食管癌VMAT与IMRT剂量比较的Meta分析

目的 对食管癌VMAT与IMRT靶区和OAR剂量比较行Meta分析。方法 文献检索纳入相关研究,分析靶区和OAR剂量参数、机器跳数及治疗时间。结果 17项研究的323病例纳入Meta分析。VMAT计划中GTV的D_mean、在总剂量≤50.4 Gy时PTV的D_mean和在总剂量>50.4 Gy时PTV的D_max优于IMRT (P=0.009、0.043、0.039)。心脏D_mean、V₃₀、V₄₀,脊髓D_max,肺V₅、V₁₀、D_mean差异均无统计学意义(P>0.05);VMAT计划中肺的V₁₅、V₂₀、V₃₀优于IMRT计划(P=0.001、0.000、0.023)。VMAT计划中单次照射1.8、2.0 Gy的机器跳数较IMRT计划分别减少275.4、134.2 MU (P=0.000、0.022);VMAT计划中单次照射1.8、2.0 Gy的TT比IMRT计划分别缩短323.5、193.7 s (P=0.000、0.009)。结论 VMAT计划能显著减少TT和机器跳数、提高设备使用率,降低肺受照剂量和RP发生风险。VMAT与IMRT相比在照射总剂量≤50.4 Gy时除PTV的D_mean和GTV的D_mean、D_max外,靶区其他剂量参数均无明显优势。对脊髓和心脏保护VMAT也无明显优势。     

局部晚期鼻咽癌保护海马的IMRT计划对靶区及OAR剂量影响

目的 研究局部晚期鼻咽癌保护海马的IMRT计划对靶区及OAR剂量的影响。方法 对2015年间的11例局部晚期鼻咽癌患者做回顾性剂量分析研究。MONACO5.10TPS设计常规VMAT、保护海马VMAT和9个野IMRT计划。评价PTV及PTV_nx的D_98%、D_50%、D_2%、D_mean、CI、HI值及海马和OAR剂量。单因素方差分析,两两比较LSD法或配对t检验。结果 常规VMAT、保护海马VMAT、9个野IMRT计划PTV_nx的D_2%分别为7542、7 513、7462 cGy (P=0.016);PTV的D_98%分别为5837、5812、5914 cGy (P=0.029),D_2%分别为7399、7380、7333 cGy (P=0.047),HI分别为0.239、0.241、0.220(P=0.016);脑干V₁₀分别为97.2%、88.1%、90.3%(P=0.001),V₂₀分别为74.2%、62.3%、67.1%(P=0.032),V₃₀分别为50.9%、35.8%、45.5%(P=0.020),V₄₀分别为24.4%、14.75424%、23.3%(P=0.018);海马D_mean分别为1518、899、896 cGy (P=0.000),D_40%分别为1379、642、639 cGy (P=0.000),V₁₀分别为54.1%、25.1%、3.8%(P=0.000),V₂₀分别为26.2%、12.6%、12.0%(P=0.001)。结论 保护海马的VMAT和9个固定野IMRT比常规VMAT可降低海马剂量,并不影响靶区及OAR剂量分布。保护海马的VMAT计划可同时降低脑干剂量,优势更明显。     

宫颈癌九野均分与角度优化IMRT计划剂量学比较

目的 比较宫颈癌术后患者9个野均分和角度优化的IMRT计划靶区和OAR剂量学参数差异。方法 对 12例宫颈癌术后患者CT图像分别设计9个野均分IMRT计划和利用角度优化产生9个野IMRT计划。评估靶区及OAR剂量分布并配对t检验差异。结果 射野角度优化与均分IMRT计划相比,PTV的 V_95%、V_105%、V_110%分别为99.31%∶99.42%(P=0.020)、60.54%∶47.92%(P=0.013)、7.14%∶0.37%(P=0.000);D_max、D_mean分别为56.62 Gy∶55.47 Gy (P=0.000)、53.29 Gy∶52.72 Gy (P=0.000);CI、HI分别为0.85∶0.89(P=0.000)、0.10∶0.13(P=0.000);膀胱 V₄₀增加约4.7%(P=0.013),直肠 D₄₀增加约0.5 Gy (P=0.004),小肠 V₄₀升高约0.6%(P=0.015)、D_max增加1.4 Gy (P=0.000),骨髓 D_mean均升高约1.3 Gy (P=0.000),马尾神经 D_{0.1 cm³}增加2.0 Gy (P=0.000)。结论 9个野均分IMRT计划质量明显优于通过射野角度优化的IMRT计划。     

宫颈癌术后盆腔容积调强弧形治疗与固定野调强放疗计划的剂量学研究

目的 研究宫颈癌术后患者应用固定野调强放疗(FF-IMRT)和容积调强弧形治疗(VIMAT)计划剂量学差异。方法 选择 13例宫颈癌术后调强放疗患者CT模拟定位并勾画靶区及危及器官,对同一CT图像设计FF-IMRT计划和VIMAT计划,评估计划靶体积(PTV)及危及器官的剂量学参数。两种计划参数比较用配对t检验。结果 与FF-IMRT计划相比,VIMAT计划PTV的95%覆盖度增加(t=9.84,P=0.000)、110%覆盖度降低(t=－3.72,P=0.003)、最大剂量(D_max)降低(t=－3.51,P=0.005)、适形指数变差(t=5.93,P=0.000),但PTV105%覆盖度、平均剂量(D_mean)、不均匀指数均相似(t=－0.02、－0.60、1.13,P=0.842、0.560、0.283);膀胱 V₃₀降低约10%(t=－4.99,P=0.000)、D_mean降低1.4 Gy (t=－3.65,P=0.004)、D_max降低1.5 Gy (t=－18.03,P=0.000),直肠 V₄₀降低约10%(t=－2.99,P=0.012),D_mean降低0.6 Gy (t=－2.98,P=0.013)、D_max降低0.8 Gy (t=－4.05,P=0.002),小肠 V₄₀降低最多(10%)(t=－4.74,P=0.001)、D_max降低0.8 Gy (t=－9.45,P=0.000),骨髓 V₅₀降低最多(16%)(t=－4.04,P=0.002)、D_mean降低1.9 Gy (t=－16.21,P=0.000),左、右股骨头 D₅和马尾神经 D_max分别降低1.6、2.7 Gy和1.5 Gy (t=－2.89、－6.22、－4.80,P=0.015、0.000、0.001);机器跳数减少57%(t=－40.54,P=0.000)。结论 宫颈癌患者采用VIMAT技术可获得等同于或优FF-IMRT计划的剂量分布,机器数量明显降低,但其疗效还需进一步临床评估。     

HT在宫颈癌术后盆腔放疗的优势探讨

目的 比较宫颈癌术后患者应用HT、固定野IMRT、VMAT的剂量学差异。方法 选择10例宫颈癌术后放疗患者的CT图像进行靶区及OAR勾画,并对同一CT图像设计固定野IMRT、VMAT、HT计划。评估靶区及OAR的剂量分布。采用单因素方差分析3个计划参数差异,用LSD法进行两两比较。结果 IMRT、VMAT、HT计划的靶区覆盖度均满足临床处方剂量要求,但HT计划靶区覆盖度最优(P=0.000),且HT计划的105%PTV降低约46%(47.12%、45.83%、0.05%,P=0.000)、D_max降低约2 Gy (54.53、53.65、52.69 Gy,P=0.000),膀胱V₄₀和D_max最低(50.01%、46.84%、42.98%,P=0.001和54.49、52.96、52.78 Gy,P=0.000),直肠V₄₀最低(54.61%、48.34%、46.78%,P=0.006),小肠D_max最低(54.53、53.65、52.66 Gy,P=0.000),骨髓D_max最低(54.51、54.44、52.13 Gy,P=0.000),但机器跳数最高(1429.20、617.80、7002.04 MU,P=0.000)。结论 宫颈术后癌患者HT临床应用具有可行性,可以作为一种新的照射方式推广。     

晚期肺癌非共面和共面IMRT剂量学比较研究

目的 比较研究晚期肺癌非共面IMRT计划剂量学分布特点,并观察计划执行安全性。方法 对14例晚期肺癌患者优化设计共面和非共面5、7个野IMRT计划,对比共面、非共面各组内及组间计划优化结果。观察4例患者非共面7个野计划的执行过程。结果 随射野数目增加共面及非共面靶区CI均改善(P值均为0.000),非共面野靶区D_mean、D_max、V_95%、HI亦有改善(P=0.001、0.001、0.009、0.000);共面野全肺、患、健肺V₅增加(P=0.000、0.002、0.000)及全肺D_mean增加(P=0.000),相反非共面野全肺、健肺V₅降低(P=0.001、0.005)。组间非共面7个野较共面5个野计划靶区各指标均改善(P值均为0.000);各肺V₂₀均降低(P值均为0.000)且全肺D_mean、V₃₀及健肺V₅降低(P=0.000、0.001、0.000),脊髓D_max亦有减少(P=0.033);但患肺V₅及心脏D_mean增加(P=0.000、0.003)。较共面7个野计划患肺V₅及心脏D_mean亦增加(P=0.000、0.048),但全肺及健肺V₅均降低(所有P=0.000)。4例患者均顺利完成非共面IMRT,全程未发生碰撞风险。结论 非共面7个野IMRT计划改善了靶区剂量分布,降低肺V₂₀、D_mean也控制了低剂量肺体积增加趋势且临床实施安全有效,值得推荐。     

乳腺癌保乳术后螺旋断层治疗技术的剂量学研究

目的 研究乳腺癌保乳术后患者应用固定野调强放疗(FF-IMRT)和螺旋断层治疗(HT)计划的剂量学差异。方法 选择10例左侧乳腺癌保乳术后IMRT患者,CT模拟定位、勾画靶区及危及器官,对同一CT图像设计FF-IMRT计划和HT计划。配对t检验两种计划靶区及危及器官剂量分布及照射时间差异。结果 与FF-IMRT计划相比,HT计划的100%PTV覆盖度增加(P=0.000),105%PTV覆盖度降低(P=0.000),平均剂量(D_mean)降低(P=0.002),均匀指数(HI)、适形指数(CI)增加(P=0.001、0.023)。HT计划的患侧肺剂量体积V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀、D_mean分别降低28%、30%、35%、46%、61%、32%(P=0.000),双肺的分别降低30%、28%、34%、46%、62%、26%(P=0.000),心脏的和最大剂量(D_max)分别降低57%、59%、71%、82%、91%、45%和12%(P=0.000~0.002),健侧乳腺D_mean、D_max分别增加0.9、3.0 Gy (P=0.000、0.000),健侧肺的分别增加0.42、2.70 Gy (P=0.000、0.000)。HT计划照射时间明显高于FF-IMRT计划(11.98 min:5.96 min,P=0.000)。结论 左侧如乳腺癌HT计划的靶区均匀性和适形度均优于FF-IMRT计划,危及器官可获得等同于或优于FF-IMRT计划的剂量分布,可作为新照射方式用于乳腺癌保乳术后患者。     

左乳腺癌保乳术后CRT和FIF-IMRT及逆向IMRT剂量学比较

目的 比较左乳腺癌保乳术后CRT、FIF-IMRT和IMRT剂量学差异。方法 随机选取31例左乳腺癌保乳术后患者,分别制定CRT、FIF-IMRT、IMRT计划。通过DVH图进行自身对照研究,采用非参数检验法比较靶体积及OAR受量分布差异。结果 3种方法均能达到处方剂量要求。CRT组靶区V₁₀₅高、心脏V₃₀、D_max较高(P=0.000、0.000、0.000);IMRT组V₅、D_mean较高(P=0.000、0.000),左肺V₅较高(P=0.000)、V₄₀较低(P=0.000);FIF-IMRT组D_mean最低(P=0.000),IMRT组右肺及脊髓D_mean、D_max均高于其他两组(P=0.000、0.000、0.000、0.000)。单次跳数FIF-IMRT组明显低于其他两组(P=0.000)。结论 CRT在靶区有较好的剂量分布但对周围组织损伤较大,相比而言FIF-IMRT对OAR保护更好且对机器损耗小。     

利用VMAT模型基于知识IMRT计划半自动优化

目的 利用RapidPlan系统评估VMAT模型用于基于知识优化固定野动态IMRT计划可行性及剂量学特点。方法 ①利用81例优质直肠癌术前同步推量VMAT计划训练DVH预测模型并进行统计学验证;②复制经临床确认的10例相同处方IMRT计划,保持布野及能量等参数不变,用上述模型自动生成新的优化参数及各野动态MLC序列;③利用相同剂量计算方法计算原计划及新计划的绝对剂量以排除版本间差异;④将计划归一至相近靶区剂量覆盖后对各剂量学参数行统计学分析。结果 在相似靶区剂量均匀性及覆盖率基础上,RapidPlan计划显著且大幅减低了膀胱受量[D_50%降低9.01 Gy (P=0.000),D_mean降低8.08 Gy (P=0.005)]和股骨头受量[D_50%降低4.20 Gy (P=0.000),D_mean降低3.84 Gy (P=0.005)],但平均总跳数也显著高于原计划[(1211±99) MU比(771±79) MU,P=0.000]且劈野数更多。基于知识的半自动优化导致高剂量热区明显增加,但D_2%相近(52.54 Gy∶52.71 Gy,P=0.239)。结论 VMAT模型可用于基于知识IMRT半自动优化以提高效率并改善OAR保护,但高剂量热区需进一步人工干预。     

周围型肺癌并纵隔淋巴结转移放疗中分野锁定准直器调强计划对肺组织保护的研究

目的 回顾性设计周围型肺癌并纵隔淋巴结转移的分野锁定准直器调强计划,比较分野锁定准直器计划和准直器位置自动选择调强计划的剂量学特点,研究分野锁定准直器计划对正常肺组织保护。方法 选取12例在本院行IMRT的周围型肺癌并纵隔淋巴结转移患者的治疗计划,计划全部为准直器位置自动选择调强计划,针对相同CT图像与靶区设计分野锁定准直器计划,同一角度射野分野后各准直器位置分别由各分离靶区形状决定。处方剂量60 Gy分30次,计划要求95%PTV达到100%处方剂量。通过DVH统计PTV相关剂量参数、CI、HI、机器跳数、肺组织及心脏剂量体积参数。对两种计划组间行配对样本t检验。结果 两种计划均达到临床要求,两种计划靶区D₂、D₉₈、CI和HI均相近(P均>0.05)。分野锁定准直器计划机器跳数比准直器位置自动选择调强计划多15%~20%(P=0.010)。全肺V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀、D_mean均低于准直器位置自动选择调强计划(P=0.000、0.000、0.000、0.002、0.000);健侧肺V₅、V₂₀、D_mean同样低于准直器位置自动选择调强计划(P=0.000、0.017、0.000)。脊髓和心脏剂量体积参数两种计划剂量体积参数均相近(P均>0.05)。结论对周围性肺癌并纵隔淋巴结转移的调强计划设计可考虑分野锁定准直器计划设计,可一定程度减小肺组织低剂量照射体积,降低放射性肺炎发生概率。     

食管癌VMAT与IMRT的剂量学比较

目的 比较食管癌VMAT与静态IMRT的剂量学差异,探索VMAT的可行性。     

The dosimetric effects of photon energy on the quality of prostate volumetric modulated arc therapy

PurposeStudies comparing the dosimetric effects of high- and low-energy photons to treat prostate cancer using 3-dimensional conformal and intensity modulated radiation therapy have yielded mixed results. With the advent of newer radiation delivery systems like volumetric modulated arc therapy (VMAT), the impact of changing photon energy is readdressed.Methods and MaterialsSixty-five patients treated for prostate cancer at our institution from 2011 to 2012 underwent CT simulation. A target volume encompassing the prostate and entire seminal vesicles was treated to 50.4 Gy, followed by a boost to the prostate and proximal seminal vesicles to a total dose of 81 Gy. The VMAT plans were generated for 6-MV and 10-MV photons under identical optimization conditions using the Eclipse system version 8.6 (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA). The analytical anisotropic algorithm was used for all dose calculations. Plans were normalized such that 98% of the planning target volume (PTV) received 100% of the prescribed dose. Dose-volumetric data from the treatment planning system was recorded for both 6-MV and 10-MV plans, which were compared for both the entire cohort and subsets of patients stratified according to the anterior–posterior separation.ResultsPlans using 10-MV photons had statistically significantly lower relative integral dose (4.1%), gradient measure (4.1%), skin D_max (16.9%), monitor units (13.0%), and bladder V₃₀ (3.1%) than plans using 6-MV photons (P < .05). There was no difference in rectal dose, high-dose-region bladder dose, PTV coverage, or conformity index. The benefit of 10-MV photons was more pronounced for thicker patients (anterior–posterior separation > 21 cm) for most parameters, with statistically significant differences in bladder V₃₀, bladder V₆₅, integral dose, conformity index, and monitor units.ConclusionsThe main dosimetric benefits of 10-MV as compared with 6-MV photons are seen in thicker patients, though for the entire cohort 10-MV plans resulted in a lower integral dose, gradient measure, skin D_max, monitor units, and bladder V₃₀, possibly at the expense of higher rectum V₈₁.     

肝癌体部γ刀与HT的剂量特点分析

目的 分析肝癌在体部γ刀和HT计划中的剂量特点,评估两组计划在OAR保护和全身低剂量区体积大小方面的差异。方法 选取12例已行γ刀治疗的肝癌患者CT定位图像,勾画肿瘤靶区和OAR,分别设计γ刀和HT计划,通过DVH图评估靶区和OAR剂量学参数并配对t检验差异。结果 γ刀组与HT组相比靶区D_mean、D_max增高(P=0.002、0.000),适形度降低(P=0.001),脊髓、左肾D_max和胃、左肾D_mean降低(P=0.013、0.012、0.010、0.023),正常组织(全身-PTV)V₄₀、V₃₅、V₃₀、V₂₅和V₂₀增高(P=0.001、0.001、0.001、0.007、0.029),肝脏(全肝-GTV)V₄₀、V₃₅、V₃₀、V₂₅增高(P=0.002、0.004、0.008、0.046),V₁₀、V₅降低(P=0.019、0.031),胃D_max、右肾和肝脏D_mean相近(P=0.247、0.308、0.401)。结论 两组计划均能符合临床治疗要求。相同剂量下γ刀组靶区D_mean明显高于HT组,但HT组能获得更好靶区适形度,并能更好减少正常组织和肝脏V₂₅~V₄₀,同时也使V₅~V₁₀增加。     

准直器角度对宫颈癌 VMAT 的剂量学影响

目的：比较两种不同准直器角度对晚期宫颈癌 VMAT 计划的剂量学影响,为晚期宫颈癌 VMAT 计划的设计提供临床参考。方法：选择11例晚期宫颈癌患者,每例病人分别设计两种不同准直器角的双弧 VMAT计划,计划 A 和计划 B 的准直器角度分别为15°／345°和0°／90°。PTV 处方剂量为45Gy／（25f·1．8Gy）。所有计划都满足95％的靶区体积达到处方剂量要求。比较每个计划 PTV 的适形性指数（CI）与均匀性指数（HI）以及膀胱、直肠、股骨头和双肾的体积剂量（V30、V40、V50和 V18）和平均剂量（Dmean ）等参数。结果：两组计划靶区覆盖均能满足临床要求,但 B 计划的 CI 明显优于 A 组计划（0．75±0．03 vs 0．66±0．06;P ＜0．05）,并且有相似的均匀性指数。与 A 计划相比,B 计划在危及器官的体积剂量和平均剂量均明显低于前者（P ＜0．05）或者两者没有差别（P ＞0．05）。计划 A、B 两组膀胱和直肠的平均剂量（Dmean ）和体积剂量 V40分别为：（4500．70±218．28）cGy vs （4168．56±212．62）cGy（P ＝0．000）和（83．43％±11．73％）vs（61．46％±9．47％）（P ＝0．000）;（4836．12±313．33）cGy vs （4719．27±182．24）cGy（P＝0．121）和（97．05％±3．29％）vs （93．78％±6．60％）（P ＝0．066）。结论：对于晚期宫颈癌 VMAT 计划的设计,准直器角度为0°／90°的计划结果优于15°／345°的计划。不仅 PTV 的剂量分布有更好的适形性,而且能更好地保护危及器官。因此推荐使用0°／90°的准直器角度设计晚期宫颈癌的 VMAT 计划。     

VMAT与IMRT在脑转移瘤全脑照射保护海马计划比较

目的 比较容积调强弧形治疗(VMAT)与调强放疗(IMRT)在脑转移患者全脑照射保护海马计划中的剂量分布。方法 收集2013-2016年46例脑转移患者,在CT定位图像与MRI融合后图像上勾画海马。海马分别外扩3、5、10 mm形成3级减量区域。以全脑减去海马外扩5 mm区域为PTV,处方剂量均为30 Gy分10次。每名病例分别设计7个野IMRT和单弧VMAT计划,评价2种计划中靶区、海马及其他危及器官(OAR)的剂量分布。结果 VMAT与IMRT PTV剂量分布比较:V95分别为95.90%、94.97%(P=0.000),V90分别为98.17%、97.48%(P=0.000),适形指数分别为0.825、0.813(P=0.013),均匀指数分别为0.277、0.289(P=0.025);海马剂量分布比较:海马Dmax分别为1698.9、1784.9 cGy (P=0.002),海马Dmean分别为1183.8、1112.7 cGy (P=0.000)。VMAT和IMRT计划中除了视交叉(3262.6、3529.3 cGy,P=0.000)外其他危及器官VMAT与IMRT计划均相近(P>0.05)。VMAT与IMRT的机器跳数和治疗时间分别为651、2768 MU (P=0.000)和188、504 s (P=0.000)。结论 VMAT计划靶区剂量分布明显优于IMRT,对海马的保护VMAT也有较大优势,此外VMAT计划能够显著减少MU和治疗时间,提高设备使用率,VMAT计划能够实现在满足靶区处方剂量要求同时达到保护海马的目的。