局部晚期和转移性胰腺癌患者少分次同步剂量递增放疗疗效观察

背景 放疗是局部晚期和转移性胰腺癌重要的局部治疗手段,但以根治性为目的的最佳剂量分次模式尚未确定.目的 观察以根治性为目的的少分次同步剂量递增(simultaneous integrated boost,SIB)螺旋断层放疗对局部晚期和转移性胰腺癌患者的疗效和毒性反应,探索最佳的剂量分次模式.方法 收集2011年1月-...     

Eclipse应用程序接口联合RapidPlan临床实践的自动计划设计方法北大核心CSCD

目的基于Eclipse应用程序接口(ESAPI)实现Eclipse15.6版计划系统放疗计划全自动设计程序SmartPlan,并对其临床应用进行评估。方法在临床计划中选择鼻咽癌及直肠癌各20例,使用SmartPlan联合RapidPlan进行自动计划设计并与手动计划进行剂量学参数比较。采用Wilcoxon符号秩检验行两组间差异比较。结果自动计划和手动计划结果在剂量学上均能满足临床需求。鼻咽癌计划中靶区覆盖方面两组相近(P>0.05),且自动计划在危及器官保护方面多数优于手动计划(P<0.05)。直肠癌计划中自动计划除靶区均匀性和小肠最大剂量略差于手动计划外,其余剂量学参数均优于手动计划(P<0.05)。结论相比手动计划,自动计划具有同等或相似的靶区覆盖,相似或更优的危及器官保护能力,且执行方式更加简单。基于ESAPI开发的SmartPlan自动计划程序具有临床可行性和有效性。     

两套商用治疗计划系统中VMAT计划质量及其验证的对比研究

目的:探讨两套商用治疗计划系统（TPS）用于喉癌与直肠癌患者容积旋转调强放疗（VMAT）的剂量学特性与验证结果差异,为其临床应用提供一定的依据。 方法:选取喉癌患者10例、直肠癌患者12例,分别利用Eclipse和Pinnacle商用TPS进行VMAT及其验证计划设计,利用ArcCheck实施剂量数据的采集,分析标准为3%/3 mm和2%/2 mm条件下Gamma通过率。从计划质量、实施效率、验证结果等方面评价两套系统执行VMAT技术的差异性。 结果:计划质量方面:喉癌VMAT计划中,Eclipse在危及器官保护以及计划靶区（PTV）的适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）上与 Pinnacle相近（P>0.05）,Eclipse的MU要少于Pinnacle,但无统计学差异（P>0.05）;直肠癌VMAT计划中,Eclipse在MU、PTV的CI和HI以及对膀胱、小肠的保护上与Pinnacle相近,在左右股骨头的V40上,Eclipse略优于Pinnacle,但无统计学差异（P>0.05）。剂量验证方面:无论是喉癌还是直肠癌VMAT计划,在分析评价标准3%/3 mm和2%/2 mm条件下,Eclipse的Gamma通过率均高于Pinnacle,且均具有统计学差异（P<0.05）。 结论:尽管两套TPS的喉癌和直肠癌VMAT计划质量相近,且剂量验证均能满足临床治疗的要求,但两套计划系统在MU以及剂量验证通过率上存在一定的差异性,仍需选择更多的病例进一步探讨以确定其差异的原因。     

基于模板库实施VMAT计划自动优化初步研究

目的 研究基于优化条件模板库实施容积调强弧形治疗(VMAT)治疗计划自动优化的可行性。方法 回顾选择Eclipse计划系统VMAT计划直肠癌术后患者68例,处方剂量为50 Gy分25次。筛选19例患者分别提取其靶区及危及器官有效特征值构成向量,并将每例患者计划的最终优化限制条件保存为模板;其次选取15例(10例模板库中计划和5例模板库外计划)直肠癌患者进行自动优化验证。根据多维向量相似性原理,定义相似性参数α。设计程序自动从模板库中选择除自身模板外最优计划模板进行自动计划设计。将利用最优模板进行自动计划设计放疗计划(ATP)与临床应用计划(CP)进行剂量学验证,配对样本t检验比较、Pearson相关性分析剂量参数与相似性参数α的相关性。对相关剂量参数与α进行最小二乘法线性拟合,探索相关参数伴随α变化的ATP相对于CP的变化趋势。结果 13例ATP剂量学结果整体略差于CP结果[适形指数(P=0.004)、均匀指数(P=0.015)、小肠V40(P=0.003)、小肠D_mean(P=0.022)]。13例患者α值分别为2.67、2.60、2.60、2.49、2.67、2.74、2.72、2.48、2.53、2.86、2.68、2.56、2.63;α与膀胱V40和D_mean具有显著的相关性(r=0.649、0.603,P=0.016、0.029);仅小肠V40和D_mean伴随α增大ATP相对于CP逐渐变差,其余参数均伴随α值的增大,使用ATP接近并优于CP。结论 ATP所得结果略差于CP,但能够满足临床要求。需要进一步优化模板库和模板质量以及优化最优模板筛选方法进行探索可能。     

复杂放疗环境信息管理系统研制

目的:开发放疗科信息管理系统,优化治疗流程,实时采集治疗信息.方法:针对放疗科网络现状,调研业务流程,梳理放疗信息采集及管理需求,以流程优化和信息化管理为目的,对原有流程进行改进优化.在此基础上研制信息化管理网络,并进行持续改进.结果:该系统优化了放疗流程,改变了科室多个放疗网络间缺乏联系纽带、信息散乱的现状,大大方便了技师、医生对患者治疗情况的及时掌握.结论:该系统实现了放射治疗业务流程的优化和关键信息的实时采集,提高了科室信息化管理水平,提高了患者满意度.     

Ethos宫颈癌在线自动生成自适应放疗计划鲁棒性研究

目的评估Ethos宫颈癌在线自适应放疗(ART)基于智能优化引擎(IOE)的完全自动化自适应计划的鲁棒性。方法回顾性分析2021年6月至2022年6月于北京协和医院就诊的ⅠB期11例宫颈癌术后患者, 获取原始计划影像及每次放疗迭代锥形线束CT(iCBCT)影像, 并将所有患者数据导入Ethos模拟器。使用Ethos对11例患者进行基于IOE的9野自动计划生成, 生成的计划进行在线ART模拟, 获取每次在线ART计划(共273个分次), 并完成模拟治疗。基于在线ART计划所使用的影像及勾画结构进行手工计划设计, 采用9野均分的布野方式, 手工制作计划用于对照研究。采集剂量学参数、计划复杂性参数及Mobius质量保证(QA)通过率等, 通过配对t检验或秩和检验对比评估在线自适应放疗计划的危及器官、靶区的剂量学参数及计划复杂度等的鲁棒性。结果与手工计划相比, 在线ART计划的计划靶区(PTV)覆盖相当, 而临床靶区(CTV)D99%更高[(45.93±0.36)∶(45.32±0.31)Gy, P<0.001]。在线ART计划的PTV Dmax显著高于手工计划[(49.89±1.25)...     

基于三维U-NET深度卷积神经网络的头颈部危及器官的自动勾画

勾画危及器官是放射治疗中的重要环节。目前人工勾画的方式依赖于医生的知识和经验,非常耗时且难以保证勾画准确性、一致性和重复性。为此,本研究提出一种深度卷积神经网络,用于头颈部危及器官的自动和精确勾画。研究回顾了496例鼻咽癌患者数据,随机选择376例用于训练集,60例用于验证集,60例作为测试集。使用三维(3D)U-NET深度卷积神经网络结构,结合Dice Loss和Generalized Dice Loss两种损失函数训练头颈部危及器官自动勾画深度卷积神经网络模型,评估参数为Dice相似性系数和Jaccard距离。19种危及器官Dice相似性指数平均达到0.91,Jaccard距离平均值为0.15。研究结果显示基于3D U-NET深度卷积神经网络结合Dice损失函数可以较好地应用于头颈部危及器官的自动勾画。     

基于ESAPI编译结构快速处理软件的实现与评估

目的 利用ESAPI功能开发靶区与危及器官结构快速处理软件,帮助放疗临床计划制作者简化各种常见的结构后处理操作。方法 基于ESAPI功能开发SmartStructure脚本软件,并在临床工作中进行验证评估。选取直肠癌新辅助放疗、乳腺癌保乳术后放疗、宫颈癌术后放疗、鼻咽癌根治性放疗、肺部立体定向放疗(SBRT)病例各 10例,不同病种有不同的结构处理需求。每个病例分别采用常规手动处理方式(手动组)、使用SmartStructure脚本但不使用模板进行结构处理(SmaStru-N组)、使用SmartStructure脚本且使用针对该病种的临床辅助结构模板进行结构处理(SmaStru-P组)。比较3种方式的处理时间,并请临床工作者对脚本进行多方面评分,并对比脚本软件和手动两种方式的使用感受评分。结果 上述3种方法均能在临床上正常使用。在出错率方面,手动组为7.0%,SmaStru-N组为3.0%,SmaStru-P组为0%。5种病例SmaStru-N组方式较手动组平均提升60.9%的靶区及危及器官处理时间,SmaStru-P组较手动组提升93.3%处理时间。SmartStructure脚本方式使用感受评分均高于手动方式。临床工作者对脚本“适用性”与“简便性”方面评分较低,“准确性”与“效率”方面评分较高。结论 相较于常规手动处理结构方式,使用SmartStructure脚本软件能够快速准确地进行靶区与危及器官的结构处理,且随着病例需要处理结构数量的增加其优势更加明显。SmartStructure符合临床需求、降低出错率、提升计划处理速度、提升临床工作者的工作效率,为今后自适应放疗的发展提供基础。     

利用三维水箱测量的“环形机架”加速器“典型射线数据”验证研究

目的利用三维水箱验证Halcyon v2.0加速器的“典型射线数据”(Representative Beam Data,RBD)并分析差异,验证Halcyon v2.0加速器RBD精度。方法测量均基于Blue Phantom2三维水箱和Accept(v7.2)三维水箱软件。使用CC13电离室测量百分深度曲线,使用PFD,SFD测量射野离轴比曲线,使用CC13和SFD分别测量大、小射野输出因子并通过“菊链链接”进行连接。并利用Python以及Matlab自设计程序对比RBD和我中心实际测量数据(MeasData)以及MeasData和治疗计划系统计算数据(CalcData)之间的偏差。结果对于百分深度剂量RBD和MeasData之间以及MeasData和CalcData,在1 mm/1%,2 mm/2%,3 mm/3%标准下的通过率均超过99%。对于射野离轴比,RBD和MeasData之间在1 mm/1%标准下的平均通过率为93.54%±5.42%,2 mm/2%标准下的平均通过率为99.43%±1.16%,3 mm/3%标准下为100%,MeasData和CalcData之间在1 mm/1%标准下的平均通过率为99.07%±1.35%,2 mm/2%和3 mm/3%标准下为100%。对于射野输出因子,射野大小小于2 cm×2 cm的射野输出因子数据偏差在1%~3%之间,射野大小大于等于2 cm×2 cm的射野数出因子偏差均小于1%。结论利用三维水箱和合适的探测器可以对RBD进行完整的验证,本研究所得到的测量结果符合临床要求,所使用的测量方法可对其他加速器的数据验证起到参考作用。     

基于电子射野影像系统与加速器日志文件重建模体内剂量的初步比较

目的 研究基于电子射野影像系统（EPID）与加速器日志文件（dynalogs file）重建模体内剂量的差异性。方法 收集12例盆腔患者的容积旋转调强（VMAT）计划,将计划信息复制到“Cheese”模体上重新计算剂量,而后在瓦里安加速器（RapidArc）上执行,“Cheese”模体置于等中心处获取射野影像（EPI）,将EPI传入EPIgray软件中重建剂量。同时利用Mobius软件调用加速器日志文件,实现对模体计划剂量的重建。以A1SL型号的电离室和配套的剂量仪测量整个计划执行结束后射野等中心（电离室中心）处剂量值,在计划系统（TPS）中读取电离室敏感体积体内的平均剂量值（设置电离室中心与等中心重合）。结果 电离室测量值与TPS中读取的等中心处剂量值相比,两者偏差为1.31%。两种方式重建的射野等中心的剂量分别与电离室测量数值相比,差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 两种重建体内剂量的方法均能为VMAT在体剂量验证提供参考。