Varian 23 EX加速器附加锥形束CT图像均匀性分析

目的分析Varian 23 EX加速器附加KV X线锥形束CT(CBCT)在不同扫描条件下图像均匀性的变化。方法采用安装在直线性加速器上的CBCT系统,在标准头/体部扫描条件下重复扫描体模,并将数据通过放疗网络传至计划系统及Matlab 7.0,利用Eclips计划系统评价获取图像在x、y及z轴方向上的均匀性变化,并与传统扇形束CT(FBCT)扫描重建图像的测量结果进行比较。结果 CBCT图像在标准头/体部扫描条件下,在三个轴向上均有良好的对称性和均匀性。在标准头部扫描方式下CT值的波动范围分别为:x轴±25 HU,y轴±30 HU,z轴±20 HU。在标准体部扫描模式下,CT值的波动范围略大。等中心横断面x,y轴方向上具有最佳的对称性和均匀性。相对于x,y轴方向,z轴具有更佳的对称性和均匀性。Bowtie滤过器能够明显减少模体散射线,可提高图像的均匀性。结论 Varian 23 EX加速器附加KV X线CBCT图像均匀度好,通过对CT值校正,CBCT可以用于治疗计划系统的剂量计算。

胶质母细胞瘤术后IMRT和VMAT的剂量学比较

目的比较胶质母细胞瘤术后放疗采用逆向调强(IMRT)和容积旋转调强(VMAT)技术在靶区和危及器官的剂量学差异,并比较不同技术的机器跳数、计划优化时间和治疗时间的差异,探讨VMAT技术在胶质母细胞瘤放疗中应用的可行性和优劣性。方法收集胶质母细胞瘤病例资料10例,术后3周内行MR增强扫描及CT增强定位扫描,层厚3 mm,采用医科达的Oncentra治疗计划系统进行MR-CT图像融合,医生勾画靶区和危及器官;物理师对个病例分别设计5野的IMRT计划、单弧VMAT计划(VMAT1)和双弧VMAT计划(VMAT2),处方剂量为PTV 60 Gy/30f。利用剂量体积直方图(DVH)和等剂量分布曲线比较靶区的覆盖率、适形指数、均匀指数以及危及器官的受照剂量,比较不同技术的机器跳数、优化时间和治疗时间的差异。结果 3组计划靶区剂量分布均较好,IMRT、VMAT1和VMAT2的靶区PTV 95%体积达到的剂量组间比较差异无统计学意义;适形指数组间差异有统计学意义,VMAT的适形指数比IMRT好,但单弧VMAT与双弧VMAT两组间差异无统计学意义。均匀指数3组间差异无统计学意义。危及器官包括脑干、患侧晶体、对侧晶体、患侧视神经、对侧视神经和视交叉,所有危及器官的最高剂量在3组计划中差异均无统计学意义。机器跳数3组间差异有统计学意义,IMRT组与VMAT1组比VMAT2组的跳数少。治疗时间3组间差异有统计学意义,IMRT组与VMAT1组比VMAT2组的治疗时间少,VMAT1组治疗时间最短。计算优化的时间IMRT最短,双弧VMAT最长,3组计划差异均有统计学意义。结论胶质母细胞瘤术后放疗计划设计采用单、双弧的VMAT计划的靶区适型指数都好于IMRT组。单弧的VMAT计划的机器跳数与IMRT计划相当,但治疗时间短。双弧的VMAT计划的机器跳数多、治疗时间长。计算优化的时间IMRT短,VMAT长。

乳腺癌保乳术后俯卧位与仰卧位放疗危及器官剂量比较的Meta分析

目的探讨乳腺癌保乳术后采用俯卧位与仰卧位放疗危及器官的剂量差异,为临床实践提供证据。方法制定严格的纳入和排除标准,全面检索Pub Med、FMJS、CHKD和万方全文数据库。纳入乳腺癌保乳术后俯卧位与仰卧位危及器官剂量对比的相关研究。统计学处理采用Cochrane协作网提供的Rev Man5.2统计软件计算标准化均差及其95%可信区间。结果共检索到267篇文献,经评价后最终16个研究442例乳腺癌患者符合本系统评价的纳入标准。Meta分析结果显示:乳腺癌保乳术后患者采用俯卧位放疗患侧肺(SMD=-4.36,95%CI:-5.41^-3.31,P<0.001)和心脏(SMD=-0.24,95%CI:-0.4^-0.09,P<0.05)受照剂量明显低于仰卧位;对侧乳腺受照剂量在两种体位间差异无统计学意义(SMD=0.19,95%CI:-0.02~0.40,P>0.05)。结论与仰卧位相比,乳腺癌保乳术后俯卧位放疗可明显降低心脏和患侧肺的受照剂量。

基于宽带检测放疗X-光光声效应仿体实验

目的：搭建一个宽带检测的单振元光声信号采集系统采集仿体的光声信号,探讨不同介质X-光光声信号差异和人体切片体模光声信号的去噪方法。方法：带宽为0.10～1.00 MHz的单振元宽带换能器垂直于X-光照射方向在样本一侧采集超声信号,超声信号通过34 d B带宽为0.05～5.00 MHz的前置放大器放大后由数字采集卡（采样率=40.00 MHz）采集并存储到计算机中。首先通过光声信号在整体包络、信号强度、振荡趋势、上下包络所围成的面积等方面差异对4种仿体进行分析。另外对人体切片模体的X-光声信号在有限长单位冲激响应低通滤波的基础上进行小波平移不变量去噪与只对模体光声信号进行小波平移不变量去噪,比较这两种去噪方式的效果。结果：不同仿体光声信号有差异,这种差异与物质的成分和比例相关。对人体切片体模光声信号通过Db3小波基进行5层分解的小波平移不变量去噪,比有限长单位冲激响应低通滤波能更好地提高信号信噪比。结论：利用6 MV医用直线加速器的短脉冲X-光光声信号对介质的差异性及小波去噪有助于提高其对放疗的研究与应用价值。

X射线光声成像的信号检测与仿真

通过理论仿真和实验检测结果,分析由医用直线加速器产生的X射线照射铅块所产生的光声信号特性.使用光电二极管搭建一个光电检测电路,检测到医用直线加速器所产生的脉冲X射线的光脉冲宽度约为4μs.采用K-wave工具包仿真分析脉冲宽度为几个微秒的光脉冲所产生的光声信号.搭建了一个光声信号检测系统,对比分析分别使用Olypus V301商用探头与自制的PZT-4陶瓷换能器时的检测性能.结果表明,两款探头都检测到了光声信号,V301商用探头检测结果与理论仿真波形一致性较好,但信噪比低,而本研究设计的PZT-4检测灵敏度高,但检测到的信号波形与理论仿真结果偏差较大.两款探头在检测脉冲宽度为4μs的X射线脉冲所产生的声信号时都存在不足,为更好的检测该光声信号,需设计一款中心频率在70 kHz附近、带宽较宽、检测灵敏度较高的探头.

肿瘤热化疗用磁性聚合物微球的制备及表征

以磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子和可降解聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物为原料,采用乳化-溶剂挥发法制备获得磁性聚合物微球。通过傅里叶红外光谱、热失重曲线、透射电子显微镜、振动样品磁强计对所制备的磁性聚合物微球的各项性能进行表征,并利用高频磁感应设备测定磁性聚合物微球的磁感应加热性能。结果表明,所制备的两种磁性聚合物微球中Fe_3O_4纳米粒子的含量分别为10.1%和18.8%,其比饱和磁化强度分别为2.3 emu/g和6.8 emu/g;在高频磁场作用下,8 min内升温分别可达到9℃和16.5℃,完全满足肿瘤磁热疗的升温需求,在肿瘤磁热疗及热化疗结合治疗中有着很好的应用潜力。

乳腺癌保乳术后俯卧位与仰卧位放疗剂量比较的Meta分析

目的探讨乳腺癌保乳术后放疗采用俯卧位与仰卧位靶区和危及器官的剂量差异,为临床实践提供证据。方法制定严格的纳入和排除标准,计算机检索Cochrane图书馆(2014第1期)、Pub Med、FMJS、EMBASE、CHKD、CNKI、VIP和Wanfang数据库,查找有关乳腺癌保乳术后俯卧位与仰卧位靶区和危及器官剂量对比的临床研究,检索时限均为建库至2014年7月25日。统计学处理采用Rev Man5.2软件计算标准化均数差进行分析。结果经评价最终纳入17个研究,包含542例乳腺癌保乳术后放疗患者。Meta分析结果显示:1乳腺癌保乳术后患者采用俯卧位放疗患侧肺[标准化均数差=-4.36,95%可信区间(-5.41,-3.31),P<0.000 01]和心脏[标准化均数差=-0.24,95%可信区间(-0.4,-0.09),P=0.002]受照剂量低于仰卧位。2靶区剂量均匀性俯卧位明显好于仰卧位[标准化均数差=0.42,95%可信区间(0.24,0.60),P<0.001];但靶区剂量覆盖范围在两种体位间无明显差异[标准化均数差=-0.18,95%可信区间(-0.39,0.04),P=0.11]。3两种体位间腋窝淋巴结Ⅰ区[标准化均数差=-7.49,95%可信区间(-15.24,0.26),P=0.06]和Ⅱ区[标准化均数差=-5.38,95%可信区间(-11.31,0.56),P=0.08]的剂量覆盖范围无明显差异,但Ⅲ区剂量覆盖范围俯卧位明显低于仰卧位[标准化均数差=-1.14,95%可信区间(-1.61,0.67),P<0.001]。结论与仰卧位相比,乳腺癌保乳术后俯卧位放疗可降低心脏和患侧肺的受照剂量,改善靶区剂量均匀性,但对腋窝淋巴结区剂量覆盖范围明显不足。

鼻咽癌常规二维、三维适形和调强适形放疗颞叶剂量学比较

目的:利用三维治疗计划系统(TPS)分析鼻咽癌常规二维(2DRT)、三维适形(3D-CRT)和调强适形放疗(IMRT)三种计划颞叶和靶区的剂量分布,比较鼻咽癌三种放疗计划中颞叶的剂量差别。方法:选择鼻咽癌患者20例,其中T1、T2期10例,T3、T4期10例,采用TPS对每例患者分别设计2DRT、3D-CRT和IMRT三套放疗计划,分析每套计划中颞叶Dmean、Dmax、D1cc、V60和V65及靶区的D mean和D95,比较三套计划中颞叶的剂量差别,以及这种差别的幅度与T分期有无关系。结果:(1)靶区剂量:2DRT、3D-CRT和IMRT三组计划中PGTV nx的D95在T1、T2期分别为6678 cGy、6864 cGy和7044 cGy;在T3、T4期分别为7140 cGy、7336 cGy和7294 cGy。(2)颞叶剂量:2DRT、3D-CRT和IMRT三组计划相比,颞叶受照剂量和体积依次降低(Dmean、Dmax、D1cc、V60和V65),其中所有T分期的D1cc和T3、T4期的Dmax、V60和V65在三组计划间均有统计学差异;所有T分期的D mean和T1、T2期的V60和V65在3D-CRT和IMRT组间无统计学差异,但均明显低于2DRT;T1、T2期的D max在IMRT组明显低于2DRT和3D-CRT组,但后两组间无统计学差异。(3)颞叶V60和V65在2DRT、3D-CRT和IMRT计划中依次减小趋势在T3、T4期比T1、T2期更明显。结论:与2DRT、3D-CRT相比,IMRT能明显降低鼻咽癌颞叶受照剂量和体积,特别是T3、T4期鼻咽癌,颞叶高剂量区受照体积降低更明显;但在一些IMRT技术资源缺乏的地区,NPC放疗可提倡运用3D-CRT技术更好保护颞叶,应尽量减少2DRT技术的应用。

盆腔肿瘤放疗的肠道不良反应和剂量体积的影响因素与控制

随着放疗设备和放疗技术不断发展，现代放疗已进入精确定位、精确计划和精确治疗的“三精”时代[1]。近年来，在宫颈癌、直肠癌和膀胱癌等盆腔肿瘤放疗中，调强放射治疗（IMRT）和自适应放射治疗（ART）等精确放疗技术较常规放疗在保护危及器官（OAR）方面具有明显优势，因而在临床上得到广泛应用。但盆腔肿瘤局部剂量的进一步提高仍受小肠等OAR受照剂量和体积的限制。因此，盆腔放疗中采用何种方法更好地保护小肠等器官，成为国内外学者研究和争论的热点。本文对盆腔肿瘤放疗中影响肠道受照剂量和体积的几种方法进行综述。