术前放疗中食管胃结合部病灶移动度分析

目的 探索食管胃结合部(GEJ)腺癌在术前放疗过程中移动度范围。方法 纳入接受GEJ腺癌术前同步放化疗14例患者,胃镜直视下于肿瘤上、下缘或四周分别置入钛夹标记肿瘤边缘。8例患者采用4DCT定位共获得位于GEJ的8个钛夹分次内图像98套供分析,12例患者在放疗前5次、第7、12、17、22次分别进行CBCT共获得分次间图像90套供分析。配对t检验差异。结果 肿瘤分次内动度在左右、腹背、头脚方向上分别为(0.92±0.95)、(2.27±2.73)、(9.95±5.48) mm,分次内动度头脚方向大于左右方向(P=0.000)和腹背方向(P=0.000),腹背方向大于左右方向(P=0.000)。肿瘤分次间动度在左右、腹背、头脚方向上分别为(6.56±4.19)、(5.69±3.29)、(6.49±4.37) mm,分次间动度左右方向和头脚方向均大于腹背方向(P=0.031、0.044),左右方向和头脚方向差异不显著(P=0.956)。为保证90%肿瘤体积接收95%处方剂量,在GEJ病灶的左右、腹背、头脚方向分别外放19.4、14.6、27.2 mm,可在术前放疗期间较好覆盖肿瘤分次内和分次间的移动度。结论 GEJ肿瘤在术前放疗中分次内和分次间移动度均较大,需在精确治疗中给予考虑并寻找新方法限制肿瘤移动。     

左侧乳腺癌保乳术后采用深吸气屏气放疗的心脏剂量学分析

目的 探究左侧乳腺癌保乳术后放疗患者采用深吸气屏气(DIBH)技术对心脏剂量的改善情况,分析可能影响心脏剂量的解剖因素。方法 前瞻性入组 15例左侧乳腺癌保乳术后行全乳放疗患者,符合呼吸控制要求。分别在自由呼吸(FB)和DIBH状态下进行2次模拟CT扫描,在DIBH图像上制定全乳放疗计划。比较FB和DIBH状态下心肺位置和体积变化以及心肺剂量差异,探究FB状态下各解剖因素与心脏剂量的相关性。对计数资料组间行非参数Wilcoxon秩和检验,双变量相关分析采用Pearson法。结果 DIBH与FB状态下心脏体积相似(P=0.773),而双肺体积明显增加(P=0.001)。心脏、冠脉左前降支、左心室、右心室和左肺 Dmean、Dmax和V5—V40均明显降低(P<0.05)。DIBH使肺体积增加越显著,心脏平均剂量下降幅度越大。FB状态下乳腺体积、心肺体积比、乳腺下界与心脏下界距离、最大心脏切缘距离分别与心脏剂量呈线性相关,其中心肺体积比、最大心脏切缘距离与心脏剂量具有独立相关性。结论 左侧乳腺癌保乳术后采用DIBH技术行全乳放疗较FB状态明显降低心肺剂量。肺体积的变化是改善心脏相对解剖位置的基础。心肺体积比、最大心脏切缘距离或许可以作为进行DIBH技术治疗的参考标准。     

利用聚类分析方法辅助核对患者放疗计划

目的 利用聚类分析方法帮助物理师发现参数异常的治疗计划,提高计划核对工作效能。方法 从肿瘤信息管理系统数据库中提取2010—2015年间4个野混合IMRT的835例乳腺癌治疗计划。以治疗计划的处方单次剂量、射野角度、机器跳数作为“特征”参数组成数据集。采用基于主成分分析的K-means算法对数据集进行聚类分析,将数据集划分为不同的类簇。根据距离阈值自动检测每个类簇的孤立点。物理师再通过手工核对孤立点对应的治疗计划,判断聚类分析方法发现异常计划的准确性。结果 聚类分析程序将乳腺癌治疗计划参数所组成的样本空间分为了4个类簇,其中3个类簇均检测出孤立点。孤立点所对应的乳腺癌治疗计划中,3例治疗计划是由于靶区特殊性而成为孤立点,另外4例治疗计划均存在一定的改进空间。结论 聚类分析可有效地帮助物理师进行治疗计划的独立核对。     

用于双层多叶准直器的指形叶片设计

目的 提出一种用于双层多叶准直器(MLC)的指形叶片的设计方案。方法 首先建立描述优化MLC叶片端面形状的数学模型。优化确定MLC指形叶片的端面设计参数,比较指形叶片设计和传统的直线形叶片端面设计的适形性能。使用的优化方法有单纯形法和模拟退火法。优化计算基于634个从临床病例中采集的靶区。这些靶区的面积为20.0～602.7cm²,平均面积为(125.7±70.0)cm²。结果 通过优化计算,确定指形叶片的端面在加速器等中心的投影为半圆形。与传统的直线形叶片端面的MLC相比,指形叶片设计能使MLC射野与靶区之间不一致区域的面积(TAD)下降32.3%。结论 指形叶片设计显著提高了MLC射野与靶区之间的适性度。     

左侧乳腺癌保乳术后采用深吸气屏气放疗技术的应用与摆位误差

目的 了解左侧乳腺癌保乳术后采用深吸气屏气(DIBH)技术行全乳放疗(WBI)的治疗时间与放疗计划的相关性,明确放疗分次间重复性,观察治疗时心脏位置及剂量学变化,计算DIBH技术对左侧乳腺癌术后WBI摆位误差的影响。方法 前瞻性入组15例左侧乳腺癌保乳术后行WBI的患者,符合DIBH控制要求。比较治疗时间与计划射野数和跳数的关系,采用CBCT计算放疗分次间的摆位误差及PTV外放边界。将CBCT与计划CT图像融合,以验证放疗时心脏位置和剂量的准确性。组间数据行非参数Firedman检验。结果 采用DIBH技术放疗的平均单次治疗时间为4.6 min,治疗时间与调强野最大子野数、总子野数和总跳数相关。平均心脏位移体积为19.1 cm³(3.8%),CBCT与计划CT的心脏Dmean相差5.1 cGy,心脏V5-V30差异无统计学意义(P>0.05)。摆位误差的系统误差(Σ)和随机误差(σ)在左右、头脚、前后方向上分别为1.9、2.1、2.0 mm和1.3、1.3、1.4 mm。三维外扩的最小边界左右、头脚、前后方向上分别为5.7、6.2、6.0 mm。结论 左侧乳腺癌保乳术后采用DIBH技术行WBI未明显延长治疗时间,且治疗时间与放疗计划相关。DIBH技术各治疗分次间重复性良好,起到了保护心脏的作用。     

多叶准直器的结构设计

多叶准直器是加速器上用于射野适形的主要装置,具有简单有效的特点。现已广泛应用于适形、调强等放射治疗技术。为了安全有效地使用多叶准直器,有必要了解不同类型的多叶准直器,了解各种多叶准直器的结构特点及剂量学特征。本文旨在综述MLC的基本结构设计,介绍多叶准直器在加速器上的安装位置选择及影响,综述叶片纵截面和端面的设计方案和单、双聚焦特点,总结各厂家生产的多叶准直器的叶片宽度选择和实现叶片位置控制的各种机制。另外,文中介绍了双层多叶准直器等几种新型设计方案。