调强放疗的计划设计

本文系统介绍调强放疗(IMRT)的计划设计方法.与常规/适形放疗计划相同,IMRT计划设计过程也包含6个步骤,分别是输入患者一般信息和图像信息,登记和配准图像,定义解剖结构和给定临床处方剂量要求,采用正向或逆向方式确定射野参数,评价治疗计划,输出治疗计划报告和传输射野数据.与常规/适形放疗计划不同,IMRT计划设计有3个鲜明的特点,分别是只能采用逆向方式设计,需要定义剂量成形结构,选择射野方向的原则不同.IMRT计划设计方法还在迅速发展中,主要的发展趋势有确定照射子野序列的方法由两步法向一步法过渡,优化参数的数目不断增加和参数之间逻辑关系变得复杂,优化的目标函数和约束条件越来越体现临床要求.     

基于SCG算法的调强放疗计划优化

梯度算法是目前商用调强放疗（IMRT）计划系统中最常用的算法,SCG（scaled conjugate gradient）算法很好地解决了梯度算法中线性搜索过程带来的求二阶导数的问题,进一步提高了梯度算法的性能.将笔射束核模型应用于IMRT剂量计算,并用SCG算法实现了IMRT计划优化中射束权重的优化,给出了优化结果并进行了讨论.     

核通调强放疗计划系统的临床应用

本文介绍核通调强放疗计划系统的临床应用以及分析,包括图像的扫描与导入、靶区勾画、计划的设计、优化、评估、传输,以及执行。     

基于MatriXX调强放疗计划的剂量学验证

目的探讨利用二维空气电离室矩阵MatriXX验证调强放疗计划的可行性。方法选择一患者,在美国NOMOS公司CORVOS6.2计划系统设计调强放疗计划,然后将其移植到剂量模体上。将调强放疗计划的计算结果导入MatriXX系统;执行一次完整的调强放疗计划,利用MatriXX测量其输出剂量。通过MatriXX系统的支持软件对调强放疗计划的计算结果和MatriXX测量所得数据进行分析、比较。结果MatriXX系统的支持软件分析,在感兴趣平面高剂量、低梯度区选定某点比较后,得出两者的点剂量差异为0.51%。Gamma分析结果（按3mm和3%的误差标准）95.86%通过。二维等剂量曲线及离轴比具有较好的一致性。结论MatriXX系统验证调强放疗计划简便、可行。     

调强放疗逆向计划优化中基于剂量的目标函数改进

目的：研究调强放疗射野参数优化中基于剂量的目标函数的建立方法。方法：对传统的基于剂量的目标函数进行改进，在靶区周围勾画辅助器官，建立靶区剂量均匀性约束、辅助器官与靶区最高剂量约束和组织重要因子约束；用遗传算法对笔射柬权重进行优化，比较优化结果。结果：在目标函数约束下，能够显著提高靶区剂量均匀性和高剂量照射区与靶区在三维方向上的适型度。结论：上述目标函数在调强放疗逆向计划优化中具有重要临床应用价值。     

调强放疗技术在鼻咽癌中的应用

调强放疗是一种精确放疗技术,安全地增加肿瘤的剂量,降低正常组织的受照剂量,从而提高肿瘤的局控率,改善患者的生活质量。本文就调强技术在鼻咽癌放疗中的优越性进行了综述。     

适形放疗的新进展—调强放疗

１引言强度可调的适形放射治疗（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｍｏｄｕｌａｔｅｄｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙ简称ＩＭＲＴ）是近期发展的一种先进的体外三维立体照射技术,它的理论基础如图１所示：通过照射野（ＴｒｅａｔｍｅｎｔＦｉｅｌｄ,又称治疗野）的射束剂量调节使...     

调强放疗技术在鼻咽癌治疗中的应用

目的 :探讨调强放疗技术在鼻咽癌治疗中的应用。方法 :对2010年4月至2012年5月50例经病理确诊的鼻咽癌患者采用头颈肩面膜固定、CT扫描定位,用三维治疗计划系统制定治疗计划,并将治疗计划传输到直线加速器实施调强放疗。鼻咽大体肿瘤体积(gross tumor volume of the nasopharynx,GTVnx)、颈部转移淋巴结(gross tumor volume of the cervical lymph node,GTVnd)、临床靶体积1(clinical target volume,CTV1)、临床靶体积2(CTV2)处方剂量分别为68~70 Gy、64~66 Gy、60~62 Gy、54~56 Gy,1次/d,5次/周,共30次。结果 :随访6~25(中位时间12)个月,1、2 a生存率为100%和98%,总体局控率为96%。调强放疗口干反应多为1、2级,皮肤反应多为1级,咽部和口腔黏膜反应多为2级。结论:调强放疗能使鼻咽癌各靶区剂量分布均匀,周围正常器官得到很好的保护,提高了鼻咽癌患者的生存率和肿瘤局部控制率,改善了患者的生存质量。     

Mapcheck在调强放疗验证中的应用

目的：研究二维半导体剂量矩阵（Mapcheck）的剂量学特性及其在调强验证中的应用。方法：在6MVX射线条件下检测Mapcheck的剂量重复性、线性等基本特性,并用Mapcheck验证头颈部肿瘤的调强放疗计划,比较绝对剂量和相对剂量与治疗计划系统剂量分布差异。再通过电离室,将Mapcheck测量点的绝对剂量与计划计算进行比较。结果：Mapcheck在高能光子照射下剂量重复性和线性均满足临床要求,而Mapcheck所测的绝对剂量和相对剂量分布,与计划剂量分布的比较显示,也在可接受的误差范围内。结论：Mapcheck提供了绝对剂量和相对剂量的验证,测量方法不复杂,是调强放疗很好的验证工具。     

鼻咽癌调强放疗计划的剂量学比较研究

目的：分析鼻咽癌调强放疗（IMRT）不同计划中靶区和周围正常组织器官的剂量学特点。方法：对25例鼻咽癌患者进行动态调强放疗,针对每例患者按照不同方案设计A、B、C3个计划。方案A：5野均匀分布;方案B：前5野（每30°为1野）;方案C：非共面5野（床角90°,机架330°和30°）;所有计划均用同样的物理目标函数和约束条件进行优化,分别比较3个计划的靶区和危机器官剂量分布、剂量体积直方图（DVH）、靶区适形度指数（CI）等指标。结果：3个计划的靶区剂量分布情况基本相同;方案B比方案A、C分别降低了颞叶D5剂量的3.5%、0.86%,脑干D5剂量的2.8%、0.14%;方案A、C比方案B降低了口腔黏膜平均剂量Dmean的31.3%和21.3%;同时在后颈软组织处的剂量A方案大于B、C方案。结论：调强放疗5野可以满足鼻咽癌靶区的剂量要求,应根据靶区和危机器官位置及体积的不同,采用最优的计划设计方式,提高治疗增益比。     

Eclipse计划系统NTO对直肠癌调强放疗计划的影响

目的 探讨Eclipse上的优化工具NTO（normal tissue objective）对直肠癌术后调强放疗的剂量影响。方法 随机选取20例直肠癌术后患者,每位患者均制定3组调强计划。对照组为手动NTO,其他2组分别为自动NTO和无NTO,在相同的优化条件下,自动NTO和无NTO与对照组比较靶区和危及器官剂量学参数以及机器跳数。结果 与对照组相比,自动NTO计划组适形度指数（CI）更差（t = 3.248,P < 0.05）,正常组织D_mean高0.6%（t = ?3.678,P < 0.05）,危及器官受量和机器跳数差异均无统计学意义（P > 0.05）;无NTO计划组CI较差（t = 16.716,P < 0.05）,均匀性指数较好（t = 6.594,P < 0.05）,正常组织D_mean高3.19%（t = ?8.560,P < 0.05）,除小肠D_max更高外其他危及器官受量差异均无统计学意义（P > 0.05）,机器跳数增加3.95%。结论 从靶区和危及器官的剂量学结果看,手动NTO和自动NTO、无NTO均能满足临床需求,但无NTO会增加靶区外热点、机器跳数和正常组织D_mean,手动NTO优势不明显,建议自动NTO用于直肠癌固定野调强放疗。     

比较三维适形与调强放疗在原发性肝癌治疗中的作用

目的 评价三维适形与调强放疗在原发性肝癌治疗中的作用,为临床治疗提供依据.方法 将2010年1月～2011年9月到某院进行治疗的中晚期原发性肝癌患者87名分为TACE治疗组及三维适形调强放疗组,比较两组治疗前一般情况、治疗后的效果及不良反应的发生情况.结果 两组的有效率差异有统计学意义,3-DCRT+IMRT组有效率高于TACE组(x2=4.89,P＜ 0.05).TACE组34名患者中不良反应发生率为23.53％;3-DCRT+IMRT组不良反应发生率为22.64％,两组不良反应的发生率差异无统计学意义(x2=0.092,P＞ 0.05).结论 通过三维适形调强放射治疗可以取得较好的治疗效果.     

强度可调的适形放射治疗技术

强度可调的适形放射治疗是上世纪90年代在适形放射治疗基础上发展起来的一种精确的放射治疗方法.目的是改善靶区的剂量分布,使得高剂量分布区与病变（靶区）三维形状的适合度比常规放疗大有提高,减少靶区周围正常器官和组织的照射量.系统地阐述了强度可调的适形放射治疗技术的特点.     

近距离放射治疗仪和适形调强放疗机的探讨

放疗仪器是利用电离辐射对肿瘤进行治疗的装置;近距离放疗仪器是指将封装好的放射源经人体腔道放在肿瘤体附近或表面,或是将细针管插植于肿瘤体内导入射线源实施照射的放疗技术.通过改变射束剖面强度分布,达到形状适形和剂量适形,叫做调强适形放疗技术.     

调强适形放疗同期TP方案化疗治疗食管上段癌的临床研究

目的 探讨调强适形放疗（IMRT）同期TP方案（多西他赛＋顺铂）化疗治疗食管上段癌的疗效、局部控制率、生存率及不良反应.方法 78例食管上段癌患者以双盲法随机分为IMRT联合同期化疗组（放化组）和单纯IMRT组（放疗组）,每组39例.放化组采用IMRT,总剂量6 400 cGy/32次,5次/周,同期应用TP方案化疗每周1次;放疗组单纯采用IMRT.观察分析各组近期疗效、局部控制率、生存率、不良反应.结果 放化组完全缓解17例,部分缓解20例,稳定2例,总有效率为94.9％（37/39）;放疗组完全缓解9例,部分缓解19例,稳定11例,总有效率为71.8％（28/39）.放化组总有效率高于放疗组,差异有统计学意义（P＜0.05）.放化组3年局部控制率为69.2％（27/39）,明显高于放疗组的35.9％（14/39）,差异有统计学意义（P＜0.05）.放化组3年生存率为74.4％（29/39）,明显高于放疗组的43.6％（17/39）,差异有统计学意义（P＜0.05）.结论 IMRT同期TP方案化疗较单纯IMRT提高了近期疗效、局部控制率、生存率,其近期和远期不良反应可以耐受.     

应用模拟定位机测量食管癌调强放疗中的摆位误差

目的：利用模拟定位机匹配功能测量食管癌调强放疗的摆位误差。方法：通过对171例食管癌患者计划系统生成的数字重建放射图（DRR）和模拟机拍摄的正、侧位图像的骨性标记进行比较,测出患者在左右（x轴）、头脚（Y轴）、前后（Z轴）方向误差,并对误差大于0．3em进行调整。结果：患者左右、头脚、前后误差分别为0．19±0．24cm、0．27±0．34cm、0．27±0．25cm,其中左右方向需要调整的患者有40例,占总体的23．4％,头脚方向需要调整的患者有52例,占30．4％,前后方向需要调整的患者有64例,占37．4％。结论：模拟机图像匹配功能的应用,能对患者摆位误差进行及时的调整,从而提高实际摆位精度,同时为正确设定计划靶体积（PTV）提供了依据。     

调强适形放射治疗技术应用研究现状

恶性肿瘤是威胁人类健康的主要疾病之一。为了更好地提高肿瘤治愈率,必须迅速发展肿瘤精确治疗。肿瘤精确治疗最有效的方法是采用调强放射治疗（Intensity Modulated Radiation Therapy,IMRT）,它能最大限度地提高肿瘤的局部控制率,减少正常组织的并发症。IMRT被认为是肿瘤治疗技术的重大突破,它产生的剂量优于三维适形放射治疗（3D-CRT）,能得到更好的治疗效果,这在头颈部肿瘤、前列腺癌、乳腺癌、宫颈癌、胰腺癌等的临床治疗中已得到证实。所以,着重介绍了IMRT的发展过程、调强方式、调强治疗的实施过程及治疗计划的可行性验证。     

Dosimetric comparison between volumetric modulated arc therapy planning techniques for prostate cancer in the presence of intrafractional organ deformation

The purpose of this study was to compare single-arc (SA) and double-arc (DA) treatment plans, which are planning techniques often used in prostate cancer volumetric modulated arc therapy (VMAT), in the presence of intrafractional deformation (ID) to determine which technique is superior in terms of target dose coverage and sparing of the organs at risk (OARs). SA and DA plans were created for 27 patients with localized prostate cancer. ID was introduced to the clinical target volume (CTV), rectum and bladder to obtain blurred dose distributions using an in-house software. ID was based on the motion probability function of each structure voxel and the intrafractional motion of the respective organs. From the resultant blurred dose distributions of SA and DA plans, various parameters, including the tumor control probability, normal tissue complication probability, homogeneity index, conformity index, modulation complexity score for VMAT, dose–volume indices and monitor units (MUs), were evaluated to compare the two techniques. Statistical analysis showed that most CTV and rectum parameters were significantly larger for SA plans than for DA plans (P < 0.05). Furthermore, SA plans had fewer MUs and were less complex (P < 0.05). The significant differences observed had no clinical significance, indicating that both plans are comparable in terms of target and OAR dosimetry when ID is considered. The use of SA plans is recommended for prostate cancer VMAT because they can be delivered in shorter treatment times than DA plans, and therefore benefit the patients.     

遗传算法用于IMRT逆向计划优化

调强放疗(IMRT)是一种先进的适形放射治疗方法,能提高放射治疗的治疗增益比,促进肿瘤的局部控制。介绍了遗传算法应用于IMRT逆向计划优化的算法模型和模拟结果     

Feasibility of intensity modulated radiotherapy with involved field radiotherapy for Japanese patients with locally advanced non-small cell lung cancer

The feasibility of intensity modulated radiotherapy (IMRT) with involved field radiotherapy (IFRT) for Japanese patients with locally advanced non-small cell lung cancer (LA-NSCLC) remains unclear. Here we reviewed our initial experience of IMRT with IFRT for Japanese patients with LA-NSCLC to evaluate the feasibility of the treatment. Twenty LA-NSCLC patients who were treated with IMRT with IFRT during November 2019 to October 2020 were retrospectively analyzed. All patients received 60 Gy in 30 fractions of IMRT and were administered concurrent platinum-based chemotherapy. The median patient age was 71 years old and the group included 15 men and 5 women. The patient group included 2 patients with stage IIB, 11 patients with stage IIIA, 5 patients with stage IIIB, and 2 patients with stage IIIC disease. Histological diagnosis was squamous cell carcinoma in 14 patients, adenocarcinoma in 5 patients, and non-small cell lung cancer in 1 patient. The median follow-up period was 8 months. The incidence of grade 3 or greater pneumonitis was 5%, and grade 3 or greater esophagitis was not observed. None of the patients developed regional lymph node, with only recurrence reported so far. These findings indicate that IMRT with IFRT for Japanese patients with LA-NSCLC is feasible in terms of acute toxicity. Further study with a larger number of patients and longer follow-up to clarify the effect of treatment on patient prognosis is required.