基于四维CT自由呼吸下全乳调强放疗靶区与危及器官剂量学研究

目的 探讨基于4DCT的自由呼吸状态下全乳正向调强放疗(IMRT)临床靶体积(CTV)位移及体积变化与计划靶体积(PTV)及危及器官(OAR)剂量学变化的相关性。方法 选择行保乳术后接受4DCT模拟定位患者 17例,以T₀为参考时相制定全乳正向IMRT计划,并将T₀时相的IMRT计划复制到其余9个时相上。观察呼吸周期中呼吸运动导致的PTV与OAR剂量学变化。结果 自由呼吸状态下全乳CTV位移矢量为(2.09±0.74) mm,变化率为(3.05±0.94)%。CTV变化与PTV及OAR剂量学变化无关(r=－0.390~0.480,P=0.182~0.775);CTV在前后、头脚及矢量方向与PTV平均受量、适形指数、肺脏高剂量受照体积均相关(r=－0.975~0.791,P=0.000~0.041);CTV头脚、矢量方向位移仅与心脏 V₅有关(r=－0.795、0.687,P=0.006、0.028)。肺体积变化与其高剂量受照体积呈正相关(V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀,r=0.655~0.882,P=0.001~0.040),而心脏体积变化仅与 V₅相关(r=－0.701,P=0.024)。结论 自由呼吸状态下实施保乳术后全乳正向IMRT,乳腺固有体积变化对放疗影响可忽略,基于4DCT定位并制定治疗计划或辅助呼吸控制可保证全乳正向IMRT实施更为准确。     

CBCT配准前后的肺癌调强放疗计划比较研究

目的 对肺肿瘤利用CBCT图像配准确定PTV外扩距离,与常规调强放疗计划进行比较并行差异评估。方法 选10例肺肿瘤患者每周1次肺部CBCT,每次放疗前后分别进行。对数据依据二参数法得到三维方向外扩距离重新勾画靶区制定计划(校正后),并与原计划(校正前)双肺、脊髓的DVH参数、PTV体积和剂量以及NTCP进行比较,差异行协方差分析或Wilcoxson符号秩检验。结果 经CBCT校正前后计划的PTV最大剂量、最小剂量、平均剂量,双肺V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₅₀均相似(P=0.242~0.663),校正后PTV体积、双肺所受平均剂量有优势(P=0.049、0.035),校正后NTCP随V₅、V₁₀、V₂₀增加有下降趋势(P=0.146、0.053、0.000)。结论 利用CBCT技术校正后可缩小PTV体积,减少双肺平均受量,降低NTCP,有可能提高PTV剂量,从而提高肺癌放疗局部控制率。     

剂量体积参数对晚期放射性心包积液发生的影响

目的 探讨胸部肿瘤放疗心脏剂量体积参数对晚期放射性心包积液发生的影响。方法 应用胸部强化CT和超声心动图观察 49例胸部肿瘤患者放疗后晚期放射性心包积液发生情况,并对心脏剂量体积参数进行分析,探讨发生晚期放射性心包积液的物理学影响因素。结果 全组患者放射性心包积液发生率为28.6%(14/49),其中少量 12例、中量 2例。发生放射性心包积液组心脏 V₃₀、V₃₅高于未发生组(P=0.035、0.038)。多因素分析显示心脏 V₃₀是晚期放射性心包积液发生的影响因素(P=0.036)。对心脏 V₃₀的ROC曲线下面积为0.695,预测准确性接近中等,界值为33.0%。心脏 V₃₀≥33.0%组放射性心包积液发生率为43.5%,明显高于<33.0%组的15.4%(P=0.030)。V₃₀预测的敏感性、特异性均为71.4%。结论 心包积液是晚期放射性心脏损伤较为常见的表现类型,心脏 V₃₀、V₃₅与放射性心包积液的发生相关,其中心脏 V₃₀是晚期放射性心包积液发生的影响因素。但最终结论还需进一步大样本观察结果证实。     

DIBH技术对纵隔淋巴瘤累及部位放疗靶区与OAR受量影响

目的 探讨深吸气屏气(DIBH)技术对纵隔淋巴瘤放疗靶区和正常组织受量影响。方法 前瞻性采集连续收治的5例Ⅰ、Ⅱ期纵隔淋巴瘤病例。采用受累部位照射和蝴蝶野设野原则,对比DIBH和自由呼吸(FB)扫描时靶区绝对体积变化、重要OAR绝对剂量体积和相对剂量-体积差别。配对t检验差异。结果 5例中位年龄30岁。与FB相比DIBH时靶区绝对体积化疗前GTV缩减29.4 cm³(P=0.006),PTV缩减322 cm³(P=0.005);肺绝对体积平均增大1456 cm³(P=0.001),心脏宽度缩小1.3 cm (P=0.012)。DIBH时心脏和肺D_mean显著降低(心脏为8.5 Gy∶11.6 Gy,P=0.022;肺为7.6 Gy∶11.6 Gy,P=0.000)。比较受一定水平照射的绝对体积时,心脏在高剂量水平V₁₅及以上显著降低(P均<0.05)。DIBH时肺和心脏相对百分比在所有剂量水平(V₅—V₃₅)均显著小于FB (P均<0.05)。结论 纵隔淋巴瘤放疗,DIBH技术能显著缩小PTV,增加肺体积,且显著降低心肺D_mean和V₅—V₃₅水平的相对剂量-体积参数。     

IMRT或3DCRT计划评估——适形指数(CI)

目的 推荐一组适形指数用于判断IMRT或3DCRT计划中靶区和OAR受量是否满足临床剂量处方的要求。方法 从已治NSCLC的IMRT或3DCRT计划中随机抽取30例计划,按文中定义的新适形指数进行评估分析,根据评估结果选出其中待改进的计划并对其制定2个改进方案,评估改进前后计划组参数值以及靶区和OAR剂量学参数的差异并配对t检验差异。结果 30例计划中处方剂量线(面)包裹的体积比PTV体积大25%,即处方剂量线(面)包裹的体积中只有75%体积是靶区,而大约有25%PTV的正常肺组织会受到和靶区一样的剂量,30例计划中95%靶区都受到了处方剂量,虽然有5%靶区受量低于处方剂量,但仍然能保证几乎100%靶区受到了90%处方剂量;两改进组与原计划组相比,方案(1)与原临床计划组在CI₂、CI₄、CI₅、CI₆和HI中都相近(P=0.240~0.780),CI₁和CI₃不同(P=0.002、0);PTV的D_max、D_min、D_mean和正常肺组织V₅、V₂₀,心脏V₃₀、V₄₀及脊髓D_max都近似(P=0.211~0.964);方案(2)与原临床组在CI₂、CI₄和CI₅中都相近(P=0.308、0.308、0.106),在CI₁、CI₃、CI₆和HI不同(P=0.001~0.014);PTV的D_max、D_min、D_mean和正常肺组织V₅、V₂₀及脊髓D_max都不同(P=0.008~0.036),心脏V₃₀、V₄₀近似(P=0.083、0.080)。结论 文中推荐的适形指数方法定量评估了计划中靶区适形度及OAR中接受处方剂量情况,有利于设计出更高水平的个性化计划。     

胸部肿瘤放疗后急性左心室功能损伤剂量体积因素分析

目的 研究胸部肿瘤放疗左心室受照剂量体积参数在急性观察期内对左心室舒张及收缩功能损伤的影响。方法 对2008—2012年间收治的 109例胸部肿瘤患者应用CTCAE3.0标准进行左心室功能评价,分析剂量体积参数对放射性左心室功能损伤的影响。结果 全组患者出现左心室舒张功能损伤 15例(13.8%)、收缩功能损伤 24例(22.0%)。收缩功能指标EF、FS变化与剂量体积参数未见明显相关,舒张功能指标E/A值变化和多项剂量体积参数相关。急性放射性左心室舒张功能损伤组 V₅₀、V₅₅均高于未发生组(P=0.026、0.034)。左心室 V₅₀是急性放射性左心室舒张功能损伤的独立影响因素(P=0.025)。左心室 V₅₀≥1.78%组和 V₅₀<1.78%组的E/A平均值自放疗开始3个月较放疗前分别下降了25.6%和11.8%。结论 胸部肿瘤放疗能引起左心室收缩和舒张功能损伤,左心室 V₅₀是急性放射性左心室舒张功能损伤的独立影响因素,而收缩功能指标变化与剂量体积参数未见明显相关。左心室 V₅₀≥1.78%组的舒张功能损伤发生率明显增加,且E/A值下降程度明显。     

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。     

宫颈癌调强放疗中直肠体积与位置变化及对吸收剂量影响

目的 探讨宫颈癌患者调强放疗(IMRT)中直肠体积与位置变化及对吸收剂量的影响。方法 对随机选取 10例宫颈癌根治性IMRT患者采集分次治疗前锥形束CT (CBCT)图像,与原始计划CT图像基于骨性解剖结构进行刚体配准,勾画出CBCT图像直肠轮廓并映射回原始计划CT图像,分析直肠体积与位置变化并评价直肠接受≥45 Gy体积占总体积百分比(V₄₅)改变。直肠体积与 V₄₅相关性分析采用Spearman法。结果 10例患者共采集227次CBCT图像进行分析,其中直肠体积变化为(35.0±7.3)~(97.7±14.7) cm³,直肠中心位移左右方向为(0.14±0.06) cm、前后方向为(0.24±0.10) cm、头脚方向为(0.55±0.28) cm,直肠 V₄₅为(9.19±2.46)%~(60.54±11.67)%。直肠体积与 V₄₅相关性分析显示 7例患者呈正相关(r=0.582~0.743,P值均<0.01);治疗中 V₄₅≤50%次数共68次,占30.0%。结论 宫颈癌IMRT中直肠体积与位置及其实际吸收剂量在分次放疗间变化较大,大部分患者体积与 V₄₅之间呈正相关。     

宫颈癌放疗计划中小肠3种勾画方法比较

目的 基于3种方法勾画小肠并分别制定放疗计划,评估小肠肠管受照剂量体积差异及3种勾画方法的可行性。方法 选择宫颈癌初期患者12例,处方剂量45 Gy分25次,分别以勾画小肠肠管法(BL)、肠袋法(BB)和勾画整个腹膜腔法(PS)为目标函数制定放疗计划,评估PTV的D_max、D_mean、CI、HI和小肠肠管D_max、D_mean、V₅—V₄₅差异并配对t检验。结果 BL与BB计划相比,PTV在D_max、CI、HI上相近(P=0.171、0.076、0.192),D_mean不同(P=0.017);小肠肠管D_max不同(P=0.038),V₅—V₄₅相近(P=0.315~0.855)。BL与PS计划下相比,PTV的D_max、D_mean、CI、HI均不同(P=0.033、0.044、0.046、0.041),小肠肠管D_max不同(P=0.013),V₅—V₄₅相近(P=0.416~0.977)。从计划结果看要想使小肠肠管V₄₀≤15%,肠袋和腹膜腔V₄₀应≤20%。结论 采用3种勾画方法制定的放疗计划都能使小肠肠管达到相似剂量体积,从PTV的CI、HI及小肠肠管D_max控制方面,勾画肠袋较腹膜腔似乎更好一些。     

以CT图像为基础的宫颈癌三维腔内放疗

目的 探讨CT模拟图像引导下宫颈癌三维腔内放疗实施的可行性及意义。方法 对12例根治性放疗宫颈癌患者的55次腔内施源器置入CT图像,分别设计二维、三维计划,并行配对t检验、Wilcoxon符号秩检验、Pearson相关分析、Spearman相关分析。结果 三维计划双侧A点剂量、D₉₀、V₁₀₀、CI、CI′均高于二维(P=0.015、0.016、0.000、0.000、0.000),三维计划的膀胱、直肠点剂量及直肠D_{2 cm³}略高于二维计划,但热点剂量明显减少。两组计划的膀胱、乙状结肠、小肠D_{2 cm³}相近(P=0.140、0.123、0.214)。膀胱D_{2 cm³}明显高于膀胱点剂量(P=0.000)。乙状结肠D_{2 cm³}较直肠D_{2 cm³}与直肠最高3点剂量平均值更相关(r=0.314、0.63,P=0.000、0.000)。V₁₀₀与高危CTV体积呈线性关系(r=0.981,P=0.000)。膀胱D_{2 cm³}在膀胱体积>80 cm³后达430 cGy以上,小肠D_{2 cm³}在膀胱体积<115 cm³内变化不明显,一旦超过明显下降。结论 CT引导下宫颈癌三维腔内放疗较传统二维腔内放疗显著增加了靶区覆盖率、提高了适形度,但未明显增加OAR剂量且能及时发现减少OAR热点剂量。点剂量评估并不准确。可以通过膀胱体积调控膀胱、直肠、小肠剂量。     

基于11C-MET PET-CT与MRI对脑胶质瘤精确放疗GTV勾画的比较研究

目的 探讨¹¹C-MET PET-CT和MRI图像对脑胶质瘤GTV确定的差异。方法 选取6例经病理证实为胶质瘤患者的术前MRI及¹¹C-MET PET-CT图像,分别由我科5位医师在两种图像资料上勾画GTV,比较两者差异。结果 在MRI¹¹C-MET PET-CT上勾画的GTV体积相似(P=0.917),GTV变异系数也相似(P=0.600)。勾画的GTV重合度最大为73.0%、最小为51.8%。方差分析显示不同勾画者之间在两种图像资料上勾画的GTV相似(P=0.709),但PET-CT组GTV最大差值为27.66 cm³,而MRI组的为40.37 cm³。结论 MRI与PET-CT显示的肿瘤边界存在差异,不同勾画者勾画的GTV相似,PET-CT组的GTV最大差值较MRI组的小,¹¹C-MET PET-CT显示GTV较为直观。     

地氟醚对胸部肿瘤患者心肌酶和心肌肌钙蛋白I的影响

 目的 观察地氟醚吸入麻醉对胸部肿瘤患者术中心肌肌钙蛋白I和心肌酶的影响。方法 选择按美国麻醉医师协会（ASA）分级标准Ⅰ~Ⅱ级择期手术患者30例，随机分成3组，吸入1.0 MAC（肺泡最小有效浓度）地氟醚、异氟醚和安氟醚。分别于麻醉前、吸入麻醉1 h、停止吸入麻醉时采集静脉血，测定心肌肌钙蛋白Ⅰ（cTnI），肌酸激酶（CK），肌酸激酶同工酶（CK-MB），天冬氨酸氨基转移酶（AST），乳酸脱氢酶（LDH）。结果 术前三组患者cTnI，CK，CK-MB，AST，LDH均在正常范围。停止吸入麻醉时，三组患者CK均显著升高，异氟醚组和安氟醚组的CK-MB亦升高（但仍在正常范围），三组间CK，CK-MB比较差异无统计学意义。cTnI，AST，LDH在组内各时段及组间相应时段比较差异均无统计学意义。结论 胸部肿瘤患者术中吸入1.0MAC地氟醚和异氟醚、安氟醚一样不引起心肌损伤。     

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。     

3DCRT与IMRT对Ⅲ期NSCLC剂量学及疗效比较

目的 比较Ⅲ期NSCLC采用3DCRT与IMRT疗效及肿瘤靶区剂量分布。方法 回顾分析419例行3DCRT 或IMRT的Ⅲ期NSCLC资料,其中340例3DCRT、79例IMRT,中位处方剂量60 Gy (范围50~76 Gy)。140例单纯放疗、279例放化疗。采用DVH参数评价靶区剂量分布,Kaplan-Meier法计算OS率并Logrank法检验。结果 一般临床资料相比,IMRT组比3DCRT组的年龄偏大、N期和临床分期偏晚(P=0.01、0.00、0.00);靶区剂量体积参数相比,IMRT组比3DCRT组的PTV更大(P=0.01),CTV的D_mean、D₉₀和PTV的D_mean、V₆₅~V₆₀明显小(P=0.03、0.05、0.01、0.01、0.04),双肺V₅~V₂₀、食管D_mean、野内食管长度、LET50~LET55和脊髓D_mean均明显高(P=0.00、0.00、0.03、0.02、0.00、0.00、0.00、0.00、0.01、0.00)。随访率97.4%,全组放疗后1、3、5年OS率和中位生存期分别为65.5%、26.1%、18.5%和20个月。IMRT组与3DCRT的OS率、急性期RP和放射性食管炎发生率相似(P=0.06、0.73、0.13);分层分析仅男性、T₃~T₄期、N₀~N₂期、未化疗者IMRT组生存率低于3DCRT组(P=0.04、0.04、0.02、0.00)。结论 Ⅲ期NSCLC的IMRT与3DCRT疗效相近,但有潜在剂量学优势,其结果有待进一步证实。     

基于四维CT的胸中下段食管癌大体肿瘤体积和位移的相关研究

目的 探讨基于四维CT (4DCT)测定的胸中下段食管癌原发大体肿瘤体积(GTV)位移与邻近器官位移相关性及呼吸周期中GTV与心脏、肺体积变化相关性。方法 17例胸中下段食管癌患者自由呼吸状态下行4DCT模拟定位扫描,通过图像配准获取同一坐标系下10个呼吸时相图像。在配准图像上分别勾画GTV、邻近器官(肺、心脏、膈肌顶),获取各呼吸时相中GTV与邻近器官三维坐标和体积。用配对t检验比较GTV中心点在左右(x轴)、前后(y轴)、头脚(z轴)方向的最大位移,用Pearson法分析GTV与邻近器官位移、GTV与心肺体积相关性。结果 GTV中心点在x、y、z轴方向的最大位移平均值分别为0.19、0.17、0.48 cm,z与x、y轴方向位移差异有统计学意义(t=－3.59、－4.09,P=0.002、0.001)。GTV位移与右肺x、y、z轴均相关(r=0.922、0.700、0.994,P=0.000、0.024、0.000),与心脏x、y、z轴也均相关(r=0.720、0.920、0.910,P=0.010、0.000、0.000),与左肺z轴相关(r=0.987,P=0.000),与左右膈肌顶z轴相关(r=0.918、0.928,P=0.000、0.000)。呼吸周期中GTV变化与双肺体积变化均呈负相关(r－0.680、－0.067,P=0.031、0.034),与心脏体积变化无关(r=－0.368,P=0.295)。结论 平静呼吸下胸中下段食管癌GTV的z轴位移最大且与双侧膈肌顶位移同步,呼吸周期中GTV与双肺及心脏体积变化相关性不同。     

基于四维CT的食管癌整体与分层测量内边界外扩距离的比较研究

目的 比较自由呼吸状态下根据四维CT (4DCT)勾画的食管癌整体与各椎体水平食管癌层面靶区外扩范围的差异。方法 13例食管癌患者接受4DCT模拟定位扫描,以呼气末T0时相为基准由同一位放疗医生在计划系统中勾画10个呼吸时相食管癌原发肿瘤体积,分别记录各时相靶区中心坐标。然后根据食管癌毗邻的同水平椎体(上下缘和中心层面)勾画10个呼吸时相CT横断面靶区,获得中心坐标(x,y)和左右、前后方向最大径。参考同一椎体平面食管癌靶区中心坐标和直径变化计算内靶区左右、前后方向外扩距离,然后筛选出10组数据中的同方向最大值,比较三维方向呼吸运动位移、相关性以及食管癌整体与分层面内靶区外扩距离差异。结果 食管癌整体左右、前后、上下方向的运动范围分别为1.32、1.09、2.92 mm,其中左右与前后方向相似(t=1.21,P=0.251),左右与上下方向不同(t=－3.38,P=0.005),前后与上下方向也不同(t=－4.02,P=0.002);r值分别为0.597、0.662、0.723,P值分别为0.040、0.019、0.008。食管癌整体左、右、前、后方向平均位移分别为 －0.38、0.94、－0.62、0.47 mm,按照椎体水平食管癌各分层最大位移平均值分别为 －1.83、2.21、－1.85、2.02 mm,各方向比较均不同(t=5.15、－4.58、3.50、－7.56,P=0.000、0.001、0.004、0.000)。结论 食管癌在三维方向位移有显著相关性,根据食管癌整体测量的内靶区外扩距离显著小于分层面测量所需的最大外扩距离。