新型金属氧化物半导体场效应晶体管探测器在放疗剂量监控中的应用

目的探索和评估自行开发研制的新型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)探测器在体实时剂量测量中的应用特性。方法分别使用医科达加速器8、15MV光子线,以及6、8、12、18 MeV电子束刻度MOSFET探测器。根据探测器灵敏度随能量变化情况评估MOSFET探测器能量依赖性。使用8MV光子线在0～50 Gy范围内观察MOSFET探测器读数随累积剂量变化的线性情况,确定MOSFET探测器剂量测量的线性区间。将MOSFET探测器固定在圆柱形PMMA体模中央,顺时针每15°检测探测器信号响应,判断MOSFET探测器方向性。对1例乳腺癌放疗患者应用MOSFET探测器进行了全程剂量监测。在使用NE-2571指形电离室对该患者放疗计划剂量计算进行物理验证后,分别于首次治疗、每周1次治疗及最后1次治疗中应用MOSFET探测器测量患者体表吸收剂量,并将测量结果与该处计划剂量进行比较,确定乳腺癌三维放疗的总体剂量偏差。结果对8、15 MV光子线和6～18MeV电子束测量结果显示,MOSFET探测器灵敏度随能量变化的幅度＜2．5%。这表明MOSFET探测器对中高能射线具有较好的能量响应。在6 V门控电压状态下,MOSFET探测器在0～50 Gy的剂量范围内保持了较好的剂量线性,最大偏差＜3．0%。在每次测量前和测量后分别刻度MOSFET探测器并取其平均值可使其剂量线性误差控制在1%以内。该MOSFET探测器信号响应在270～90°之间呈现出各向同性,读数偏差＜1．5%。但在探测器背面(135～225°之间)的信号响应明显变小,背面与正面的读数偏差最大可达10．0%。应用于患者实时剂量监测的结果显示,实际测量剂量与计划剂量相比平均偏差2．8%,最大偏差＜5．0%,符合AAPM 13号报告对体外放疗剂量总不确定度的质量控制标准。结论该MOSFEYT探测器体积小,操作简单,对中高能辐射具有较好的能量响应和剂量线性,为治疗计划剂量验证和人体吸收剂量测量提供了一种较好的剂量工具。     

MOSFET探测器在放射治疗临床实时剂量监测中的应用研究

目的:探讨金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)探测器在头、胸腹、盆腔、乳腺等部位以及调强验证中的实时剂量监测结果、临床使用范围及应用价值。方法:按照国际原子能委员会(IAEA)标准规程对MOSFET探测器进行刻度。选取全脑照射患者16例,盆腔照射患者12例,腹部照射患者10例,胸部照射患者4例,乳腺照射患者1例,调强放射治疗(IMRT)验证1例,进行临床实时剂量监测90次,实时监测剂量与计划系统计算剂量相比较,对偏差值进行分析研究。结果:头部、盆腔患者的剂量偏差为(1.47±2.17)%,最大偏差4.9%;腹部(含倾斜入射以及使用楔形板的患者)剂量偏差为(-0.23±2.93)%,最大偏差6.4%;胸部照射患者的剂量偏差为(6.14±2.2)%,最大偏差9.2%;乳腺组织(切线野照射)剂量偏差>14%;IMRT剂量验证偏差为-3.75%。结论:MOSFET探测器对头、盆腔部位的实时剂量监测准确、便捷,可做为临床质控的重要环节来确保患者最终接受剂量的准确性。对胸、腹和乳腺部位由于测量中不确定因素过多,偏差结果难于分析,因此不适合使用MOS-FET进行实时剂量的监测。     

左侧乳腺癌调强放疗的剂量学研究

目的比较左侧乳腺癌保乳术后调强放疗与常规放疗靶区内剂量均匀性、心脏照射剂量和体积的差异。方法对38例左侧乳腺癌保乳术后,应用逆向调强计划,实施全乳腺两野调强放疗。处方剂量为靶区X线46Gy,瘤床应用常规电子线追加14Gy,总量为60Gy。在同一病例CT片上设计常规全乳切线野照射46Gy。在两种治疗方法剂量体积直方图上比较靶区和心脏受照剂量。应用SPSS11.0软件进行配对T检验,以确定调强放疗是否可改善靶区内剂量均匀度并减少心脏受照剂量。结果调强放疗、常规放疗计划中CTV的D95分别为(4541±34)、(4517±62)cGy,V105%分别为17.5%±17.6%、29.4%±26.3%(P<0.01);V110%分别为0.3%±0.8%和3.7%±8.2%(P=0.010)。心脏的V30分别为4.6%±4.3%、18.8%±12.2%(P<0.01);V40分别为1.4%±2.3%、14.3%±11.0%(P<0.01)。结论左侧乳腺癌保乳术后,调强放疗能改善靶区剂量分布、减少心脏受照剂量和体积。     

乳腺癌改良根治术后常规放疗剂量学分析

目的 分析乳腺癌改良根治术后常规二维放疗模式下胸壁及锁骨上区剂量分布和内乳区非计划性受量。方法 回顾分析2015-2016年间20例改良根治术后放疗的女性乳腺癌患者资料,左右乳腺癌各10例。放疗范围为患侧胸壁和锁骨上下区,处方剂量43.5Gy (2.9 Gy/次)。胸壁采用单前野电子线照射,锁骨上下野予以6MV X线单前野照射。同时比较锁骨上下采用前后对穿野照射时的剂量分布。结果 锁骨上单前野照射中85%患者接受了D90≥90%处方剂量,前后对穿野中所有患者均达到了D90≥90%处方剂量(39.15Gy, EQD2≥45Gy),胸壁单前电子线野D90中位数为35.38Gy。非计划性内乳区域照射的平均剂量中位数为13.65Gy。体重指数小患者锁骨上、胸壁的D90更高(P=0.039、0.347)。结论 锁骨上下单前X线野能满足绝大多数受量≥90%的处方剂量照射,而前后对穿野在满足所有人受量需求时不增加正常组织受量。单前电子线野胸壁剂量分布不佳,内乳区有一定的非计划性照射,但剂量有限。体重指数是影响剂量分布的因素。     

组织补偿膜添加方式引起的放疗剂量差异研究

目的：比较组织补偿膜添加方式引起的放疗剂量差异。方法选取2014年10—12月间乳腺癌根治术后需行胸壁放疗的20例患者,每例进行两种CT扫描。 CT－1：不加组织补偿膜直接扫描;CT－2：放疗体表添加组织补偿膜后再扫描。在放疗计划系统中为CT－1添加虚拟等效组织补偿膜,做满足临床要求的放疗Plan－1;再通过图像融合、计划验证等方法,把Plan－1移植到CT－2上,得到“平常用虚拟等效组织补偿膜做计划,而在放疗时体表加组织补偿膜的放疗Plan－2”;最后用CT－2做满足临床要求的放疗Plan－3。通过SPSS 19．0软件将Plan－2分别与Plan－1、Plan－3的临床数据进行t检验。结果 Plan－2与Plan－1、Plan－3的全肺V20（ P＝0．871、0．265）、患肺V20（ P＝0．170、0．290）、心脏V30（P＝0．074、0．190）、健侧乳腺Dmax（P＝0．556、0．240）,差异均无统计学意义;但计划靶区V50（P＝0．002、0．002）、V55（ P＝0．049、0．043）、CI （ P＝0．010、0．010）、HI （ P＝0．033、0．035）、机器总跳数（ P＝0．034、0．041）,差异均有统计学意义;且靶区层面剂量分布、照射野跳数分布也明显不同。结论体表添加等效组织补偿膜后再行CT扫描,所做计划才能真实反应计划靶区剂量分布和OAR受量。     

左侧乳腺癌根治术后两种常用放疗计划剂量学比较

目的 评估左侧乳腺癌根治术后两种常用调强放疗方法的靶区及其周围正常组织受照剂量的差异,为术后放疗临床选择提供理论依据.方法 选取2014-01-01-2014-04-28江西省肿瘤医院15例左侧乳腺癌根治术后患者,经CT扫描后将图像传至Pinnacle3治疗计划系统中进行靶区勾画.每位患者分别设计两种不同角度的7野(Ⅰ)和6野(Ⅱ)共面适形调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)计划.两种设野方法的机架角度分别为Ⅰ:300°,330°,0°,30°,60°,90°,140°;Ⅱ:300°,315°,350°,115°,130°,140°.在满足PTV达到95％处方剂量的前提下,采用剂量体积直方图评价两种调强方法的靶区和周围正常组织照射剂量和靶区适形指数(conformity index,CI)及剂量均匀性指数(homogeneity index,HI).结果 计划Ⅰ和Ⅱ组的PTVmean分别为(51.39±3.43)和(52.46±0.31) Gy,z＝-0.713,P=0.476;HI分别为1.08±0.01和1.07±0.01,z＝-1.742,P=0.081;CI分别为0.73±0.05和0.65±0.02,z=-2.936,P=0.003.Ⅱ组心脏V5接受的受照体积为60.43±11.04,明显小于Ⅰ组的76.84±14.49,z=-2.402,P＝0.016;Ⅱ组心脏V10为25.15±8.56,明显小于Ⅰ组的36.38±20.00,z＝-2.046,P＝0.041;Ⅱ组心脏V40为1.24±1.15,明显小于Ⅰ组的2.59±1.32,z=-2.491,P=0.013.Ⅱ组左肺受照平均剂量Dmean为13.85±0.81,较计划Ⅰ组的13.04±0.79略高,z=-2.936,P=0.003;Ⅱ组左肺接受低剂量照射体积V5为58.03±10.51,明显小于Ⅰ组的71.43±16.09,z＝-2.936,P＝0.003.Ⅱ组右肺接受的照射平均剂量Dmean为1.47±0.86,低于Ⅰ组的5.23±0.83,z＝-2.936,P=0.003.Ⅱ组右侧乳腺接受的照射平均剂量Dmean为2.04±0.54,明显低于Ⅰ组的5.27±0.78,z=2.937,P=0.003;V5为11.45±4.34,明显小于Ⅰ组的46.69±6.25,z＝-2.937,P=0.003.Ⅱ组甲状腺最大剂量为42.35±4.15,高于Ⅰ组的38.77±5.26,差异有统计学意义,z=-2.937,P＜0.05.结论 两种调强方法的靶区照射剂量分布基本相当,但是在对心脏、健侧乳腺及右肺等危机器官的保护上方法Ⅱ明显优于Ⅰ.6野切线射野方式对于降低正常组织器官的照射量具有重要意义,值得在临床推广应用.     

乳腺癌改良根治术后三种放疗技术的剂量学对比研究

目的:分析比较容积调强弧形治疗(VMAT)与固定野调强放疗(F_IMRT)、电子束联合VMAT (E&VMAT)技术在乳腺癌改良根治术后放疗中的剂量学差异,为临床选择治疗方案提供参考。方法:随机选择乳腺癌改良根治术后放疗的左乳腺癌患者10例,靶区包括患侧胸壁和锁骨上淋巴引流区,处方剂量43.5 Gy (2.9 Gy/次...     

乳腺癌改良根治术后胸壁和区域淋巴引流区整体化调强放疗剂量学与不良反应分析

目的 探讨乳腺癌改良根治术后胸壁和区域淋巴引流区整体化调强放疗(IMRT)技术的剂量学特点,并观察照射后的急性不良反应。方法 对75例乳腺癌患者(左侧乳腺癌41例)以治疗位行计划CT扫描,在CT上将胸壁和锁骨上淋巴引流区加或不加内乳区作为整体勾画。针对整个靶区整体或分段设计IMRT计划,处方剂量50 Gy至少包绕90%计划靶体积(PTV),PTV包含内乳区者31例。用靶区和正常组织体积-剂量评价治疗计划,并观察计划实施后的急性不良反应。整体计划与分段计划的剂量学参数比较行成组t检验。结果 全组患者均完成计划设计和放疗,PTV适形指数、均匀指数分别为1.43、0.14,PTV包含内乳区者均匀指数较高,110%处方剂量PTV体积均<5%,正常组织实际剂量均未超出限值。整体计划(55例)与分段计划(20例)比较,其D_max、D_mean、V_107%和V_110%均不同(t=2.19~2.53,P=0.013~0.031)。32例发生≥2级皮炎,其中2级22例、3级10例;发生部位以腋窝前皱褶最为常见,多数发生于放疗后1~2周。仅2例发生2级肺炎。     

基于深度学习方法的乳腺癌调强放疗自动计划研究

目的 开发一种基于深度学习网络的乳腺癌调强放疗计划剂量分布预测的方法,并评估将其用于自动计划的可行性。方法 从复旦大学附属肿瘤医院选取 240例左侧乳腺癌患者,200例作为训练集,20例作为验证集,另外 20例作为测试集。应用深度学习网络建立患者CT影像、靶区和危及器官的勾画图像与剂量分布的相互关系,达到预测新患者剂量分布的目的,并尝试将预测的剂量分布作为目标函数优化并生成治疗计划。结果 临床治疗计划的剂量分布和预测的剂量分布相比,靶区(除同步加量的PTV48Gy)和危及器官的剂量值相近,且基于预测的剂量分布生成的治疗计划与预测结果基本相同。结论 本研究实现了一种基于深度学习网络的乳腺癌调强计划剂量分布预测方法,有助于进一步实现自动设计治疗计划的目标。     

半弧和剪刀形切线弧技术在左侧乳腺癌根治术后放疗中的剂量学研究

摘 要：［目的］ 探讨半弧(semi-arc,SA)和剪刀形切线弧(tangent-arc,TA)技术在左侧乳腺癌根治术后放疗中的应用研究及剂量学优势。［方法］ 选取15例根治术后的左侧乳腺癌病例,在Monaco计划系统上分别采用SA和TA两组射野方式进行容积旋转调强（VMAT）计划设计,比较两组计划的靶区平均剂量、最大剂量、适形性指数（HI）、均匀性指数（CI）等,以及危及器官（OAR）的相关受照剂量体积参数。［结果］ 对于胸壁靶区PTV-T,TA射野组的Dmean和D2均小于SA组（P<0.05）,且HI和CI值优于SA组;对于锁骨淋巴结靶区PTV-N,虽然在HI和CI上两组差异无统计学意义,但Dmean、D98和D2均呈现TA相似文献   

In vivo measurements with MOSFET detectors in oropharynx and nasopharynx intensity-modulated radiation therapy

PURPOSE: To evaluate the feasibility of in vivo measurements with metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) dosimeters for oropharynx and nasopharynx intensity-modulated radiation therapy (IMRT). METHODS AND MATERIALS: During a 1-year period, in vivo measurements of the dose delivered to one or two points of the oral cavity by IMRT were obtained with MOSFET dosimeters. Measurements were obtained during each session of 48 treatment plans for 21 patients, all of whom were fitted with a custom-made mouth plate. Calculated and measured values were compared. RESULTS: A total of 344 and 452 measurements were performed for the right and left sides, respectively, of the oral cavity. Seventy percent of the discrepancies between calculated and measured values were within +/-5%. Uncertainties were due to interfraction patient positions, intrafraction patient movements, and interfraction MOSFET positions. Nevertheless, the discrepancies between the measured and calculated means were within +/-5% for 92% and 95% of the right and left sides, respectively. Comparison of these discrepancies and the discrepancies between calculated values and measurements made on a phantom revealed that all differences were within +/-5%. CONCLUSION: Our experience demonstrates the feasibility of in vivo measurements with MOSFET dosimeters for oropharynx and nasopharynx IMRT.     

Technical evaluation of radiation dose delivered in prostate cancer patients as measured by an implantable MOSFET dosimeter

PURPOSE: To perform a comparison of the daily measured dose at depth in tissue with the predicted dose values from treatment plans for 29 prostate cancer patients involved in a clinical trial. METHODS AND MATERIALS: Patients from three clinical sites were implanted with one or two dosimeters in or near the prostatic capsule. The implantable device, known as the DVS, is based on a metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) detector. A portable telemetric readout system couples to the dosimeter antenna (visible on kilovoltage, computed tomography, and ultrasonography) for data transfer. The predicted dose values were determined by the location of the MOSFET on the treatment planning computed tomography scan. Serial computed tomography images were taken every 2 weeks to evaluate any migration of the device. The clinical protocol did not permit alteration of the treatment parameters using the dosimeter readings. For some patients, one of several image-guided radiotherapy (RT) modalities was used for target localization. RESULTS: The evaluation of dose discrepancy showed that in many patients the standard deviation exceeded the previous values obtained for the dosimeter in a phantom. In some patients, the cumulative dose disagreed with the planned dose by > or =5%. The data presented suggest that an implantable dosimeter can help identify dose discrepancies (random or systematic) for patients treated with external beam RT and could be used as a daily treatment verification tool for image-guided RT and adaptive RT. CONCLUSION: The results of our study have shown that knowledge of the dose delivered per fraction can potentially prevent over- or under-dosage to the treatment area and increase the accuracy of RT. The implantable dosimeter could also be used as a localizer for image-guided RT.     

Foetal radiation dose in radiotherapy for breast cancer

Management of breast cancer during pregnancy is complicated by the high risks of abortion and foetal malformation from the use of radio therapy and chemotherapy. A case of breast cancer during pregnancy, treated with radiotherapy, and the estimated foetal dose is reported.     

乳腺癌保乳术后同步加量IMRT前瞻性研究

目的 前瞻性评估乳腺癌保乳术后瘤床同步加量IMRT的疗效和不良反应。     

MR加速器在乳腺癌放疗中的临床应用北大核心CSCD

目的介绍MR加速器应用于乳腺癌术前放疗的应用流程和注意事项, 并报告不良反应。方法中国医学科学院肿瘤医院拟开展一项单臂、Ⅱ期临床研究, 入组患者实施MR加速器下术前瘤床补量, 2周内进行保乳手术, 术后6周内接受辅助全乳照射, 研究终点为≥2级急性不良反应。首例应用MR加速器术前放疗乳腺癌患者43岁, 为右乳外象限浸润性癌, cT_(2)N_(0)M_(0)期, AJCC第8版ⅡA期。患者接受CT和MR定位、MR指导下靶区勾画、Monaco系统计划设计, MR加速器下摆位并基于位移适应调整, 单次8 Gy照射。患者的剂量计算考虑了1.5 T磁场存在下的电子回旋效应(ERE)及电子束效应(ESE)。结果首例患者治疗顺利, 计划的正常器官满足限量要求, 因ERE及ESE导致的皮肤剂量增加幅度不大(D_(max) 8.44 Gy), 下颌及右上臂受量均很低(D_(max) 28.5、17.8 cGy), 无>1级急性不良反应。患者放疗后第7天接受保乳术, 未出现严重手术并发症, 伤口愈合及时。结论 1.5 T磁场对皮肤、下颌和手臂的剂量影响较小, 放疗及放疗后手术均无明显并发症增加。MR加速器下乳腺癌的放疗尚需更大样本的经验积累, 以不断优化治疗流程。     

乳腺癌乳房切除术后大分割与常规分割放疗的Meta分析

目的 比较乳腺癌乳房切除术后大分割放疗与常规放疗之间的疗效差异。方法 计算机检索PubMed、EMbase、Cochrane图书馆、万方、维普、CNKI及中国生物医学等数据库,搜集有关乳腺癌乳房切除术后大分割放疗与常规放疗比较的临床对照研究资料,汇总数据采用RevMan5.3及Stata14.0软件进行分析。两组间差异采用优势比(OR)及95%可信区间(95%CI)描述。结果 根据纳入和排除标准,最终纳入19个包括2652例患者的临床对照资料。Meta分析结果显示,大分割组与常规分割组两组间无瘤生存率(OR=1.10,95%CI=0.78~1.56,P=0.59),总生存率(OR=1.18,95%CI=0.92~1.53,P=0.19)、局部区域复发率(OR=1.01,95%CI=0.68~1.51,P=0.96)、远处转移率(OR=1.14,95%CI=0.82~1.59,P=0.43)、皮肤不良反应(OR=1.01,95%CI=0.80~1.26,P=0.96)、心脏不良反应(OR=1.17,95%CI=0.71~1.93,P=0.53)及肺不良反应(OR=0.78,95%CI=0.44~1.37,P=0.38)均相近。结论 乳腺癌乳房切除术后大分割放疗与常规放疗疗效相近,均是安全有效的放疗分割模式,但还需大型随机临床试验进一步证实,并长期随访患者的晚期并发症。