CT增强扫描对鼻咽癌调强放射治疗剂量的影响

目的:分析在增强CT上设计调强放射治疗计划时,由于CT值的变化而引起的剂量计算差别大小,保证IMRT临床计划的准确性。方法:对8个分期为N2M0鼻咽癌病人实施CT增强扫描,使用CMSXIO4.2.2计划系统在增强CT上设计IMRT计划,计算出感性趣点、靶区及危及器官的平均剂量;再在先前计算好的IMRT计划中,直接勾画出颈动脉、颈静脉,对其进行密度修正、强行定义其密度为1g/cm3,保证IMRT计划保证子野数目,子野形状及输出跳数(MU)相同条件下,重新计算出感兴趣点、靶区及危及器官的平均剂量,然后和先前没有强行定义组织密度的IMRT计划计算结果进行比较,即DVH图、感兴趣点、靶区及危及器官的平均剂量变化,用Excel统计分析差别大小。结果:8个鼻咽癌IMRT计划中,比较出的DVH图、感兴趣点、靶区及危及器官的平均剂量差别非常小,没有统计学意义。结论:在增强CT中CT的值变化,对IMRT放射治疗剂量影响非常小,既可以直接用增强CT中设计IMRT计划。

三维剂量验证系统在螺旋断层加速器患者放疗计划验证中的应用

目的探讨应用Arc CHECK三维剂量验证系统进行螺旋断层加速器(Tomotherapy)放疗计划验证的可行性。方法选择50例接受螺旋断层放疗的患者,将其放疗计划移植到Arc CHECK体模进行剂量计算,并与Tomotherapy的实际测量结果进行比较。采用γ法进行通过率分析,其中阈值设为3 mm/3%/10%。结果50例患者的平均γ通过率为(95.71±2.70)%,范围为89.0%~99.6%。结论Arc CHECK三维剂量验证系统是一种方便、准确和精确的剂量验证方法,用于Tomotherapy加速器放疗计划剂量验证快速、方便、可行。

小剂量阈值对容积调强弧形治疗计划γ通过率的影响

目的研究在容积调强弧形治疗(VMAT)计划剂量验证过程中,小剂量阈值对γ通过率的影响。方法随机选取进行VMAT治疗的30例患者,其中头部、体部患者各15例。所有计划都采用Pinnacle计划系统,验证工具采用Arc CHECK系统。小剂量阈值采用0%、5%、10%及15%,γ通过率的参考标准选取3 mm/3%、2 mm/2%及1 mm/1%。结果在参考标准为3mm/3%时,每个小剂量阈值下的γ通过率均在98%以上,在标准为2mm/2%时,所有计划的γ通过率均在92%以上。结论在不同的小剂量阈值下,γ通过率是不同的,它随着阈值的增加而降低。γ通过率随着参考标准的升高而降低。在临床剂量验证过程中需要仔细考虑小剂量阈值的选取对验证通过率的影响。

图像引导下宫颈癌容积旋转调强放疗中膀胱和直肠实际受照剂量评估

目的:研究宫颈癌容积旋转调强放疗过程中,利用图像引导技术评估膀胱与直肠因平移摆位误差因素对受照剂量的影响。方法:入组2017年2～4月的25例行容积旋转调强放疗的宫颈癌病人。在计划CT图像和首次摆位的锥形束CT(CBCT)图像中勾画出膀胱和直肠。然后根据首次摆位误差,对膀胱和直肠在前后、左右、头脚方向上进行相应的平移。分别比较计划设计与加入平移摆位误差下的膀胱和直肠剂量差异,并用配对t检验分析差异。结果:在计划CT与CBCT图像上勾画出的直肠体积为(33.0±16.0)和(21.8±16.5)cm3,膀胱体积为(387.1±222.3)和(227.8±107.3)cm3。在计划CT图像与考虑平移摆位误差的CBCT图像上,直肠的V50为(17.27±13.42)%和(23.9±26.58)%,膀胱的V50为(33.59±12.2)%和(44.27±22.61)%,直肠的最大剂量为(5 324±383)和(5 370±441)c Gy,膀胱的最大剂量为(5 547±365)和(5 513±328)c Gy。直肠和膀胱的V50均有统计学意义(t=-3.60, P<0.01;t=-2.98, P<0.01),直肠和膀胱的最大剂量均无统计学意义(t=-1.18, P=0.20;t=0.66, P=0.51)。结论:宫颈癌放射治疗中,膀胱和直肠在计划CT和首次治疗时的体积与剂量均有较大差异,故应该多次采集图像来评估剂量分布,才能准确评价放射治疗的真正疗效。

食管癌图形引导的放射治疗(IGRT)6个自由度摆位误差研究

目的肿瘤患者在接受放射治疗的过程中,会因各种原因引起摆位误差,影响放射治疗的准确性。因此有必要利用锥形束CT在线研究食管癌六个自由度的摆位误差,为临床提供数据。方法采用图像引导的放射治疗(imageguidedr adiotherapy,IGRT)的锥形束CT(cone—beam computedtomography,CBCT)影像技术获得患者左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)3个方向的线性摆位误差以及分别以X、Y、Z轴旋转形成相应的U、V、W旋转摆位误差。对食管癌患者146次治疗前摆位后、摆位误差调整后及治疗后获取348个CBCT信息,通过系统配有的匹配功能,获取的CBCT图像与计划CT图像相匹配,获取线性误差和旋转误差,分析其摆位误差。结果将计划CT作为参考标准,治疗前摆位后的摆位误差呈近似正态分布,系统误差(均数)±随机误差(标准差)在X、Y、Z、U、V、W6个自由度分别为(0.85±3.56)mm、(1.82±4.00)mm、(-2.31±2.10)mm、(0.59±0.85)°、(0.29±1.30)°、(0.40±0.86)°。误差调整后再次CBCT,结果显示摆位误差明显缩小(P<0.05)。结论食管癌放射治疗摆位误差在Y、Z方向上较为明显,个别患者还有较大的旋转误差,通过CBCT测量食管癌患者治疗前的摆位误差,并行6个自由度的在线调整误差,可明显减小平面误差和旋转误差,提高放疗准确性。

两种验证工具对鼻咽癌调强验证结果对比分析

目的:对比分析两种不同的调强验证工具对鼻咽癌放疗计划的验证结果。方法:用MapCHECK和MatriXX对Pinnacle8.0m计划系统优化出的13例鼻咽癌放疗计划进行剂量验证。分别采用DTA和Gamma方法及各方法应用于不同阈值时验证工具的验证结果进行对比分析。其阈值有选用3%,3 mm,10%和3%,3 mm,5%。统计分析采用SPSS16.0软件包,选用配对t检验。结果:MapCHECK验证结果比MatriXX验证结果都较高,采用不同的比较方法和不同的比较阈值时MapCHECK和MatriXX结果比较都有统计学意义(P<0.05)。但是对于二者的Gamma方法选用3%,3 mm,5%阈值时结果无统计学意义(t=1.740,P=0.085)。结论:调强验证中采用不同的验证工具,评价方法,评价标准,相互之间没有可比性。因本质上的通过率差异可以是验证工具,评价方法,评价标准这三者中任意的一种或几种组合因素所造成的。

ArcCheck系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用

目的:研究ArcCheck验证系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用。在病人接受放射治疗之前,进行容积调强计划的验证,使其满足计划设计要求。保证患者实际照射中接受到准确的剂量,确保治疗的安全。方法:选择34例鼻咽癌病例用热塑型体部网罩固定,CT扫描定位,将计划CT传到Pinnacle计划系统(9.2版本)中进行容积旋转调强治疗计划设计,然后将设计好的计划传输至MOSAIQ网络系统上。同时把治疗计划导入ArcCheck模体中重新新型剂量计算。在验证之前,对Arccheck系统进行本底校准,矩阵校准,绝对剂量校准。分析方法采用的是Gamma方法在ArcCHECK自带软件中对治疗计划系统中计算的结果和实际测量的结果二者的差异,阈值标准选择3%,3mm,10%。采用微软Excel2003数据统计软件。结果:Gamma分析方法相对量通过率97.9%,绝对量通过率为95.9%;实测剂量分布图与理论计算剂量分布图在高低剂量点分布上重合很好;另外X方向和Y方向的平坦度,实测结果与计算结果很接近。结论:ArcCheck验证系统在鼻咽癌容积旋转剂量验证中是可行的。它是一种方便快捷准确的旋转调强剂量验证方法。

鼻咽癌治疗次间摆位误差变化及主观因素影响研究

目的基于锥形束CT(CBCT)配准误差研究鼻咽癌治疗次间摆位误差变化和治疗工作人员主观因素对误差的影响。方法20例鼻咽癌患者,其中男性12例,女性8例;年龄31～65岁,中位年龄44岁。对其进行放射治疗,每周1次治疗前摆位CBCT扫描,在X射线容积成像(XVI)系统中与计划CT图像进行匹配,获得X、Y、Z轴平移和绕各轴旋转误差。与误差限值(平移方向<2 mm,旋转方向<2°)对比,任意一个方向大于阈值,通过六维遥控床进行自动的摆位误差校正。误差调整后再次扫描并配准获取调整后的误差。分析鼻咽癌摆位误差随着治疗变化的趋势。同时根据工作人员分组(4组)统计摆位校正的频率,分析治疗人员的主观因素对摆位误差的影响。结果在20例的第1周至第6周的数据中,Y轴和Z轴平移摆位误差及Y轴旋转有逐步减少的趋势。对4组工作人员摆位校正频率统计对比,第1组为45.61%,第3组为16.13%,差异有统计学意义(P<0.05);第2组与第4组差别不大(58.82%vs 50.00%)。结论基于CBCT校正鼻咽癌摆位误差随着治疗的进行,有一定的减小。而工作人员主观因素对误差的产生有一定的影响,应采取积极可行的措施减少这一影响。

利用CT模拟机重建图像分析鼻咽癌摆位重复性

目的:探讨我院鼻咽癌放疗病人的体位重复性及摆位误差,制定更为可靠的体位固定方式,为鼻咽癌靶区勾画中的临床靶区(CTV)的外扩具体提供参考。方法:用CT模拟机对我院17例行放射治疗的鼻咽癌病人扫描CT,每周扫描一次,总共扫描6次。利用CT重建后的定位相(SURVEW)测量头部x轴方向(框上缘)与y轴方向的最大值,对6次数值进行统计学分析。比较相邻两次间摆位是否存在差异。结果:17例鼻咽癌患者分次间的摆位误差在x轴的分次摆位误差部分有统计学差异(第一次/第二次:t=2.446,P=0.026;第三次/第四次:t=2.584,P=0.02)y轴的分次摆位误差亦部分有统计学差异(第二次/第三次:t=-2.2,P=0.043)。x、y轴的误差范围分别为(-5.1 mm,5.3 mm)和(-2.95 mm,4.45 mm)。在y轴(头脚)方向误差相对x轴(左右)方向较小。结论:鼻咽癌放射治疗病人在分次摆位时有必要校正摆位误差;患者左右、头脚方向存在误差,头脚方向误差范围较小。本研究结果可作为临床放疗计划肿瘤靶区外扩边界的参考,为进一步完善计划靶区(PTV)扩边范围提供参考。

不同能量在胸中上段食管癌调强放疗中的剂量学对比研究

目的:研究在胸中上段食管癌调强计划(IMRT)设计中不同能量的X线对肿瘤计划靶区PTV及危及器官的影响,探寻更适合的能量。方法:选择42例胸中上段食管癌患者,采用Pinnacle38.0 m治疗计划系统,对每例患者分别采用6MVX线和10 MVX线两种能量,在相同布野方案和优化参数情况下分别进行IMRT计划设计并进行剂量学比较。比较的参数有:PTV的95%体积的剂量(D95)和5%体积的剂量(D5)、适形指数(CI)、均匀指数(HI)和脊髓的最大剂量(Dmax),双肺的500 cGy、1000 cGy、2000 cGy、3000 cGy剂量体积(V5,V10,V20,V30)和平均剂量(Dmean),心脏的平均剂量(Dmean)和3000 cGy、4000 cGy剂量体积(V30、V40)等。结果:在靶区剂量参数方面,6 MVX线计划组与10 MVX线计划组PTV的Dmean、HI、CI、D95、D5差异无统计学意义(P>0.05);对于危及器官,心脏的Dmean、V30,脊髓的Dmax,双肺的V20、V30差异有统计学意义(P<0.05);对于正常组织B-P的V20、V31.5差异有统计学意义(P<0.05)。结论:胸中上段食管癌调强计划中,采用10 MVX线计划组的调强计划与6 MVX线计划组的靶区剂量分布相似,但心脏、脊髓、肺和皮肤等危及器官的受照剂量较低。

鼻咽癌调强放疗剂量验证的探讨

目的探讨逆向调强适形放疗(IMRT)的剂量学验证方法,保证接受治疗患者剂量的准确性。方法随机抽取30例鼻咽癌患者,进行CT定位扫描,然后把图像传输至核通PLATO三维逆向治疗计划系统,并设计出均分野(七野)治疗计划。利用固体水模板在治疗计划系统中建立三维等效模体,将待验证的IMRT计划套于模体内,分别计算出每野在模体中的剂量分布,选取模体中感兴趣平面上的每野剂量分布,传输至MAPCHECK验证软件系统,在加速器下进行二维剂量模拟照射并与计划系统计算的结果相比较,验证相对剂量和绝对剂量。结果采用DTA方法,剂量位置限定在3%/3mm标准条件下,所有射野中相对量的通过率在85%～100%之间,绝对量的平均通过率在80.7%～100%之间。结论剂量学验证是IMRT临床实施的可靠保证,使用MAPCHECK分析软件进行剂量验证具有适时、方便、快捷的特点,免去了胶片验证法中冲洗、扫描胶片的过程,也减少了大部分的系统误差。因此,MAPCHECK分析软件如今已成为我院剂量验证的常规工具。

鼻咽癌CT图像沿头脚轴旋转与摆位旋转误差相关性

目的:研究鼻咽癌CT扫描时的图像沿头脚轴旋转与相应摆位旋转误差的相关性。方法:对2015年1月至5月的111例进行调强放射治疗的本院鼻咽癌病例,自编软件测定CT图像中鼻中膈与地面垂线之间的夹角(Nasal Septum Tilt Angle,NSTA)。同时用XVI系统获得患者沿头脚轴旋转误差(Rotation Around The y Axis,Ry)数据。使用统计软件分析两组数据之间的相关性。结果:NSTA与Ry有相关性。以工作人员分组相关性分别为-0.50、-0.38、0.25。以NSTA分组,角度大于1°(75例)、2°(41例)、3°(26例)、4°(16例)时相关性因子分别为-0.47、-0.51、-0.56、-0.50。以Ry角度分组,角度大于1°(65例)、2°(32例)、3°(20例)、4°(9例)时相关性因子分别为-0.43、-0.65、-0.69、-0.77。结论:在鼻咽癌调强治疗中,其沿头脚轴方向的旋转误差与患者的鼻中隔倾角角度有负相关性。在CT扫描时可以测量鼻中隔倾角,减少鼻中隔倾角,可以减少患者治疗过程中摆位沿头脚方向的旋转误差。

鼻咽癌调强放疗根据CT和MRI勾画腮腺的比较研究

目的对鼻咽癌调强放疗的患者,在调强放疗的计划设计中,分别以MR及CT作为标准,勾画腮腺,比较其所勾画的腮腺体积差别及其对三维调强适形放疗(IMRT)计划中腮腺DVH的影响。方法2008年5月至2008年11月间,20例实施根治性调强放疗的鼻咽癌患者,在放射治疗前1周行MR及增强定位CT扫描,并输入OTP治疗计划系统。然后将20例患者的CT影像及MR影像随机分成4组,由4名放疗科医师分别勾画其腮腺范围。之后将同一患者的CT及MR图像进行融合,评价所勾画的腮腺的体积差异,以CT为标准进行调强放疗计划设计,然后对比两种影像所勾画的腮腺的DVH的差别。结果以CT和MRI为参照标准勾画的腮腺平均体积分别为(24.53±1.96×7.23)、(31.75±1.96×12.05)cm^3;V_(30)分别为(39.29±1.96×9.30)%、(47.73±1.96×9.54)%;D_(50)分别为(2 716±1.96×220)、(3000±1.96×339)cGy。结论以MR为标准勾画腮腺范围及体积较为准确,其与CT之差异主要集中在腮腺深叶及腮腺管、副腮腺区。以CT为标准勾画腮腺可能"遗漏"部分腮腺范围,并可能影响IMRT计划中部分腮腺的V_(30)及D_(50)评价的准确性。

基于头部和颈部摆位误差的鼻咽癌不同段靶区扩边研究

目的：基于已有的头部和颈部为中心的摆位误差数据,研究鼻咽癌不同段的靶区扩边方案。方法：入组鼻咽癌患者20例,每位患者扫描CBCT的次数为6~9次,配准获得摆位误差;同时入组100例以颈部为中心的患者,每人仅扫描1次CBCT,获取患者的摆位误差。依据这些误差计算出头部和颈部的肿瘤扩边的大小。这两组病例均使用调强放射治疗。结果：头部肿瘤靶区扩边X,Y,Z方向各为：1.71mm,1.93mm,1.32mm。颈部靶区扩边X,Y,Z方向分别为：3.62mm,4.26mm,3.74mm。结论：头部比颈部的肿瘤PTV需要的扩边明显要小。鼻咽癌在治疗过程中,鼻咽部（头部）肿瘤扩边2mm可以达到治疗要求。颈部需要扩边5mm才能达到控制肿瘤的摆位误差的目的。

医科达新型全碳纤维床衰减及其各向一致性的研究

目的:研究放射治疗中新型全碳素纤维床在治疗中对患者剂量的影响。方法:利用0.6 cm3电离室对最新型全碳素纤维床体和床加长板衰减因子进行测量。结果:随着通过入射角度的增大,治疗床对剂量的影响也逐渐变大。在入射角度为600时6 MV,10 MV,15 MV光子衰减系数分别达到5.57,5.35,4.99;在3000时分别达到5.48,5.2,5.12。结论:最新型的全碳素纤维床对患者接受的剂量有一定的影响,随着斜入射角度增加其影响呈现增大的趋势。治疗计划系统设计时应该考虑治疗床对靶区实际受照剂量以及靶区内剂量分布的影响。

3DVH系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用研究

目的:研究3DVH系统在鼻咽癌容积旋转调强计划剂量验证中的应用。方法:选取18例鼻咽癌病例在Pinnacle计划系统(9.2版本)中进行容积旋转治疗计划设计,通过网络把治疗计划传输至MOSAIQ网络系统上,同时把治疗计划导入ARCCHECK模体重新进行剂量计算。然后把重新剂量计算得到的剂量和计划文件以DICOM的格式传输到3DVH软件系统中,比较靶区和危及器官的理论计算和实际测量之间的差异。其中比较的参数主要有:靶区的平均量(Dmean)、2%体积剂量(D2%)、98%体积剂量(D98%)以及Y通过率。危及器官如脊髓、脑干、视神经、眼晶体以及视交叉的平均剂量(Dmean)、1%体积剂量(D1%)。腮腺的平均剂量(Dmean)、30Gy的剂量体积(V30Gy)以及50%体积剂量(D50%)。结果:各个靶区的γ通过率均在95%以上,Dmean和D2%差异在1%以内,D98%差异在1.5%以内。危及器官的理论和实际测量的差异大都在1.5%以内。结论:3DVH系统是一种方便快捷的鼻咽癌容积旋转调强剂量工具,它可以更加直观的显示计划系统理论计算结果和实际测量结果之间的差异。

94例容积旋转调强治疗宫颈癌ArcCHECK验证研究

目的:研究ArcCHECK在宫颈癌容积旋转调强治疗验证中两种不同评价方法通过率比较。方法:选择94例宫颈癌在Pinnacle计划系统中进行容积旋转调强治疗计划设计,然后将计划传输至MOSAIQ网络系统上。同时把治疗计划导入ArcCHECK模体中计算。对比模体计算的结果和ArcCHECK测量得到的剂量,采用DTA方法和Gamma方法对其进行分析。阈值选用3%,3mm,10%,使用Excel统计方法选用配对t检验。结果:Gamma方法相对量通过率97.67±2.94%,DTA方法相对量的通过率为95.86±3.31%,Gamma和DTA计划通过率有明显差异(t=1.99,P<0.001)。结论:容积旋转调强治疗的宫颈癌验证中,采用不同的评价方法其验证结果有差异。需要进一步研究评价方法的本质才能客观评价验证结果。

3DCT与CBCT确定周围型孤立肺癌肿瘤内靶体积的差异性研究

目的：对比基于常规三维CT（3DCT）和k V级锥形束CT（CBCT）定义的周围型孤立性肺癌的内靶体积（ITV3DCT和ITVCBCT）大小、相似度的差异性研究。方法：纳入12例周围型孤立肺腺癌,治疗前行常规3DCT定位扫描勾画形成大体肿瘤靶区（GTV）,定义GTV前后、左右、头足向分别均匀外扩5mm、5mm、10mm形成内靶体积ITV3DCT。放疗第一天行CBCT扫描并直接勾画获取ITVCBCT,对比ITV3DCT和ITVCBCT大小,配对t检验对比ITV3DCT和ITVCBCT的差异性。同时将CT及CBCT图像融合配准调整并进行不同扫描坐标坐标系转换,使得两幅图像在同一坐标系上,用DICE相似法（DSC）计算出重叠度。结果：ITV3DCT较ITVCBCT明显偏大,体积平均增加35.4cm3（范围9.0-92.8cm3）,且P=0.000,差别有统计学意义。平均体积相似度仅为0.49（范围0.26-0.67）。结论：常规3DCT不能用于确定运动肿瘤内靶体积,临床实践中可以参考CBCT来确定肿瘤运动的大小和空间位置,以获得更好的治疗效果。

图像特征匹配的鼻咽癌调强放射治疗摆位误差

目的探讨图像特征匹配方法编程实现鼻咽癌调强治疗摆位误差数据自动化识别。方法基于Matlab平台,根据调强治疗之前的图像获取工具(CBCT)摆位误差图像,利用特征匹配的方法编程,以实现误差数据和患者住院号的自动化识别。选取2017年10—11月接受治疗的鼻咽癌初诊患者45例。进行程序稳定性和精确性测试。结果程序运行结果经过逐例人工检查,住院号和摆位误差100%获得识别。每例病例平均运行时间约为0.25 s。结论利用本研究所编的程序,可以快速并准确地获取摆位误差及患者的住院号等数据。可以满足临床数据记录的要求。

机载千伏级锥形束CT扫描剂量测量

目的:在图像引导放射治疗中,利用机载千伏级锥型束CT(KV-CBCT)每次治疗前进行图像扫描可以很好的纠正摆位误差达到精确摆位的目的,但每次进行CBCT扫描同时和给病人带来了额外的照射剂量。本文的目的就是研究Elekta Synergy X线容积扫描系统(XVI)的扫描剂量。方法和材料:将粉末热释光(TLD)放置在拟人模体的体表和体中心及特定的感兴趣区域,采用XVI系统自带的扫描条件进行扫描。结果:胸部CBCT扫描条件下扫描剂量在0.8～1.43cGy,在机架角度转到270度的时候模体表面剂量比较大。锥形束CT扫描剂量和毫安秒(mAs)成线性正比关系。