半导体矩阵在HT加速器同步性测试中应用

目的 探讨如何使用ArcCHECK完成HT同步性测试。方法 根据AAPM 148号报告测试HT同步性参数,即机架角度一致性、治疗床匀速运动、治疗床运动和机架旋转同步性。(1)机架角度一致性:将ArcCHECK通过虚拟等中心摆位,使其长轴垂直于旋转平面;照射序列使用25 mm的铅门宽度, 螺距为0.1的40圈旋转照射;叶片控制正弦图设置中央两片叶片(第32、33片)于机架投射角度为0°、120°和240°时打开。(2)治疗床匀速运动:将ArcCHECK固定于治疗床上,长轴沿床运动方向摆位;编辑照射序列,使用临床常用的床运动速度(0.3~0.5 mm/s)运动200 mm,机架角度固定于0°、铅门宽度10 mm、叶片全部打开进行照射。(3)治疗床运动和机架旋转同步性:使用10 mm铅门宽度、螺距为1的13圈旋转照射;叶片控制正弦图第2、7、12圈照射时,叶片于半周全开,其他时刻均为关闭状态。最初采集数据后作为基线,后续测量与其进行比较,采用点对点剂量差别分析方法,1%标准评价差异水平。结果 机架角度一致性可以检测治疗开始时刻机架初始角度准确性及每圈旋转同一角度重复投照能力。ArcCHECK软件界面内将获得6条平行的直性高剂量区域。床匀速测试中软件内高剂量区域内,长轴方向相对剂量变化<2%。治疗床运动和机架旋转同步性测量结果在软件界面中获得间距相等的3条平行高剂量区域。第2、7、12圈照射时28次同步性测试通过率分别为93.2%±1.5%、93.7%±1.1%、93.5%±1.3%。结论 ArcCHECK1次摆位即可完成所有测试,与使用胶片相比降低工作量的同时节约成本,可作为除胶片外HT同步性测试的另一选择。     

精确放疗中食管癌肿瘤靶区移动的研究现状

放疗的目的是对肿瘤区域给予高剂量照射,但同时要求正常组织和器官的受照射剂量尽量小,在控制肿瘤的同时减少并发症。通过精确定位、精确计划及精确治疗实现的精确放疗可以达到这一目标,因此精确放疗对准确定义靶区边界提出更高的要求,在每一次的放疗中必须尽量减少系统误差和随机误差。     

关于非小细胞肺癌放射治疗靶区的研究

肺癌的发病率和死亡率均呈明显上升趋势,已居癌症死亡的首位。在肺癌的患者中,约75％为非小细胞肺癌(NSCLC),由于难以早期诊断,确诊时仅有15％的患者能够手术治疗,因此放射治疗已成为中晚期NSCLC患者的主要治疗手段。对于不能耐受手术的工期和Ⅱ期NSCLC患者,放疗也是惟一可以治愈的有效手段。NSCLC患者局部放疗失败的主要原因是靶区设置不合理,照射野太小会直接导致     

四维CT影像中不同方法勾画肺内病灶作为照射靶区的体积差异

目的 分别在常规三维CT(3DCT)的自由呼吸下任意时相（FCT_0）和四维CT（4DCT）影像上分别勾画肺内孤立性结节作为靶区并分析其体积差别。方法 8例患者（17个原发性肺内结节）和4例患者（转移性结节）分别接受FCT和4DCT扫描,4DCT分别按2、3、4、5、10个等间隔时相、最大密度投影（MIP）重建。对同一个肺结节分别在FCT（FCT_0）和4CDT中的不同时相勾画肿瘤大体体积（GTV_x0, x=0, 1, 2, 3, 4 ,5 ,6, 7, 8, 9）。在3DCT中的FCT_0均匀外放1、2、3、4和5 mm形成获得FCT_x（x=1, 2, 3, 4, 5）,分别用2、3、4、5、10个时相上勾画的GTV求并集获得合成GTV即ITV_x（x=2, 3, 4, 5,10）。用配对t检验分别比较FCT_0、MIP与GTV_x0、FCT_x0、ITV_x的差异。结果 与FCT_0相比,4DCT中GTV_x0(x=0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)减小21%~32%,GTV_x0 (x=7, 8, 9)减少7%-13% (P<0.05)。在FCT_0基础上外放边界每增加1 mm,FCT_x的绝对体积增加6~9 cm3,增加16%~31%;当外放边界分别为1、2,3、4和5 mm时,FCT_1、FCT_2、FCT_3、FCT_4和FCT_5的体积分别较FCT_0增加27%、68%、96%、141%、198%倍。所有ITV_x体积均大于MIP体积,与MIP相比,ITV_x的体积增加24%-54%; ITV_2、ITV_3均与MIP的体积无明显差别(P>0.05),ITV_4、ITV_5、ITV_10与MIP有明显差别(P<0.05)。结论 同一个肺内病灶通过不同CT影像手段获得的靶区体积有明显差别,在肺癌放疗（特别是立体定向放疗）计划设计时需考虑该差异。     

生物靶区定位在胶质瘤术后放射治疗的临床价值研究

目的 探讨生物靶区定位在胶质瘤术后放射治疗的临床价值.方法 选取术后行放射治疗的脑胶质瘤患者80例,全部经开颅手术或立体活检确诊.将采用11C-蛋氨酸(11C-Met)-PET/MRI融合图像进行放射靶区勾画的44例患者纳入观察组,将仅采用MRI图像勾画放射靶区的36例患者纳入对照组.对比两组患者放疗后的近期疗效,不良反应和远期疗效.结果 两组患者LCR差异无统计学意义(P＞0.05).两组患者的CR、PR和PD比较无显著差异(P＞0.05),在SD方面差异显著(P＜0.05).观察组患的治疗过程中不良反应发生率低于对照组(P＜0.05).两组患者1、2、3年OS分别为63.6％、43.2％、34.1％和58.3％、36.1％、27.8％,差异有统计学意义(P＜0.05).生存曲线表明观察组的预后优于对照组.结论 生物靶区定位用于胶质瘤术后放射治疗不良反应发生率低,可以明显提高患者的预后,值得临床推广使用.     

同步放化疗中胰腺癌靶区位置及体积变化研究

目的 基于3DCT模拟定位增强扫描,探讨放疗中胰腺癌靶区空间位置及体积变化,以及疗程中重新制定放疗计划对OAR受量的影响。方法 31例胰腺癌患者分别于放疗前及放疗 15~18次行3DCT模拟定位增强扫描,分别在2次扫描图像上勾画胰腺癌GTV,并在TPS中自动配准后获取各自GTV坐标与体积。根据初始靶区(CT-1)、15~18次后靶区(CT-2)分别制定放疗计划计划-1、计划-2,将计划-1复制到CT-2的计划定义为计划-3。采用单因素方差分析和Pearson相关分析。结果 疗程中GTV中心点左右、前后、上下方向位移分别为(0.4±0.1)、(0.4±0.1)、(0.7±0.2) cm (P=0.048)。重新定位前、后GTV退缩(27.1±17.1)%(P=0.000),GTV相互DI分别为0.6±0.2、0.8±0.2(P=0.000)。MI为 0.5±0.1。GTV三维位移矢量与DI、MI均呈负相关(P=0.000、0.000、0.000)。计划-2肝脏和右肾 D_mean较计划-3分别下降21.9%和14.4%(P=0.025、0.040)。结论 胰腺癌常规剂量分割放疗并同步化疗疗程中GTV位置和体积变化明显,疗程中重新制定计划可使肝脏及右肾受量明显降低,因此疗程中适时复位进行靶区修正并重新计划是必要的。     

基于螺旋断层放疗系统分析儿童髓母细胞瘤全颅全脊髓放疗的靶区外放边界

[目的]基于螺旋断层放疗(tomotherapy,TOMO)兆伏级图像引导系统（megavoltage computed tomography,MVCT）,分析不同螺距及配准方式对儿童髓母细胞瘤全颅全脊髓放疗（craniospinal irradiation,CSI）摆位误差的影响,并探索最佳计划靶区（planning target volume,PTV）外放边界。[方法]选取25例儿童髓母细胞瘤,行TOMO放疗前每日MVCT图像引导,共计386次,图像采集范围选取头颈段和腰骶段,14例患儿MVCT扫描螺距选择Normal模式,11例选择Course模式,并在14例Normal螺距组选取Bone和Bone and Tissue两种配准模式进行组内对比。记录各方向的摆位误差进行差异分析,并计算PTV外扩边界。[结果] Normal螺距组头颈段和腰骶段的摆位误差均在Y轴和Roll方向小于Course螺距组（P<0.05）,X轴和Z轴方向的摆位误差差异无统计学意义;头颈段Bone配准组摆位误差在Z轴和Roll方向小于Bone and Tissue配准组（P<0.05）,X轴和Y轴...     

头颈肿瘤立体定向分次照射靶区定位的误差分析

背景与目的:明确靶区定位的精确度是立体定向分次照射质量保证的基本要求。本文主要分析头颈肿瘤立体定向分次照射(fractionatedstereotacticradiotherapy,FSRT)中机械等中心、CT定位、治疗摆位以及CT图像误差等可能引起的靶区定位误差。方法:使用立体定向治疗计划系统、靶点模拟器、头部定位框架检查各个治疗阶段靶区定位的误差。设置任意5个参考点,使用靶点模拟器检查CT定位误差;选取7个不同机器臂架/治疗床角度,定期用胶片检验使用的PhilipsSL-18直线加速器等中心误差大小;用验证片检查治疗摆位误差;对自制模体行CT扫描,分析CT图像伪影可能引起的图像误差。结果:CT定位误差约为(1.5±0.4)mm;在检查的不同机器臂架/治疗床角度中机械等中心最大误差为(1.0±0.6)mm;患者摆位的距离误差为(1.0±0.3)mm;整个治疗过程中靶区定位误差约为(2.1±0.8)mm。结论:立体定向分次照射中需要综合考虑各个阶段中可能对治疗靶区定位产生的影响,误差分析结果可用来确定治疗的计划靶区。     

食管癌放射治疗临床靶区勾画的相关研究

放疗靶区的界定是影响食管癌精确放射治疗疗效的重要因素.目前食管癌临床靶区(CTV)的勾画范围仍存在较多争议,尚无统一标准.研究提示病理特征、影像学手段及淋巴结转移规律等因素对食管癌CTV勾画可能有指导作用.新的勾画方式如个体化勾画CTV已成为目前的研究热点.     

基于螺旋断层治疗的儿童全骨髓全淋巴照射临床研究

目的 评价基于螺旋断层治疗的全骨髓全淋巴照射(TMLI)的预处理方案的可行性。方法 选取7例急性淋巴细胞白血病与再生障碍性贫血儿童患者作为研究对象,中位年龄为7岁。处方剂量方案12 Gy分6次,2 次/d。比较TMLI方案与基于螺旋断层治疗的全身照射技术(TBI)的靶区和危及器官受量,并对7例患者进行急性不良反应分级。结果 相比TBI方案,TMLI方案危及器官的平均剂量减少4.2%~40.6%。肾脏平均剂量减少最大。只有1-2级不良反应被观察到,其中2例恶心,5例呕吐,1例厌食,1例红斑,3例腹泻,1例口腔黏膜炎。结论 证实TMLI方案可行。与TBI方案相比,相同剂量TMLI方案的平均治疗时间并没有增加。TMLI方案的危及器官剂量减小,预测发病率减少,为清髓性预处理方案提供了一种策略。但TMLI方案的远期不良反应需要进一步临床评估。     

Image-guided total marrow and total lymphatic irradiation using helical tomotherapy

PURPOSE: To develop a treatment technique to spare normal tissue and allow dose escalation in total body irradiation (TBI). We have developed intensity-modulated radiotherapy techniques for the total marrow irradiation (TMI), total lymphatic irradiation, or total bone marrow plus lymphatic irradiation using helical tomotherapy. METHODS AND MATERIALS: For TBI, we typically use 12 Gy in 10 fractions delivered at an extended source-to-surface distance (SSD). Using helical tomotherapy, it is possible to deliver equally effective doses to the bone marrow and lymphatics while sparing normal organs to a significant degree. In the TMI patients, whole body skeletal bone, including the ribs and sternum, comprise the treatment target. In the total lymphatic irradiation, the target is expanded to include the spleen and major lymph node areas. Sanctuary sites for disease (brain and testes) are included when clinically indicated. Spared organs include the lungs, esophagus, parotid glands, eyes, oral cavity, liver, kidneys, stomach, small and large intestine, bladder, and ovaries. RESULTS: With TBI, all normal organs received the TBI dose; with TMI, total lymphatic irradiation, and total bone marrow plus lymphatic irradiation, the visceral organs are spared. For the first 6 patients treated with TMI, the median dose to organs at risk averaged 51% lower than would be achieved with TBI. By putting greater weight on the avoidance of specific organs, greater sparing was possible. CONCLUSION: Sparing of normal tissues and dose escalation is possible using helical tomotherapy. Late effects such as radiation pneumonitis, veno-occlusive disease, cataracts, neurocognitive effects, and the development of second tumors should be diminished in severity and frequency according to the dose reduction realized for the organs at risk.     

基于螺旋断层治疗的全身皮肤照射体位固定新技术初步观察

目的 初步观察不同体位固定技术在螺旋断层治疗技术下进行全身皮肤照射(TSI)的可行性。方法 对中山大学肿瘤防治中心接受TSI治疗的 3例蕈样霉菌病患者分别采用低温热塑高分子材料俯卧位固定、潜水衣结合负压真空袋仰卧位固定、低温热塑高分子材料结合真空袋仰卧位固定方法,观察固定效果并计算平均摆位误差、靶区适形指数(CI)、靶区均匀性指数(HI)和靶区 Dmean。结果 3种体位固定方式均起到良好固定效果,设计的放疗计划各参数均能达到临床要求。3例患者平均摆位误差在左右、头脚、腹背方向分别为(0.26±3.40)、(-2.63±4.63)、(6.13±4.86)mm,靶区CI为 0.56±0.09、HI为 1.186±0.059、Dmean为(2586.56±63.28)cGy。结论 低温热塑高分子材料或潜水衣都可以联合真空袋进行TSI治疗的体位固定。通过补偿膜剂量建成效应提高表皮剂量达临床要求,为螺旋断层治疗技术进行TSI提供了安全可靠的体位固定方法。     

螺旋断层全身皮肤照射治疗的研究进展

皮肤T细胞淋巴瘤是一组相对罕见的主要表现在皮肤的成熟T细胞淋巴瘤,其常见的亚型是蕈样肉芽肿（俗称蕈样霉菌病）。电子线全身照射作为重要的常规治疗手段之一,却存在着剂量分布不均、体位重复差、治疗时间过长等诸多缺点,从而影响疗效及患者预后。近年随着螺旋断层放疗系统的出现与逐步普及,越来越多的单位凭借其能治疗超长靶区和实现剂量雕刻式分布的特点,正逐步扩展其在全身皮肤照射治疗中的应用,以便进一步探讨其优劣并确认是否能取代传统电子线全身照射。本文对螺旋断层全身皮肤照射治疗的研究进展做一综述,介绍其治疗技术的发展、临床治疗效果及目前存在的顾虑和争议。     

Total body irradiation using helical tomotherapy: Set-up experience and in-vivo dosimetric evaluation

PurposeHelical Tomotherapy (HT) appears as a valuable technique for total body irradiation (TBI) to create highly homogeneous and conformal dose distributions with more precise repositioning than conventional TBI techniques. The aim of this work is to describe the technique implementation, including treatment preparation, planning and dosimetric monitoring of TBI delivered in our institution from October 2016 to March 2019.Material and methodPrior to patient care, irradiation protocol was set up using physical phantoms. Gafchromic films were used to assess dose distribution homogeneity and evaluate imprecise patient positioning impact. Sixteen patients’ irradiations with a prescribed dose of 12 Gy were delivered in 6 fractions of 2 Gy over 3 days. Pre-treatment quality assurance (QA) was performed for the verification of dose distributions at selected positions. In addition, in-vivo dosimetry was carried out using optically stimulated luminescence dosimeters (OSLD).ResultsPlanning evaluation, as well as results of pre-treatment verifications, are presented. In-vivo dosimetry showed the strong consistency of OSLD measured doses. OSLD mean relative dose differences between measurement and calculation were respectively +0,96% and ?2% for armpit and hands locations, suggesting better reliability for armpit OSLD positioning. Repercussion of both longitudinal and transversal positioning inaccuracies on phantoms is depicted up to 2 cm shifts.ConclusionThe full methodology to set up TBI protocol, as well as dosimetric evaluation and pre-treatment QA, were presented. Our investigations reveal strong correspondence between planned and delivered doses shedding light on the dose reliability of OSLD for HT based TBI in-vivo dosimetry.     

螺旋断层治疗用于全骨髓照射的初步结果

目的：评估全骨髓照射作为异基因外周血干细胞移植（ Allo－PBSCT）前预处理方式的疗效及安全性。方法2014—2015年6例患者Allo－PBSCT前均采用HT联合环磷酰胺（60 mg／kg1次／d共2 d）的预处理方式。采用HT技术实施。结果6例患者中位年龄18．5岁。处方剂量（12 Gy分3次3 d完成）精确覆盖全部骨骼区域,OAR受量较全身照射降低13％～60％。头颈、胸腹、盆腔部位剂量验证通过率分别为（95．8±1．2）％、（96．2±1．1）％、（98．9±0．8）％。上、下部分的HI和平均治疗时间分别为1．18、1．17和39．2、14．3 min。放疗期间5例患者出现1—2级恶心、呕吐,2例患者出现1—2级疼痛,1例患者出现1级腹泻,1例患者出现2级肠炎。所有患者均未出现3—4级非血液学不良反应,并且成功植入骨髓。结论 HT技术应用于全骨髓照射是可行的,靶区适形度高,剂量均匀性好,安全性高且不良反应较传统TBI明显减低,可作为新的骨髓移植前预处理方式。     

Helical tomotherapy targeting total bone marrow after total body irradiation for patients with relapsed acute leukemia undergoing an allogeneic stem cell transplant

Background and purpose

To report our clinical experience in planning and delivering total marrow irradiation (TMI) after total body irradiation (TBI) in patients with relapsed acute leukemia undergoing an allogeneic stem-cell transplant (SCT).

Materials and Methods

Patients received conventional TBI as 2 Gy BID/day for 3 days boosted the next day by TMI (2 Gy in a single fraction) and followed by cyclophosphamide (Cy) 60 mg/kg for 2 days. While TBI was delivered with linear accelerator, TMI was performed with helical tomotherapy (HT).

Results

Fifteen patients were treated from July 2009 till May 2010, ten with acute myeloid leukemia, and five with acute lymphoid leukemia. At the time of radiotherapy eight patients were in relapse and seven in second or third complete remission (CR) after relapse. The donor was a matched sibling in 7 cases and an unrelated donor in 8 cases. Median organ-at-risk dose reduction with TMI ranged from 30% to 65% with the largest reduction (-50%-65%) achieved for brain, larynx, liver, lungs and kidneys. Target areas (bone marrow sites and spleen in selected cases) were irradiated with an optimal conformity and an excellent homogeneity. Follow-up is short ranging from 180 to 510 days (median 310 days). However, tolerance was not different from a conventional TBI-Cy. All patients treated with TBI/TMI reached CR after SCT. Three patients have died (2 for severe GvHD, 1 for infection) and 2 patients showed relapsed leukemia. Twelve patients are alive with ten survivors in clinical remission of disease.

Conclusions

This study confirms the clinical feasibility of using HT to deliver TMI as selective dose boost modality after TBI. For patients with advanced leukemia targeted TMI after TBI may be a novel approach to increase radiation dose with low risk of severe toxicity.     

HT及IMRT在儿童全中枢放疗剂量学比较及二次致癌风险评估

目的 探讨HT及IMRT计划在儿童全中枢放疗中的剂量学特点,并根据EAR模型估算儿童全中枢放疗后二次致癌风险。方法 选取2012-2017年间接受全脑全脊髓照射患者CT图像15例,勾画靶区及OAR后分别完成IMRT及HT计划,t检验两种计划间靶区HI、CI和OAR的Dmax、Dmean及V10、V20并优化临床治疗方案。根据各器官DVH及EAR模型估算比较两种计划二次致癌风险。结果 两组计划在靶区覆盖度上均能达到临床要求(100%剂量≥95%靶体积),其中HT组HI优于IMRT组(P=0.000);CI上HT组并未显示优势。但HT组对于海马保护具有绝对优势,D2%和Dmean均明显低于IMRT组(P=0.000)。对OAR保护,HT在甲状腺的Dmax、Dmean、V20及心脏的Dmax、V10均小于IMRT (P=0.001、0.002、0.014及P=0.001、0.003)。在二次致癌方面,HT组相较于IMRT组对于甲状腺和肺脏的二次致癌风险更高,甲状腺和肺脏EAR分别为28.666∶26.926(P=0.010)和20.496∶18.922(P=0.003);对胃二次致癌风险似乎较高(P=0.248),对肝脏二次致癌风险相对较小(P=0.020)。结论 在儿童保护海马的全中枢放疗中HT计划优于IMRT计划。但HT对甲状腺和肺脏有较高二次致癌风险,在计划制定时应评估这些致癌风险及其他正常组织效应的平衡。