新型立体定向放射外科治疗设备—Zap-X

精确的剂量照射是立体定向放射外科治疗成功的关键。Zap-X系统是一款具有自屏蔽功能的辐射治疗设备,用于脑部及头颈部肿瘤的立体定向放射外科治疗。本研究针对Zap-X系统的相关技术特点进行简述,分别从机械结构、自屏蔽系统、机械运动系统、辐射准直器系统、治疗计划系统、kV图像引导系统、MV影像验证系统等方面着重介绍了Zap-X系统的组成,阐述该系统的治疗过程,并总结对比其临床应用,最后对该系统的未来发展方向提出展望。其旋转式准直器的设计加上自身屏蔽防护的设计极大地降低了设备安装成本,可移动式MV探测器能实时监测治疗过程中的剂量准确性,采用直线加速器代替放射源,安全性、稳定性得到一定程度的提高。作为系统的初代产品,该设备还有诸多技术环节有待进一步改善。

基于Ethos自适应放射治疗系统不同成像算法的图像质量分析

目的:定量分析瓦里安Ethos自适应放射治疗(ART)系统上基于滤波反投影(FBP)和迭代重建(IR)技术的锥形束CT(CBCT)和迭代CBCT(iCBCT)的图像质量以及合成伪CT(sCT)的差异。方法:利用CT图像质量测试专用Catphan604模体,基于胸部扫描和腹部扫描完成CBCT和iCBCT各5次扫描,获取4套图像,每套图像包括CBCT图像、基于CBCT合成的sCT、iCBCT图像、基于iCBCT合成的sCT,分析其噪声功率谱(NPS)、图像均匀性指数(UI)、调制传递函数(MTF)、低对比度可见度(LCV)和对比度噪声比(CNR)。回顾性选取2023年8月至2024年5月解放军总医院第一医学中心收治的6例临床放疗患者,使用胸部扫描和腹部扫描获取6例患者的图像,分析基于CBCT和iCBCT图像形变配准所得sCT图像,并与定位CT图像进行对比,定量分析其绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)。结果:iCBCT与CBCT相比,胸部图像NPS显著降低0.08,腹部图像降低0.06;iCBCT胸部、腹部图像UI分别为0.37和0.28,CBCT分别为0.65和0.39;iCBCT胸部、腹部图像LCV分别为0.67和0.56,CBCT分别为0.93和0.90;MTF50%除腹部iCBCT是0.29 lp/mm外,其余均为0.28 lp/mm,iCBCT和CBCT图像高对比度分辨率基本一致。基于CBCT和iCBCT生成的sCT与定位CT的相似度分析差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:iCBCT图像质量优于传统CBCT,而基于CBCT和iCBCT生成的sCT,其CT值准确性皆符合要求,均可用于ART的剂量计算。

基于工程医学理论显现医学摆位伦理之专家共识

基于工程医学理论,针对目前摆位设备和方式种类繁多、原理差异大、摆位不精准的临床问题,以减少伤害的基本医学伦理准则为出发点,形成两方面共识:(1)提倡协调多种摆位方法进行联合摆位,对摆位方法进行数据收集、比较、分析和甄别,基于规范统一的临床一致性原则,确定联合摆位的操作准则和方法,以期达到不依靠金标准即可极大地保证放疗摆位精度和放疗安全的临床目的;(2)规范摆位偏差溯源操作方法,实现对摆位差异导致临床一致性差时,可溯源偏差原因、甄别不同摆位有效性。本共识预期基于工程医学理念,规范放疗摆位方法,实现精准的放疗,提升治疗效果和显现医学伦理关怀。

肿瘤精确放射治疗技术的发展与挑战

放射治疗是肿瘤治疗的重要治疗方法之一,其主要目标是尽量给予靶区足量照射并最大程度保护危及器官。放射治疗已进入精准放射治疗时代,放疗剂量投照精度和效率的提高极大地提高了患者生存率。但在肿瘤放射治疗临床工作中仍有诸多不确定性和需要解决的问题,如肿瘤边界及靶区和危及器官勾画存在不确定性,分次内和分次间的靶区运动及形变带来的剂量偏差,患者治疗过程中的实时位置和剂量准确性缺乏有效验证;质子重离子等离子治疗手段临床应用还需进一步探索。本文就肿瘤精准放射治疗领域的发展与挑战展开讨论与概述,并讨论了生物引导放射治疗、质子重离子治疗技术等为代表的新技术的未来发展。

基于国产和进口直线加速器实施前列腺癌调强放射治疗的临床剂量学评估

目的比较国产与进口直线加速器实施前列腺癌调强放射治疗的剂量学特点。方法随机选取25例前列腺癌患者,分别设计基于国产及进口直线加速器两组特定射野固定钨门静态调强(Intensity Modulated Radiation Therapy,IMRT)计划,通过DVH读取分析两组计划靶区及各器官的剂量学参数,并通过比较机器跳数(MU)及剂量验证通过率,评估计划的实施效率及准确性。结果两组计划均实现处方剂量对靶区的较好覆盖,其中除D_(2%)、D_(5%)进口组优于国产组且差异有统计学意义(P<0.05)外,其他差异均无统计学意义;在正常器官保护上,国产组膀胱和直肠的V_(20)均优于进口组,而在高剂量区域,进口组优势随剂量升高体现出逐渐增加的趋势;对于股骨头,国产组V_(30)优于进口组,而进口组V_(40)、V_(50)优于国产组,但仅右侧股骨头的V_(50)差异有统计学意义(t=-2.27,P=0.03)。国产组计划验证通过率明显优于进口组(t=-9.89,P=0.00),且机器跳数相较于进口组减少了19.5%。结论国产与进口直线加速器在实施前列腺癌调强放射治疗中均能实现较好的靶区剂量分布,虽然国产加速器在危及器官高剂量照射体积偏高,但均达到了临床剂量要求,结合国产设备的应用情况,可用于不同级别医院的前列腺癌调强放疗。

基于正交双层光栅的调强放射治疗临床应用

目的分析基于Venus X国产加速器正交双层光栅动态调强计划在临床应用中的剂量学,探讨正交双层光栅在放射治疗临床应用中的优势。方法回顾性选取42例已完成单层光栅临床治疗的肿瘤患者,比较分别基于单层光栅与正交双层光栅的动态调强治疗计划,分析其剂量学差异。结果两组治疗计划均达到处方要求,基于正交双层光栅计划的靶区适形度指数(Conformal Index,CI)比原单层光栅计划高3.28%,且差异具有统计学意义(P<0.05),均匀性指数(Homogeneity Index,HI)优于单层光栅计划8.41%;在危及器官保护上,正交双层光栅计划低剂量区域分布范围更小,其危及器官平均剂量较单层光栅计划降低了12.20%,且差异具有统计学意义(P<0.05)。结论基于正交双层光栅的动态调强计划在靶区CI、HI及对危及器官的保护都优于单层光栅,在临床应用中具有一定的优势。

基于Synergy加速器微光刀立体定向放射治疗系统的性能测试

目的测试基于Synergy加速器微光刀立体定向放射治疗系统(Dual Camera 2 mm Stereotactic Radiosurgery,D2SRS)的准确性和可靠性。方法对Synergy加速器机械性能进行测试,判断加速器现有状态是否满足D2SRS及相关放射治疗技术的使用条件。同时对D2SRS的多叶准直器系统、图像引导系统、治疗计划系统分别进行测试,确定其临床实施的可靠性和准确性。结果加速器性能测试各参数指标均符合相应标准,其中机架及小机头等中心旋转测试中,在150°机架时偏离基线最大(0.9 mm),在30°小机头角度时偏离基线最大(0.8 mm),且外挂多叶光栅(Multi-leaf Collimator,MLC)并未对其精度产生影响。D2SRS各参数精准度均在要求范围之内,MLC与加速器中心无偏差,位置精度验证中在(-5,-3)位置偏差最大为0.7 mm,具备了实施立体定向放射治疗技术的先决条件。结论对加速器现有状态及D2SRS各系统测试结果总体满足临床要求,在做好日常质量控制的基础上可用于患者治疗。

临床医学专业学位研究生观察性研究的教学实践

开展临床医学专业学位研究生的观察性研究教学,是临床专业人才培养的需要、提高临床科研素养的需要,更是开展临床科研创新的需要。文章分析了在临床医学专业学位研究生群体中开展观察性研究教学的必要性及实践步骤,进一步探讨了专业学位研究生培养可行的方向。中国人民解放军总医院第一医学中心自2020年开始,为提高临床医学专业学位研究生的临床科研素质,组织并开展了多次线上及线下观察性研究的教学活动,教学内容包括:明确开展观察性研究教学的必要性,系统学习观察性研究的内容,梳理并总结观察性研究的内核,通过广泛阅读文献,建立学习小组并学习R语言统计软件,制定阶段性考核作业等形式,持续产出临床研究相关论文、课题及多次大会交流,达到了良好的教学效果。通过在临床医学专业学位研究生群体中开展观察性研究的教学,为我国的临床科研队伍培养出更具严谨科研素养的人才。

基于TiGRT计划系统乳腺癌保乳术后放疗自动计划方法的研究

研究一种基于TiGRT计划系统乳腺癌保乳术后放疗自动计划(automatic plan,AP)方法,并与手动计划(manual plan,MP)进行比较。通过分析10例患者剂量学参数及制定评分表评估发现,AP靶区剂量均优于MP,但除CI外其他均无统计学意义;AP患侧肺及全肺V_(5)、V_(20)、V_(30)均低于MP,而心脏D_(mean)略高于MP,但差异均无统计学意义;AP机器跳数较MP增加了16.1%;AP评估得分较MP提高了6.1%。可见AP在实现程序化、自动化同时保证了计划质量,可应用于乳腺癌保乳术后放疗计划设计。

DCE-MRI及IVIM-DWI在头颈部恶性肿瘤诊疗中的研究进展

动态增强磁共振成像(DCE-MRI)及体素内不相干运动扩散加权成像(IVIM-DWI)通过定量描述组织内血流灌注、水分子扩散等信息,能够先于形态学改变反映组织生理、病理状态变化。近年来,DCE-MRI及IVIMDWI单独或联合应用在头颈部恶性肿瘤(HNC)鉴别诊断、早期疗效评估、预后预测、残留或复发判定、唾液腺功能放射性损伤监测等方面均展现出一定的临床应用潜力。就DCE-MRI及IVIM-DWI在HNC诊疗方面的应用研究进展予以综述。

D2SRS两种照射技术与CyberKnife在脑转移瘤立体定向放疗中的剂量学研究

目的:分析基于常规加速器的微光刀(D2SRS)系统两种照射技术在脑转移瘤放疗中的剂量学特性,并与射波刀(Cyber Knife,CK)进行比较,探讨D2SRS在脑转移瘤立体定向放疗的可行性。方法:选取30例已行CK治疗的脑转移瘤病例,分别设计动态调强(DMLC-IMRT)和动态适形拉弧(DCA)两种D2SRS计划,分析其剂量学特性并与CK计划进行比较。结果:3种计划均能实现处方剂量要求,CK计划具有较好的靶区适形度指数(CI,CI=0.82±0.04),但剂量均匀性指数(HI,HI=0.42±0.11)最差。DMLC-IMRT计划具有与CK计划相当的靶区CI(0.80±0.07,P=0.24),且具有更好的HI(0.28±0.13,P=0.00);DCA计划CI(0.69±0.09)最低,但其HI(0.33±0.11)优于CK计划。靶区外剂量跌落方面CK计划更具优势,但相较于DCA计划无统计学意义(P=0.06);在实施时间上,DMLC-IMRT计划[(16.94±1.50)min]与DCA计划[(12.67±0.52)min]相较于CK计划[(38.76±5.60)min]具有明显优势。结论:3种技术均能实现处方剂量要求且CK计划具有更好的靶区适形度,靶区外剂量跌落方面DCA计划优于DMLC-IMRT计划且接近CK计划水平,但在实施效率上两种D2SRS计划具有明显优势,能够在脑转移瘤放疗中更为高效地实现对肿瘤靶区的均匀照射,具有一定的临床应用价值。

贝伐珠单抗对肺腺癌脑转移伴难治性脑水肿患者生活质量及血清VEGF水平的影响

[目的]研究贝伐珠单抗对肺腺癌脑转移伴难治性脑水肿患者(归属中医肺岩伴囟填或解颅)生活质量及血清血管内皮生长因子(VEGF)水平的影响。[方法]将从2016年1月~2019年12月我院收治的60例肺腺癌脑转移伴难治性脑水肿患者纳入研究。以随机数表法将其等分成研究组及传统组。传统组实施激素、甘露醇等传统治疗,研究组则实施贝伐珠单抗治疗。比较两组治疗前后水肿指数(EI)、生活质量以及血清VEGF水平变化情况,不良反应发生情况。[结果]治疗后研究组及传统组EI低于治疗前,且研究组较传统组更低(均P<0.05)。治疗后研究组及传统组生活质量评分高于治疗前,且研究组较传统组更高(均P<0.05)。治疗后研究组及传统组VEGF低于治疗前,且研究组较传统组更低(均P<0.05)。研究组及传统组痰中带血、便血及蛋白尿发生率对比均不明显(均P>0.05)。研究组头痛、头晕及呕吐症状改善人数占比均高于传统组(均P<0.05)。[结论]贝伐珠单抗可有效改善肺腺癌脑转移伴难治性脑水肿患者生活质量及VEGF,不会增大患者的不良反应相关风险。

基于雷泰医疗多模态智能直线加速器VenusX的验收测试

目的对雷泰医疗新型推出的医用直线加速器VenusX的各项技术指标进行临床验收测试,评估其临床应用的精确性、有效性及安全性。方法参考国家相关标准规定与方法,对VenusX的辐射安全、机械精度、射束性能及影像系统进行质量检测与评估。结果各项技术指标均符合相关标准要求:辐射安全项目正常有效;等中心大小0.5 mm、机架旋转角度0.3°、数字化光距尺精度1 mm、治疗床旋转角度0.5°、治疗床各方向误差≤1 mm,光栅叶片到位精度和重复性优于标准;剂量稳定性优于相关标准;MV-EPID中心到位精度0.4 mm、到位重复性精度0.2 mm、摆位精度0.5 mm;kV-EPID中心到位精度0.3 mm、到位重复性精度0.2 mm、摆位精度0.1 mm。结论VenusX作为一款国产多模态智能医用直线加速器,各项参数指标优于验收标准,证明其设备安全性、精确性和有效性均符合国家相关标准并满足临床要求。

国产医用直线加速器VenusX稳定性分析

目的通过对国产医用直线加速器VenusX执行为期3个月的质控监测,分析其机械精度、射束性能和影像系统的稳定性,为其下一步临床应用推广提供数据参考。方法基于VenusX的EPID系统,应用DVS系统对加速器的机械精度、射束性能和影像系统等进行质量检测,并给出相应质检报告,分析评价该型加速器的稳定性和可靠性。结果VenusX加速器各参数稳定性均符合相应标准要求,其中X线输出剂量稳定性最大偏差为0.5%;剂量率稳定性最大偏差为1%;剂量日稳定性平均最大偏差为1.6%;机架旋转中心最大偏差为0.8 mm;光栅到位精度最大为1 mm,X和Y方向光栅到位重复性最大偏差分别为0.3 mm和0.4 mm;MV-EPID和kV-EPID的中心一致性最大偏差分别为0.5 mm和0.6 mm。结论通过对医用直线加速器VenusX的日常稳定性测试结果进行分析,结果表明,其机械精度、射束性能和影像系统稳定性均符合国家相关标准,满足临床应用要求。

新冠肺炎疫情期间开展门诊放疗流程防控管理有效措施探究

目的分析总结综合性医院门诊放疗过程中新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎)流程防护的有效管理措施。方法根据疫情防控要求,结合中国人民解放军总医院第一医学中心放疗门诊诊疗过程中可能存在的问题,回顾性梳理在新冠肺炎疫情下放疗门诊诊疗过程中采取的流程调整、环境分区、患者防控及消杀等防控措施,并对防控成效进行效果评价。结果在门诊放疗过程中采取针对性的防护措施,通过加强入口管理、严格陪护管理以及预约治疗等举措,总结出一套行之有效的新冠肺炎疫情期间门诊放疗防控模式。2020年1月至12月本单位共收治患者1959例,实现科室医护技患“零感染”,防控成效良好。结论新冠肺炎疫情期间,综合性医院放疗门诊放疗流程防控必须采取行之有效严谨管理措施,做好治疗流程、环境和人员的防控,最大限度地降低医护技患的感染风险,确保医护技患的安全,保证门诊放疗工作安全有序的开展。

胆管细胞癌术前血液学指标与预后相关性分析

目的探讨行根治性手术的胆管细胞癌(CCA)患者术前血液学指标与预后之间相关性及影响预后的因素分析。方法回顾性分析中国人民解放军总医院10年间288例根治性手术后病理确诊为CCA患者的术前血液学、临床病理及总生存时间(OS)数据,利用Kaplan-Meier法绘制生存曲线进行分析,并用χ^(2)检验分析术前血液学指标与预后之间相关性。结果288例完成根治性手术的CCA患者,术前较低糖链抗原19-9(CA19-9)、总胆汁酸(TBA)、碱性磷酸酶(ALP)值与预后(OS≥24个月)具有相关性(P=0.001,P=0.004,P<0.001)。单因素分析示TBA、ALP、CA19-9、肝硬化、TNM分期与预后相关,具有统计学意义(P=0.008,P<0.001,P<0.001,P=0.002,P<0.001),COX回归多因素分析发现ALP(P=0.003)、CA19-9(P=0.016)、肝硬化(P=0.012)、TNM分期(P<0.001)是影响预后的独立因素。结论术前CA19-9、TBA、ALP与2年OS存在相关性,CA19-9、ALP、肝硬化、TNM分期是CCA患者根治术后预后评估的独立因素。

基于国产医用加速器XHA600E容积旋转调强放疗技术的性能测试

目的对国产医用加速器XHA600E机械性能、剂量学特性以及容积旋转调强(Volumetric Modulated Arctherapy,VMAT)模式下的剂量输出及机械精度控制等进行全面检验,评价其临床实施的可行性与可靠性,为国产设备实施VMAT技术提供参考。方法以GB15213-2016、GB9706.1-2007、GB9706.5-2008和AAPM TG142为基础,结合Varian等进口医用加速器实施VMAT技术相关质量控制标准制定检测项目与方法,对XHA600E加速器实施VMAT技术的性能进行全面评估和测试。结果测试结果显示XHA600E在机械性能、剂量学测试以及机架旋转过程中MLC测试等方面指标均达到质控标准。结论国产医用加速器XHA600E在剂量学特性以及相关机械性能方面已初步具备了实施VMAT的技术条件,为下一步开展VMAT技术的临床应用奠定了基础。

调强放疗的肿瘤患者营养状况与生活质量相关性分析

目的探讨食管肿瘤与头颈部肿瘤患者在调强放疗期间营养状况和生活质量的相关性。方法选取2018年11月至2019年5月肿瘤放疗患者进行研究,采用NRS 2002和PG-SGA对患者进行营养评估,运用EORTC QLQ-C30进行生活质量测评,并分析两者之间相关性。结果41例患者中食管肿瘤23例,头颈部肿瘤18例,放疗后体重丢失35例,占85.36%,其中丢失≥5%体重患者19例,占46.34%,体重丢失>10%患者2例,占4.88%,平均丢失体重3.6kg。41例患者中合并骨髓抑制31例、低蛋白血症15例,电解质紊乱24例。放疗后,41例患者在总健康水平及功能方面得分均低于放疗前(P<0.05),症状方面如疼痛、疲倦、食欲丧失等得分均高于放疗前(P<0.05)。总健康水平、躯体功能、疼痛和食欲丧失等方面与营养状况存在明显相关性(P<0.05);而社会功能、情绪功能、气促和便秘与营养状况无明显相关性(P>0.05)。结论肿瘤患者在放疗期间的营养状况和生活质量存在相关性,应重视肿瘤放疗患者的营养评估及干预,改善患者躯体功能、疼痛、食欲等方面的生活质量,从而提高放疗效果。

Zap-X系统与CyberKnife G4系统射束剂量学比较

目的比较Zap-X系统与CyberKnife G4系统射束的剂量学特性,为Zap-X系统的临床应用提供参考。方法采用PTW三维水箱、半导体电离室分别在水下最大剂量点、50 mm、100 mm、200 mm处测量Zap-X系统与CyberKnife系统的7种不同尺寸准直器(5、7.5、10、12.5、15、20、25 mm)下的两条正交离轴比曲线和等中心处射野大小,应用PTW配套软件MEPHYSTO(version 5.1)分析各参数条件下的射野半影、平坦度、对称性及射野尺寸,采用Origin 2021软件统计数据并作图分析。结果相同的准直器,Zap-X系统的剂量坪区较CyberKnife G4系统的大,且Zap-X系统射野边缘剂量跌落较快。随着准直器的增大,Zap-X系统与CyberKnife系统的半影均呈变大的趋势,平坦度均呈变小的趋势,且Zap-X系统的半影和平坦度均明显小于CyberKnife系统。两个系统都具有较好的对称性(<1%),CyberKnife系统的各项对称性结果(<0.39%)整体优于Zap-X系统(<0.99%)。等中心处Zap-X系统的准直器尺寸精度优于CyberKnife系统。结论与CyberKnife G4系统相比,Zap-X系统具有较小的半影和更好的平坦度,且准直器尺寸精度高,适用于立体定向放射外科治疗。