Monaco放疗计划系统控制点设定对中下段食管癌动态调强放射治疗计划剂量学的影响

目的:研究Monaco放射治疗计划系统中控制点(CP)不同取值对中下段食管癌动态调强放疗(dIMRT)计划的剂量学影响。方法:选取2023年1-6月在商洛市中心医院接受动态调强放疗的13例中下段食管癌患者,在Monaco放疗计划系统中对每例患者分别以CP限值为10、20、30、40、50、60、80、130和200设计9组dIMRT计划,除CP参数外其他优化参数均保持不变,分析靶区和危及器官(OAR)肺部、心脏和脊髓的剂量差异。结果:随着CP限值的增大,靶区最大剂量即2%靶区体积的受照剂量(D_(2%))、平均剂量即50%靶区体积的受照剂量(D_(50%))和剂量均匀性指数(HI)呈先减小然后趋于平稳;靶区最小剂量即98%靶区体积的受照剂量(D_(98%))和靶区适形度指数(CI)呈先增大然后趋于平稳;OAR的各剂量指标差异均无统计学意义(P>0.05);肺部5、10、20、30Gy剂量的体积百分比(V_(5)、V_(10)、V_(20)、V_(30))变化范围分别为1.13%、0.75%、0.29%和0.19%,肺部平均剂量(V_(mean))最大偏差18.7 cGy;心脏V_(10)、V_(20)、V_(30)、V_(40)变化范围分别为2.2%、1.23%、1.39%和1.12%,心脏V_(mean)最大偏差63.85 cGy,脊髓D_(max)最大偏差70.78 cGy.9组计划实际控制点个数(CP_(s))、计划执行时间(DT)、计划复杂度机器跳数与实际控制点个数比值(MU/CP_(s))比较,差异具有统计学意义(F=2.857、25.145、135.467,P<0.05)。结论:在中下段食管癌dIMRT计划中,最大CP值设定为40~50,在满足靶区和OAR剂量的前提下能够减少计划的优化时间、子野数目和患者的治疗时间。

CT模拟机联合三维放射治疗计划系统在乳腺癌放射治疗中的应用效果

目的探讨CT模拟机联合三维放射治疗计划系统在乳腺癌放射治疗中的应用效果。方法选取2019年1月至2020年12月于医院接受放射治疗的112例乳腺癌患者为研究对象,按照随机数字表法分为对照组和试验组,每组56例。对照组行三维适形放射治疗,试验组采用CT模拟机联合三维放射治疗计划系统治疗。比较两组肿瘤局部控制率、局部失败率、远处转移率、放射所致毒副作用的发生及严重程度、白细胞、中性粒细胞、红细胞和血红蛋白的情况。结果试验组肿瘤局部控制率高于对照组(P<0.05),急性放射性皮炎和急性放射性肺炎发生率低于对照组(P<0.05),白细胞计数和中性粒细胞计数水平高于对照组(P<0.05);两组急性放射性皮炎和急性放射性肺炎的严重程度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论CT模拟机联合三维放射治疗计划系统可有效控制乳腺癌肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤转移,减少放射所致毒副作用的发生,改善免疫功能,在优化肿瘤个体放射治疗效果方面取得了良好的效果。

螺旋断层放射治疗计划系统中不同计算网格对肺癌立体定向放射治疗的剂量学影响

目的:探讨螺旋断层放射治疗(helical tomotherapy,HT)计划系统中不同计算网格(calculation grid size,CGS)对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)立体定向放射治疗(stereotactic body radiation therapy,SBRT)的剂量学影响。方法:选取2019年3月至2022年12月于某院初次接受放射治疗的9例NSCLC患者,采用Fine、Normal和Coarse 3种不同的CGS计划及相同的螺距、调制因子(modulation factor,MF)和优化条件,通过HT系统进行SBRT计划设计,观察比较3种CGS计划下靶区的适形性指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homogeneity index,HI)、危及器官(organ at risk,OAR)的剂量学参数、点剂量验证通过率、治疗时间、机器出束量及Sinograms图等指标。使用SPSS 22.0进行统计学分析。结果:3种CGS计划下的靶区HI比较,Fine与Coarse、Normal与Coarse差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal差异无统计学意义(P>0.05);3种CGS计划下的靶区CI比较,Fine与Coarse差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal、Normal与Coarse差异无统计学意义(P>0.05)。3种CGS计划OAR的剂量学参数比较,Fine与Coarse心脏D_(max)、D_(mean),食管D_(max)、D_(mean),全肺和患侧肺V5、V_(20)、V_(30)、D_(mean),健侧肺V5、D_(max)及心脏V_(10)、V_(30)差异有统计学意义(P<0.05),Normal与Coarse食管D_(max)差异有统计学意义(P<0.05),其余剂量学参数差异均无统计学意义(P>0.05)。Fine、Normal、Coarse计划的点剂量通过率分别为0.96%、1.50%、1.77%。Fine与Coarse计划在治疗时间和机器出束量方面差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal、Normal与Coarse差异无统计学意义(P>0.05)。通过Sinograms图对比可知Fine计划正弦图子野色阶较为均匀,Coarse计划存在极深和极浅的色阶区域,Normal计划则介于二者之间。结论:在NSCLC患者的SBRT计划设计中,应尽可能使用小CGS设置以获取更为准确的剂量分布,从而更有利于患者放射治疗计划的顺利执行与不良反应的预防。

FLASH放射生物学机制及治疗计划研究进展

近年来,一项被称为FLASH放疗的新技术具有将辐射的治疗增益比推向一个新高度的潜力。FLASH放疗是一种以超高剂量率照射为主要特征的放疗技术,能显著减轻辐射对正常组织的损伤,同时保留辐射对肿瘤的杀伤能力。一方面,作为一种新兴的放疗技术,FLASH放疗的生物学机制尚未被阐明,这阻碍了其临床转化;另一方面,超高剂量率照射技术的临床应用也存在许多技术困难。本综述通过归纳FLASH放射生物学机制的研究进展,总结FLASH放疗治疗计划所面临的困难及可能的解决方案,旨在为后续FLASH放疗的临床转化提供参考。

基于深度学习自动勾画在鼻咽癌调强放射治疗计划中的系统性评价研究

目的 对基于深度学习(Deep learning,DL)自动勾画软件进行鼻咽癌危及器官(OARs)自动勾画质量进行几何学评价、剂量学评价及时间测评,多维度系统性研究DL自动勾画在鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)计划中的可行性和临床应用价值。方法 随机选取已完成IMRT治疗且使用人工勾画OARs的20例鼻咽癌患者放疗计划资料,导入连心AIcontour自动勾画OARs体积后进行几何学精度分析。将自动勾画OARs回传给TPS,以自动勾画OARs设计放疗计划并进行人工勾画的OARs剂量学评价。对20例患者分别进行自动勾画、人工勾画、自动勾画加人工干预,并统计勾画时间。结果 与人工勾画相比,自动勾画软件左右眼球、左右腮腺、脑干、脊髓的DCS、JC平均值均大于0.7;左右晶体的DCS、JC平均值为0.6~0.7;左右视神经的DCS、JC平均值为0.4~0.6;视交叉的DCS平均值为0.42、JC平均值为0.28。自动勾画的眼球、视交叉、腮腺体积大于人工勾画体积,晶体、视神经、脑干、脊髓体积小于人工勾画体积。HD距离较大的值为左右腮腺,分别为(17.12±0.11)mm、(12.98±0.11)mm。剂量学评估方面,20例患者中,眼球、腮腺、脑干、脊髓均满足剂量限值,1例患者右晶体、3例患者左视神经、1例患者右视神经、4例患者视交叉超出最大剂量限值。自动勾画加人工干预勾画OARs的时间为(19.2±2.1)min。结论 AIcontour自动勾画结果不能完全满足鼻咽癌放疗计划要求,对自动勾画的OARs进行人工干预后,可显著提升放疗医生工作效率。

基于数据挖掘获取肺癌放射治疗计划靶区外放边界

目的基于数据挖掘获取对肺癌进行放射治疗时,针对不同体质量指数(BMI)及治疗等中心点患者的个体化计划靶区外放边界(MPTV)。方法回顾性413例接受放射治疗的肺癌患者,分析锥形束CT(CBCT)图像引导放射治疗(IGRT)肺癌疗次间的摆位误差,并进行数据挖掘,计算群体系统误差、随机误差,获取不同BMI及不同治疗等中心点肺癌患者的个体化MPTV。结果不同BMI患者IGRT不同疗次间x轴方向上的摆位误差差异有统计学意义(P<0.05);不同治疗等中心点患者IGRT不同疗次间x、z轴上的摆位误差差异有统计学意义(P均<0.05)。基于数据挖掘成功获取不同BMI及治疗等中心点肺癌患者放射治疗的个体化MPTV和具体参考值。结论基于数据挖掘可成功获取放射治疗中对于不同BMI及治疗等中心点肺癌患者的个体化MPTV。

Eclipse治疗计划系统NTO优化工具在脊柱转移瘤立体定向放疗靶区外剂量跌落研究

为研究Eclipse治疗计划系统中正常组织目标(Normal Tissue Objective, NTO)优化工具参数,对脊柱转移瘤立体定向放射治疗计划靶区覆盖剂量和靶区外剂量跌落梯度指数(Gradiet Index, GI)的影响,本研究对10例脊柱转移瘤立体定向放射治疗患者设计两种类型计划。第1种添加NTO优化工具但不添加环优化条件,共得到360个计划,为参考计划;第2种添加环优化条件但不添加NTO优化条件,总共10个计划,为标准计划。所有计划最后剂量归一为100%处方剂量覆盖90%靶区体积。比较两种类型计划的靶区剂量适形度指数(Conformity Index, CI)、靶区外剂量跌落梯度指数、靶区最大剂量(Dmax)、实际治疗时间和计划临床合格率。结果表明,当NTO优化工具参数Fall-off为0.5或者1,Priority为500、700和999时,计划的GI值相似(P>0.05),但是小于其他Fall-off和Priority的GI值(P<0.05);Fall-off和Priority对CI值大小和实际治疗时间没有影响(P>0.05);随着Priority增加,计划靶区体积(Planning Target Volume, PTV)Dmax增加(P<0.05)。参考计划的临床合格率最高为70%。与标准计划相比,最合适NTO优化工具参数计划(Priority、Fall-off分别为500和0.5)的GI值更低(3.449 vs 3.655,P=0.000,Z=-5.534),实际治疗时间没有差异(2.65 min vs 2.32 min,P=0.063,Z=0.832),PTV Dmax偏大(132.1%vs 128.8%,P=0.002,Z=4.214),CI偏大(0.911 vs 0.879,P=0.151,Z=0.984)。综上所述,在计划可通过情况下,当NTO优化工具中参数Distance from Target Border设置为0.2 cm, Start Dose设置为91%处方剂量,End Dose设置为49.4%处方剂量,Fall-off和Priority分别设置为0.5和500时,脊柱转移瘤立体定向放疗计划能够实现较好的靶区剂量适形度、更低的剂量梯度指数以及合适的治疗时间。

Eclipse治疗计划系统实现患者DICOM数据自动导入功能的探索

目的 为实现放疗医学数字成像和通信(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)数据的自动化导入,提高放疗流程的工作效率。方法 基于Eclipse应用程序接口功能开发DICOM数据自动导入软件(Auto Import),14名物理师对该软件的易用性和效率进行验证。结果 相比人工手动的数据导入方法,AutoImport导入高效准确,且能够避免导入错误的发生。14名临床物理师对软件的易用性和效率评价分别为9.38分和9.62分,整体评价优秀。结论 开发的AutoImport软件兼容性、稳定性好,能够实现Eclipse计划系统患者DICOM数据的自动导入,相比手动导入方法提高了数据导入的效率和安全性,节约了人力和时间成本,值得在临床中推广使用。

放射治疗计划软件获批上市

近日,国家药品监督管理局批准了上海联影医疗科技股份有限公司生产的“放射治疗计划软件”创新产品注册申请。该产品适用于制定光子束和电子线的外照射放疗计划。其核心技术主要包括自动布野技术和自动计划优化技术,前者根据患者体位、靶区位置和投影形状等信息,自动设计机架射束角度和准直器角度;后者通过预设的方案自动调整相关优化目标,使得最终计划的各项要求达到处方要求。

左乳腺癌保乳术后混合调强放射治疗计划与单纯调强放射治疗计划剂量学比较与分析

目的：通过比较左乳腺癌保乳术后混合调强放射治疗计划（Hybrid IMRT）与单纯调强放射治疗计划（Pure IMRT）的剂量学特点,分析同一病种不同计划的剂量学差异,评价不同设计方案的剂量学优势,为临床放疗方案的选择提供依据。方法：随机抽选20例左乳腺癌保乳术后患者,采用ADAC Pinnacle3V9.6计划系统对每例患者分别设计Hybrid IMRT和Pure IMRT,利用剂量体积直方图（DVH）比较两种计划的靶区和重要组织器官的剂量学分布、适形指数（Conformity Index,CI）和均匀性指数（Heterogeneity Index,HI）及机器总跳数（MU）。结果：1.Hybrid IMRT的以下指标优于Pure IMRT：⑴差异均有统计学意义（P〈0.05）的参数如下：计划靶区（PTV）覆盖指数（V92由98.74%提高到99.58%、V95由97.93%提高到99.40%、V100由91.01%提高到92.49%）;PTV最小剂量（Dmin由3749.98 c Gy提高到3986.10 c Gy）;PTV均匀性指数（HI由1.10降到1.08更接近1）;总跳数（MU由698.96降到552.94）;左肺剂量体积指标（V10由31.76%降到23.95%）;右肺平均剂量（Dmean由173.69%降到139.78%）;右肺剂量体积指标（V5由8.00%降到2.26%）;心脏最大剂量（Dmax由5205.02 c Gy降到5013.10 c Gy）;心脏剂量体积指标（V10由35.19%降到19.01%、V20由16.78%降到10.58%）;右侧乳腺剂量体积指标（V5由34.99%降到20.37%、V10由10.41%降到5.69%）。⑵差异均无统计学意义（P〉0.05）的参数如下：PTV最大剂量（Dmax由5543.69 c Gy降到5523.93 c Gy）;PTV平均剂量（Dmean由5194.01 c Gy降到5170.89 c Gy）;高剂量热点指标（V105由39.78%降到27.02%、V108由20.14%降到13.19%）;左肺平均剂量（Dmean由1128.99 c Gy降到1111.96 c Gy）;左肺剂量体积指标（V5由45.01%降到44.37%、V20由17.79%降到17.69%）;右侧乳腺平均剂量（Dmean由453.97%降到368.96%）。2.Hybrid IMRT计划的以下指标劣于Pure IMRT计划：⑴差异均有统计学意义的参数如下：左肺剂量体积指数（V30由13.58%上升到14.85%、V40由10.53%上升到12.01%）;心脏剂量体积指数有所增加（V40由2.05%上升到4.52%）。⑵差异均无统计学意义的参数如下：适形度指数（CI由0.67降到0.65）;右肺剂量体积指数（V10由0.04%上升到0.10%）;心脏剂量体积指数（V5由49.59%上升到55.03%、V30由6.79%上升到7.01%）。结论：与Pure IMRT计划相比,Hybrid IMRT计划在提高靶区覆盖率的同时减少了热点区域从而增加了靶区剂量均匀性。在保护正常组织方面也显示出较明显的优势,特别是降低了肺、心脏、健侧乳腺的低剂量照射,减少了低剂量放射损伤效应的发生概率。但在患侧肺的V30~V40及心脏的V40方面不如Pure IMRT计划好。另外,Hybrid IMRT计划显著降低了机器总跳数,减少了机器损耗,提高了治疗效率,缓冲了医疗资源紧张的局面。因此在不能确保患者体位及摆位精度良好的前提下,Hybrid IMRT技术是临床更好的选择。

Monaco与Xio治疗计划系统调强放疗剂量验证的比较研究

目的通过比较调强放疗剂量验证的结果,评价Monaco和Xio治疗计划系统的临床治疗准确性。方法选取Xio治疗计划系统20例鼻咽癌调强治疗计划,Monaco治疗计划系统20例鼻咽癌调强治疗计划,用IBA二维电离室矩阵Matrixx进行剂量验证,分别以2%/2 mm、3%/3 mm、5%/3 mm为标准进行Gamma通过率分析。结果 Monaco系统在3种标准下的Gamma平均通过率均高于Xio系统。差异在2%/2 mm、3%/3 mm下具有统计学意义(P<0.05),5%/3 mm下无统计学意义(P>0.05)。结论两种治疗计划系统都能应用于临床调强放疗,但Monaco计划系统的准确性要优于Xio计划系统。

规范化全疗程静脉治疗计划在新生儿静脉治疗中的应用

目的分析规范化全疗程静脉治疗计划在新生儿静脉治疗中的应用效果。方法选取2019年1月至2022年6月张家界市人民医院新生儿科收治的120例静脉治疗新生儿为研究对象,按照入院时间分为对照组(2019年1月至2020年9月入院,60例)与研究组(2020年10月至2022年6月入院,60例),对照组接受常规静脉治疗管理干预,研究组接受规范化全疗程静脉治疗计划干预。比较两组不良事件总发生率和各类输液工具使用率。结果研究组不良事件总发生率低于对照组(P<0.05)。研究组一次性输液钢针使用率低于对照组(P<0.05);两组新生儿静脉留置针、经外周静脉置入中心静脉导管、中心静脉导管、输液港使用率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论规范化全疗程静脉治疗计划在新生儿静脉治疗中的应用效果显著,值得推广。

计算网格大小对Eclipse治疗计划系统剂量计算的影响

目的：探讨治疗计划系统（TPS）中不同大小计算网格对靶区剂量以及危及器官（OAR）受量的影响,为临床应用提供依据。方法：10例接受固定野调强放射治疗的鼻咽癌患者,采用3A（AAA）算法,对每例患者分别制作计算网格为2.50 mm的对照组和计算网格分别为5.00、4.00、3.00、2.00和1.25 mm的实验组共6种治疗计划;采用笔形束（PBC）算法,对每例患者分别制作计算网格为2.50 mm的对照组和计算网格分别为10.00、5.00和1.25 mm的实验组共4种治疗计划。利用剂量体积直方图,分析不同计算网格大小对靶区剂量最大值、最小值、均值和适形度指数、均匀度指数,以及脑干受量最大值、左晶体受量最大值、左视神经受量最大值、视交叉受量最大值和脊髓受量最大值的影响。结果：与对照组比较,采用3A算法,计算网格变大,靶区剂量最大值、均值和适形度指数变大,均匀度指数变小,OAR左晶体受量最大值变小（P〈0.05）。采用PBC算法,计算网格变大,靶区剂量最大值、最小值、均值和适形度指数变大,均匀度指数变小,OAR左晶体受量最大值和脊髓受量最大值变小,视交叉受量最大值变大（P〈0.05）。结论：靶区的剂量分布以及OAR的受量随计算网格的变化而改变,选择合适的计算网格大小,可精确评估靶区及OAR受量。在临床使用中,计算网格一般应选择2.50~5.00 mm,推荐使用2.50 mm。

肿瘤调强放射治疗计划的剂量学验证

目的 :检验肿瘤调强放射治疗计划在临床正常使用条件下的有效性和安全性。方法 :对2014年1—12月Pinnacle计划系统的210个调强放射治疗计划的1 479个射野,选用UNIDOS E剂量仪、0.125cc电离室以及RW3固体水模体进行剂量学验证,计算实测剂量与治疗计划系统(treatment planning system,TPS)计算剂量的相对误差。用Mapcheck2 1177阵列进行5 cm深度平面通量图的γ分析,以3 mm/3%为分析限制条件,计算γ通过率。结果 :绝对剂量验证中,相对误差δ在±2%以内的占78.1%,2%<|δ|≤3%的占14.8%,3%<|δ|≤4%的占5.2%,4%<|δ|≤5%的占1.9%。在通量图γ分析中,γ通过率≥95%的有1 379个射野,93%≤γ通过率<95%的有72个射野,90%≤γ通过率<93%的有21个射野,γ通过率<90%的有7个射野。结论:Pinnacle计划系统的调强计划实际精度能达到规定的要求。

基于遗传算法的γ刀治疗计划优化

提出基于遗传算法的γ刀治疗计划优化．该算法可用于优化肿瘤区靶点的位置、准直器大小和各靶点权重等主要放疗参数，从而达到肿瘤区内剂量分布均匀而又最大限度保护正常组织的目的．若干病例的计算结果表明。

鼻咽癌常用放疗方案合理性的治疗计划系统验证分析

用ＴＰＳ对６０例鼻咽癌患者进行１０种常用６０Ｃｏ外照射放疗方案验证分析，结果：颅底为低剂量区，对有颅底骨质受侵者，应用颅底小野补充颅底区剂量ＤＴ１０～１５Ｇｙ。颈动脉鞘区非低剂量区，鼻前凸形野应少用。本文从１０种放疗方案中筛选出２种较好的方案，建议耳前野的后界为外耳孔后缘后０５ｃｍ。

放射性粒子定向植入治疗计划系统在口腔颌面部肿瘤中的初步应用

目的初步总结放射性粒子定向植入治疗计划系统在治疗口腔颌面部恶性肿瘤中的应用价值。方法对5 0例口腔颌面部恶性肿瘤患者,实施了放射性粒子定向植入治疗(分别为术中即刻种植、术后经皮穿刺种植、单纯粒子种植)。治疗实施前设计种植计划。计划设计要点为①采集靶区图象所有图像资料来自术中所见的肿瘤范围或病变区CT图像。②图象处理及制定治疗计划将所采集图像输入计算机,应用治疗计划系统软件,在靶区模拟粒子种植,绘制出等剂量曲线并检测剂量分布,调整粒子位置使之分布合理,最后确定治疗计划。结果治疗计划完成后,以TPS的检测软件进行检测,所用处方剂量涵盖的范围均包括了95 %以上的靶面积或靶体积,达到了靶剂量区与病损区高度适形的要求。结论治疗计划系统为放射性离子定向植入治疗口腔颌面部肿瘤提供了重要的参考依据并为临床资料的总结分析建立了较为完善的基础。

三维放射治疗计划系统的研究

利用医用加速器治疗肿瘤,关键是先要通过计算机化的放射治疗计划系统设计治疗方案,再根据该方案对病人施行照射.作者介绍了研制成功的三维放射治疗计划系统,阐述了该系统的设计思路、系统的结构和系统的功能模块,以及系统实现的技术.

调强放射治疗计划

调强放射治疗(IMRT)作为一种新近发展起来的先进放射治疗技术 ,在一些发达国家已经应用于临床。其优势在于肿瘤靶区三维剂量分布的适形程度及其均匀性较标准的适形放疗更好 ,从而在减少或不增加正常组织受高剂量照射的前提下增加肿瘤组织的受照剂量 ,这样就可以提高肿瘤的局部控制率 ,降低正常组织并发症的发生率。本文对调强放疗的计划过程、剂量计算及优化方式等进行了综述。

治疗计划系统模拟^(125)I粒子周边与中心分布剂量对比研究

目的探讨同活度、同数量125I粒子周边分布与中心分布的剂量学差异。方法采用计算机三维放射治疗计划系统(3D-TPS)勾画出2、2.5、3、3.5、4、4.5、5 cm等7种边长的正方体,模拟不同大小肿瘤,分别载入0.5 m Ci125I粒子,处方剂量145 Gy,粒子周边分布(周边组),得出剂量体积直方图(DVH)及90%靶体积吸收剂量(D90)、90%处方剂量覆盖的体积占靶体积百分比(V90)、最高剂量点、平均剂量等参数;同样方法将以上各肿瘤中载入粒子作中心分布(中心组),得出上述参数。结果周边组和中心组D90均数分别为(147.29±0.58)Gy和(106.08±9.40)Gy,差异有统计学意义(t=-4.292,P=0.005);V90均数分别为(95.46±0.44)%和(9.07±4.19)%,差异有统计学意义(t=-3.831,P=0.009);最高剂量均数分别为(1 224.65±12.7)Gy和(1 532.48±48.54)Gy,差异有统计学意义(t=6.823,P=0.000);平均剂量均数分别为(192.14±2.89)Gy和(179.81±5.40)Gy,差异有统计学意义(t=-2.847,P=0.029)。结论 125I粒子不同分布模式直接影响剂量分布,粒子数目和活度相同时周边布源有较好的剂量分布。