划的靶区、危及器官以及感兴趣区域的CT值，靶区的D2%、D98%、Dmean、适形度指数、均匀性指数以及梯度跌落指数，危及器官Dmax以及正常组织受照射体积V2 Gy、V10 Gy、V12 Gy，并采用非参数配对Wilcoxon检验分析两组数据间的差异。结果:在靶区和感兴趣区域处，增强图像的CT值显著高于平扫图像（P=0.001）；而在其他组织处，两组图像的CT值比较均无统计学差异（P>0.05）。两组计划的剂量学参数差异小于2%，且无统计学差异（P>0.05）。结论:CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响较小，临床上可忽略。     

Monaco与Pinnacle计划系统在宫颈癌容积旋转调强计划中的剂量比较及分析

目的:比较和分析基于Monaco和Pinnacle这两种计划设计系统设计宫颈癌放疗容积旋转调强（VMAT）计划的剂量差异,探寻更适用于宫颈癌VMAT计划设计的计划设计系统。 方法:选取11例在云南省肿瘤医院接受根治性放射治疗的宫颈癌病人。在定位CT数据、靶区和危及器官完全一致的前提下,分别基于Monaco系统和Pinnacle系统为病人设计VMAT计划,即VMATMONACO和VMATPINNACLE。比较两个计划中靶区的剂量分布、适形指数、均匀性指数及危及器官的剂量体积差异,探讨两种TPS在设计宫颈癌根治放疗VMAT计划中的优劣,以及产生这种优劣的原因。 结果:就PGTVnd和PTV的适形指数而言,VMATMONACO和VAMTPINNACLE计划的差异不具有统计学意义（P>0.05）。就PGTVnd的均匀性指数而言,VMATPINNACLE优于VMATMONACO,差异具有统计学意义（P<0.05）。VMATMONACO和VMATPINNACLE在直肠、膀胱的低剂量区不存在差异（P>0.05）;在高剂量区域,VMATMONACO显现出优于VMATPINNACLE的趋势;在直肠和膀胱的平均剂量上,VMATMONACO明显低于VMATPINNACLE,差异具有显著统计学意义（P<0.01）。VMATMONACO的小肠和股骨头的剂量明显低于VMATPINNACLE,差异具有显著统计学意义（P<0.05）。 结论:宫颈癌VMAT计划中,相较Pinnacle 系统,选用Monaco系统设计放疗计划存在潜在的剂量学优势。     

基于Auto-planning技术的早期鼻咽癌容积旋转调强放射治疗计划评估

目的:比较基于Auto-planning技术的早期鼻咽癌容积旋转调强放射治疗（VMAT）计划和常规VMAT计划之间的剂量学差异以及计划质量。方法:回顾性分析20例早期鼻咽癌患者的临床资料,采用Pinnacle3计划系统的Auto-planning自动计划模块行VMAT自动计划设计,相应的常规VMAT计划由经验丰富的物理师完成设计,分别为aVMAT和mVMAT。对两组计划的肿瘤靶区剂量分布、危及器官剂量学、机器跳数和计划设计时间进行比较和评估。结果:两组计划靶区的剂量覆盖和适形度均满足处方要求。aVMAT组的PGTV、PTV2的剂量均匀性指数明显优于mVMAT组,但两者的适形度指数无显著差异性。此外,aVMAT计划比mVMAT计划可以更好地保护脊髓,而且在降低脑干的受照剂量亦具有优势。与mVMAT组相比,aVMAT组的平均机器跳数MU减少6.83％,平均计划设计时间减少14.50％。结论:对于早期鼻咽癌,基于Auto-planning技术所产生的自动VMAT计划,比常规VMAT计划具有更佳的靶区剂量分布,且更好地降低正常组织的剂量,同时具有更高的优化效率和计划执行效率。     

固定铅门模式下容积旋转调强放疗与动态调强放疗在乳腺癌根治术后放疗中的比较

目的:探讨固定铅门模式下乳腺癌根治术后放疗中容积旋转调强放疗（VMAT）与动态调强放疗（dIMRT）的剂量学差异及技术特点。 方法:选取左、右侧根治术后乳腺癌患者各10例,使用Raystation 4.7.5治疗计划系统制定VMAT计划和Eclipse 11.0治疗计划系统制定7野dIMRT计划,两种计划均采用合适的固定铅门技术,靶区处方剂量为50 Gy/25 F。比较两种计划的剂量学差异、机器跳数、治疗出束时间以及剂量验证γ通过率。 结果:VMAT计划的靶区最大剂量、平均剂量、均匀性指数均优于dIMRT计划,前者剂量均匀性显著提升,且靶区内无剂量热点;两种计划的最小剂量、适形指数、靶区覆盖率基本相近（P>0.05）。主要危及器官双肺、心脏等的整体受照剂量VMAT计划明显低于dIMRT,尤其患侧肺的低剂量照射体积V5、V20及心脏的V30显著降低;正常组织的整体受量VMAT计划偏高。VMAT计划单次照射的机器跳数比dIMRT平均减少了59%,治疗出束时间平均减少了60%。两种计划的γ通过率均满足治疗要求（>95%）。 结论:两种技术均能满足临床处方要求,但VMAT技术具有更大的优势,其靶区剂量均匀性更好,可明显降低主要危及器官的整体受照剂量,尤其降低肺的低剂量照射体积,且显著减少机器跳数,缩短治疗时间。