调强放疗中生物等效均匀剂量优化结果

目的:探讨生物等效均匀剂量优化算法在调强放疗中对正常组织的保护作用,为临床调强计划设计优化提供更好的经验。方法:随机抽取鼻咽癌、食管癌和直肠癌各20例患者作为研究对象,分别对患者设计两组治疗计划进行调强优化。1组对危及器官增设等效均匀剂量(Equivalent Uniform Dose,EUD)生物优化(Plan-EUD)条件限制,另一组进行常规物理参数优化(Plan-noEUD)。采用统计学方法对两组计划正常组织剂量限制作用进行比较。结果:Plan-EUD组优化后腮腺平均剂量为2737 cGy,平均V_(30)为39.5%,平均并发症概率(NTCP)为0.29,Plan-noEUD组优化后相应值分别为3087 cGy、46.2%、0.38。EUD优化平均剂量下降350 cGy,平均V_(30)下降6.7%,NTCP下降0.09,EUD优化明显利于腮腺的保护。结论:生物等效均匀剂量优化算法在大幅提升病灶靶区边缘剂量,提高靶区的适形度和剂量均匀性的同时,可以显著降低正常组织受量,使正常组织得到更好保护。

非共面照射技术对鼻咽癌筛窦侵犯的剂量分析

目的探讨鼻咽癌筛窦侵犯调强放疗中非共面射野对正常组织的保护和提高肿瘤区的剂量。方法收集鼻咽癌筛窦侵犯患者15例,每一例患者设计2种射野方案,Ⅰ方案采用9野共面照射技术,Ⅱ方案采用9野和1野非共面照射技术。结果 2种方案比较发现:加设非共面射野能够有效改善正常组织的剂量,腮腺30Gy的照射体积减少10%以上。靶区剂量明显提高,适形性指数CI平均提高8%,均匀性指数HI平均提高6%。结论非共面照射技术在鼻咽癌筛窦调强放疗中对正常组织有保护作用并可提高肿瘤区剂量。

鼻咽癌调强放疗中加非共面照射野对剂量的影响

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma,NPC）因其解剖学结构、病理类型及生物学行为的特殊性,治疗手段以放射治疗为首选。调强放疗[1]（intensity-modulated radiation therapy,IMRT）是1种精确的放疗技术,在提高肿瘤靶区剂量的同时,

两种放疗技术在食管癌放疗中的比较

目的比较三维适形放射治疗(3DCRT)、调强技术(IMRT)在食管癌的剂量学差异。方法选择20例食管癌患者,为每例患者制定3组放疗计划:3DCRT、4野、7野计划。处方剂量为PGTV:60 Gy,PTV:50 Gy,分为26~27次照射。比较不同靶区和危及器官剂量学参数。结果4野IMRT计划CIGTV、HIPTV、CIPTV三个指数优于3D-CRT计划,4野IMRT计划CIPTV指数优于7野计划,各剂量指标的差异具有统计学意义(P<0.05);肺的受照剂量中,4野IMRT计划中V20参数优于3DCRT计划,V20、V30、V5参数优于7野IMRT计划,其差异具有统计学意义(P<0.05);三组计划中脊髓Dmax<45 Gy,心脏V33<46%,各组参数无统计学意义差别(P>0.05)。结论3DCRT不能很好的提高食管癌靶区剂量和保护重要器官的剂量,4野IMRT与7野IMRT相比,心脏、脊髓剂量差异不显著,但是肺的受量明显降低且患者接受照射的时间较7野IMRT减少2倍,治疗费用较7野调强减少1倍。

3D打印等效组织固定面罩在放疗中的应用

目的研究3D打印等效组织固定面罩技术在放射治疗中对表浅部肿瘤剂量的影响。方法随机抽取放疗中需要提高表面剂量的患者20例,分别使用Klarity商用固定面罩和3D打印等效组织固定面罩设计放疗计划,比较不同固定面罩对表浅部肿瘤放疗剂量的影响。结果使用3D打印等效组织固定面罩的计划与商用固定面罩的计划比较:靶区D95PTV、HI、CI差异均有统计学意义(P<0.05)。同一种肿瘤计划:3D打印面罩计划5000 cGy所包绕的PTV体积为95%,达到肿瘤的处方剂量;商用面罩计划5000 cGy所包绕的PTV体积为84%,远低于肿瘤处方剂量。结论3D打印等效组织固定面罩技术在表浅肿瘤的放疗中,能更好地减少空气间隙,提升肿瘤表浅剂量。

直肠癌调强放疗中剂量学研究

目的比较在直肠癌放疗中调强技术(IMRT)的剂量学差异,选取1种较优化的计划方法。方法选择20例直肠癌患者,为每例患者制定2套物理计划:5野、7野IMRT计划。处方剂量为PTV:50 Gy,分为25次照射,计划设计中保持相同的优化函数。比较不同计划中靶区和危及器官剂量学参数。结果 2组IMRT计划中CI_(PTV)、HI_(PTV)指数差异不明显,7野IMRT计划横断层剂量曲线包绕较好,但是CI_(PTV)、HI_(PTV)指数无统计学意义(P>0.05);2组计划中膀胱所接受的剂量V50,5野IMRT计划优于7野IMRT计划,剂量差异具有统计学意义(P<0.05);2组计划中左右股骨头所接受的剂量V30,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论直肠癌调强放疗能很好的提高直肠癌靶区剂量和保护重要器官的剂量,5野IMRT与7野IMRT相比,靶区剂量差异不显著,5野IMRT计划中膀胱、股骨头接受的照射剂量比7野IMRT计划低,患者接受照射的时间较7野IMRT减少25%,放射治疗费用较7野调强减少28%。直肠癌调强放疗计划选取5野IMRT是1种较好的计划方法。

不同组织密度对IMRT剂量验证通过率的影响

目的研究不同的组织密度对IMRT计划验证通过率的影响,为临床调强计划设计优化提供更好的经验。方法分别建立头部(120 KV,380 mAs)、胸部(140 KV,100 m As)和参考均匀模体(120 KV,130 m As)3种模式下CT电子密度表,选取20例鼻咽癌IMRT计划分别使用这3种CT电子密度表设计3组计划方案。结果在OmniPro I'mRT软件中设置3 mm、3%、阈值5为分析限制条件,此20例鼻咽癌IMRT计划的head-head通过率均达到96.44%±2.3%;head-chest通过率与head-head通过率比较得到为83.78%±7.1%(P<0.05);head-water通过率与head-head通过率比较得到为83.26%±7%(P<0.05)。结论对于IMRT计划优化前选取正确的电子密度是实现最大剂量通过率的保证。

直肠癌术后3种5野调强放疗计划比较

目的比较3种直肠癌术后5野调强放射治疗技术的靶区及其周围正常组织受照剂量的差异,为直肠癌术后放疗方法的临床选择提供理论依据。方法选取10例直肠癌术后患者,经增强CT扫描后在Pinnacle3治疗计划系统中进行靶区勾画。每例患者分别设计Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种不同角度的5野调强计划。3种设野方法的机架角度分别为Ⅰ:0°,72°,144°,216°,288°;Ⅱ:85°,135°,180°,225°,275°;Ⅲ:180°,180°,36°,324°,252°。在满足计划靶体积达到95%处方剂量的前提下,利用剂量体积直方图评价3种调强照射技术的靶区和周围正常组织照射剂量和靶区适形指数及剂量不均匀性指数。结果 (1)靶区适形指数Ⅰ、Ⅲ相似,均略优于Ⅱ(t=2.535、-2.305,P<0.05)。(2)靶区剂量不均匀指数三者差异无统计学意义。(3)对小肠的保护,Ⅰ与Ⅲ基本相似,而Ⅰ与Ⅱ在V15、V20、V30差异有统计学意义(t=2.990,t=5.986,t=2.947,P<0.05),Ⅱ与Ⅲ在V10、V15、V20、V30差异有统计学意义(t=-3.176,t=-5.259,t=-9.546,t=-4.741,P<0.05)。(4)对膀胱的保护,Ⅰ与Ⅱ在V20、V45、V50差异均有统计学意义(t=5.767,t=-3.354,t=-2.866,P<0.05),Ⅰ与Ⅲ在V30、V40也有差异(t=-2.910,t=-3.631,P<0.05),同时Ⅱ与Ⅲ在V20、V30、V50差异有统计学意义(t=-5.697,t=-3.356,t=4.777,P<0.05)。(5)对左右股骨头的保护,Ⅰ、Ⅲ均在高剂量区略好于Ⅱ。结论 3种调强设野方法的靶区照射剂量差异不大,但是在对小肠和膀胱等重要危机器官的保护上方法Ⅱ则明显优于Ⅰ、Ⅲ方法,因此在直肠癌术后放疗中Ⅱ照射技术具有最优性价比,推荐在临床使用。

呼吸门控加调强放疗在早期乳腺癌保乳术后放疗中的应用

目的通过与自由呼吸状态（FB）下常规切线野放疗比较,探讨呼吸门控技术（ABC）加调强放疗（IMRT）在早期乳腺癌保乳术后放疗中的应用价值。方法选择8例接受保乳手术的T1~2N0M0乳腺癌病例,其中左侧4例,右侧4例,分别在ABC及FB状态下行CT扫描,并在ABC状态下设计IMRT（ABC-IMRT）与FB状态下常规切线野放疗（FB-WBI）放疗计划。采用DVH及等剂量曲线来比较2种计划中PTV、OARs的剂量学差异。结果在两种计划中,95%PTV均接受47.5Gy/25次;ABC-IM-RT组与FB-WBI组的V90%、V105%、V110%分别为98.29%vs.97.71%（P=0.041）、54.54%vs.72.22%（P=0.035）、11.71%vs.30.69%（P=0.014）;两组同侧肺的V20、V30分别为17.89%vs.22.20%（P=0.000）、14.39%vs.18.15%（P=0.000）,平均剂量为9.81Gyvs.12.67Gy（P=0.004）;4例左侧乳腺癌患者的心脏V5、V30分别为9.40%vs.15.23%（P=0.014）、0.58%vs.5.95%（P=0.074）,30Gy等剂量线包括的心脏最大厚度为0.45cmvs.1.35cm（P=0.003）,心脏的平均剂量为2.36Gyvs.4.35Gy（P=0.044）。结论呼吸门控加全乳调强放疗改善了靶区的均匀性;降低了同侧肺、心脏的照射剂量和体积,可能降低晚期放射性肺炎及心血管事件的发生概率。

食管癌三维适形和调强放疗剂量学对比研究

目的应用三维治疗计划系统分析食管癌三维适形放疗(3D-CRT)及调强放疗(IMRT)中肿瘤靶区和危及器官的剂量分布。方法对20例胸段食管鳞癌患者行CT模拟定位。每例分别设计3D-CRT和IMRT两份计划,以95%PTV60体积获得60 Gy处方剂量进行归一,分析靶区剂量和危及器官受量。结果 IMRT的PTV50剂量参数D100和D95、PTV50体积参数V100均优于3D-CRT计划(P均<0.01),PTV50剂量参数最大剂量、最小剂量和平均剂量均优于3D-CRT计划(P均<0.01)。IMRT的PTV60参数D100、D95、V100较3D-CRT无优势,Dmean低于3D-CRT(P<0.01)。IMRT的PTV50和PTV60适形指数均优于3D-CRT(P均<0.01)。IMRT的全肺V5、V10、V15、V20和平均剂量均低于3D-CRT(P均<0.01)。IMRT和3D-CRT的心脏平均剂量相似,IMRT的脊髓剂量较3D-CRT显著增加,但未超过耐受量。结论 IMRT放疗技术能够更好实现食管癌的肿瘤靶区均匀的剂量分布,并降低肺部的照射剂量。

宫颈癌术后旋转调强放疗技术与固定野调强放疗技术的比较

目的比较宫颈癌术后放射治疗常用固定五野静态调强、七野静态调强和容积旋转调强三者之间的剂量学差异。方法随机选取10例宫颈癌术后患者,进行CT扫描后将图像传送至Pinnacle39.6放疗计划系统进行靶区及危及器官勾画。每例患者均采用3种不同射野方式进行计划设计,分别为5野IMRT计划、7野IMRT计划、Rapid Arc计划。处方剂量为50 Gy/25次。比较分析3种计划的靶区适形指数、均匀性指数、正常组织的照射剂量、机器跳数和照射时间。结果 3种调强技术靶区适形度无明显差异,均匀性和靶区的平均剂量Rapid Arc略高于IMRT(P<0.05);小肠和膀胱等危及器官的剂量分布,7野IMRT技术和5野IMRT技术无明显差异;左、右股骨头7野IMRT技术略好于5野IMRT技术,Rapid Arc技术好于IMRT技术。结论在宫颈癌术后放疗中,3种调强计划肿瘤靶区适形度、均匀性均能较好的满足临床要求,但Rapid Arc技术对于危及器官的保护要优于IMRT技术,且Rapid Arc技术同时还具有机器跳数少,治疗时间短的优势,可大幅降低患者在治疗过程中因体位变化导致靶区吸收剂量的误差。

三种放疗方法对食管癌患者靶区及相关器官的放射线受量比较

目的对比观察三种放疗方法对食管癌患者靶区及相关器官的放射线受量的影响。方法将60例食管癌患者随机分为A、B、C组,分别行常规放疗(CRT)、调强放疗(IMRT)和三维适形放疗(3D-CRT),总剂量均为56 Gy,采用剂量体积直方图比较靶区剂量和相关器官放射线受量。结果 A、B、C组靶区剂量分别为(56.12±1.23)、(55.87±1.09)、(56.32±1.45)Gy,三组两两比较,P>0.05。A、B、C组适形指数分别为0.13±0.06、0.20±0.08、0.33±0.07,C组与A、B组比较,P均<0.05。C组肺脏、脊髓、心脏的剂量体积显著低于A、B组(P均<0.05)。结论 3种治疗计划均能满足靶区剂量要求,但3D-CRT适形度好、正常组织的受照剂量小。

左侧乳腺癌保乳术后三种调强放疗的剂量学研究

目的比较左侧乳腺癌保乳术后3种不同射野数调强放疗方式(IMRT)的靶区及周围正常组织受照剂量的差异。方法选取8例左侧乳腺癌保乳术后患者,应用Pinnacle8.0计划系统分别设计3种不同射野数的调强计划:4野、5野、6野IMRT计划,用剂量体积直方图(DVH)和等剂量曲线评估3种计划的PTV和周围正常组织受照剂量。结果6F-IMRT靶区剂量分布最优,其剂量均匀性和适形度最好,5F-IMRT其次,4F-IMRT最差。与4F-IMRT比较,5F-IMRT和6F-IMRT的PTV最大剂量以及高剂量所包含的体积显著降低。3种计划左肺照射剂量差异较小,均不超过5%;然而心脏照射剂量4F-IMRT最小,与5F-IMRT和6F-IMRT比较,心脏V5、V10、V20、V30以及V40分别降低了42.37%、17.65%、5.87%、5.72%、23.38%和42.85%、30.84%、16.31%、6.45%、24.65%。结论左侧乳腺癌保乳放疗中,调强射野数的增加可以提高靶区PTV覆盖率、适形度和均匀性,但是也会增高左肺低剂量照射体积和平均剂量,右侧肺和心脏的受照剂量也会明显增高,故应根据患者实际情况应用合适的放疗计划进行放疗。

应用锥形束CT研究鼻咽癌调强放射治疗计划靶区的增长

目的:探讨应用锥形束CT(CBCT)指导鼻咽癌调强放射治疗计划靶区(PTV)增长的精确性。方法:选取在医院接受静态调强放射治疗的35例鼻咽癌患者,于治疗前进行CBCT扫描重建与定位图像配准,获得患者的摆位误差数据。分析摆位误差数据,得到所有患者的总系统误差Σ及总随机误差σ。再利用vanHerk的PTV增长公式计算得到患者头脚(X)、左右(Y)和腹背(Z)的PTV增长值。结果:鼻咽癌调强放射治疗前CTV到PTV的增长精确值在X、Y和Z的3个方向分别为0.304 cm、0.383 cm和0.416 cm。结论:鼻咽癌患者CTV到PTV增长时可以针对各个中心及患者进行个体化的增长,而不是均匀的外扩一固定值,这样更有利于对患者进行精确放射治疗。

不同调强技术在左侧乳腺癌根治术后放疗中的剂量学分析

1,资料与方法,1.1,材料病例随机选取15例左侧乳腺癌改良根治术后的放疗患者。设备:德国西门子公司Somatom Definition AS CT模拟机,美国Med-Tec 250型乳腺托架,飞利浦Pinnacle 9.8放疗计划系统。1.2,方法CT定位:患者采用乳腺托架固定,双手上举平躺于乳腺托架,患者在平静呼吸状态下,使用CT模拟机行CT扫描。CT扫描范围:下颌角至对侧乳腺下缘皱褶下5cm,扫描层厚5mm,获取CT图像后,通过网络将CT图像传输至飞利浦Pinnacle放疗计划系统。

多叶准直器在肿瘤适形放疗中的应用

目的临床应用多叶准直器(MLC)放疗时要对MLC进行验收、校对和剂量测量。材料和方法对MLC的位置精度进行检测,测量MLC的透射率和漏射率,用慢感光胶片分别测量MLC和低熔点铅的半影(20%～80%)。选15例经医生确认的放疗计划,比较低熔点铅和MLC适形所做计划放疗体积的变化。结果在(20×20)cm2野内,叶片的误差在0～±1.3mm,6MVX线MLC的透射率为2.2%～2.9%,略低于低熔点铅在厚度为8cm的透射率3.3%。相对叶片的间隙为0～6mm时漏射率为0%～53.7%。MLC的半影大于低熔点铅挡块的半影0.36～1.37mm,边界放大(Margin50%～90%)的大小MLC平均为3.52mm,低熔点铅平均为2.78mm。综合各种其他误差我们制定治疗计划时头颈部肿瘤Margin一般放大5～8mm。对体部肿瘤Margin一般放大7～10mm。结论多叶准直器的适形程度和肿瘤的大小没有直接关系,而仅仅和射束方向观察(BEV方向)的照射野的形状和叶片的宽度有关。当采用更窄的叶片并且肿瘤在BEV方向照射野的形状更加规则时,就能达到更好的适形。

高能X线照射物理参数对皮肤吸收剂量的影响

目的探讨高能X线照射物理参数对患者皮肤吸收剂量的影响。方法将模体下1 mm深度处的吸收剂量作为患者的皮肤吸收剂量,利用PTW Markus平行板电离室和Unidos剂量仪测量楔形板、体位固定膜及射线能量、照射野面积、源皮距(SSD)和射野偏离中心轴距离对皮肤吸收剂量的影响。结果与不加楔形板(开野)相比,加入楔形板后6、10和18 MV的皮肤剂量平均下降分别约3.0%、1.5%和0.8%;使用体位固定头膜的皮肤剂量增量小于体模,与不使用体位固定体模相比6 MV增量分别为9.82%和10.55%,10 MV增量分别为10.25%和11.03%,18 MV增量分别为8.30%和8.96%;皮肤吸收剂量随射线能量、SSD和离轴距离增大而减小,但随照射野面积和射野偏离中心轴距离增大而增大。结论高能X线照射野面积对皮肤吸收剂量有显著影响,临床应据此合理设计相关物理参数。

VMAT旋转调强多中心照射技术在全脑全中枢放疗中的应用

目的比较全脑全中枢常用放疗技术的靶区及其周围正常组织受照剂量的差异,为全脑全中枢患者放疗方法的临床选择提供科学依据。方法随机选取10例全脑全中枢放疗患者,经增强CT扫描后传输图像在Ecalipse13.5放疗计划系统中进行靶区勾画。每例患者分别设计三维适形计划Ⅰ,3D-CRT+IMRT调强计划Ⅱ,VMAT多中心治疗计划Ⅲ三种放疗计划。在满足PTV临床靶区达到95%处方剂量的前提下,利用3维放疗计划系统自带的剂量体积直方图(DVH)评价三种放射治疗技术的靶区和周围危及器官照射剂量和靶区剂量不均匀性指数(HI)及适形指数(CI)。结果①VMAT计划靶区的均匀性指数和适形度指数要显著优于常规CRT计划和CRT+IMRT计划。②VMAT计划晶体受量略高于3DCRT和CRT+IMRT。③3DCRT计划小肠所受照射的最大剂量显著高于计划Ⅱ和Ⅲ。④VMAT计划甲状腺平均剂量显著低于计划Ⅰ和计划Ⅱ。⑤VMAT计划的肾脏所受照射的平均剂量略高于计划I和Ⅱ。⑥计划Ⅱ的肺受照平均剂量较计划Ⅰ和计划Ⅲ略高;肺接受的低剂量照射体积V 10计划Ⅱ和Ⅲ则明显小于计划Ⅰ。⑦计划Ⅲ的心脏受照最大剂量、平均剂量及心脏高剂量区域V 20显著低于计划I和计划Ⅱ。结论VMAT多中心全脑全脊髓放疗技术既可以解决照射野衔接处剂量冷热不均问题,明显提高整个靶区范围内剂量分布的均匀性和适形度,同时又可以大幅降低患者危及器官所受的照射剂量,从而更好的保护周围正常组织。

基于数字高程模型的山谷地形效应分析

采用DEM数据建立基于数字高程模型的三维有限元山谷地形模型,研究了输入不同地震波情况下,山谷地形不同监测点处的动力响应特性。数值模拟结果表明,地形效应对地震动的振幅影响很大,随高程增加振幅幅值不断增大;山谷地形的顶部加速度峰值大于底部峰值,地形的放大效应在顶部比底部明显;同时,存在地震波的行波效应,表现为山谷顶部相对于山谷底部的滞后性;山谷地形对高频段（〉10 Hz）的地震波存在滤波作用,对地震波低频段（2～5 Hz）的能量起到放大作用;山谷地形跨度大小对场地地形效应的数值模拟结果表明,当跨度减小时,峰值加速度放大作用趋于明显,即由地表引起的地形效应,随着跨度的增大逐渐趋于平缓。

左侧乳腺癌改良根治术后常用调强照射技术剂量学比较

目的评估乳腺癌改良根治术后三种常用调强照射技术的靶区及其周围正常组织受照剂量的差异,为术后临床最佳治疗计划的选择提供科学理论依据。方法随机选取左侧20例乳腺癌改良根治术后患者,经CT扫描后将图像传至Pinnacle^39. 6治疗计划系统中并由同一医生进行靶区勾画。针对每例患者靶区分别设计临床常用的IMRT6野计划、IMRT7野计划和VMAT 3种调强计划。利用剂量体积直方图评价3种调强照射方法的靶区和周围正常组织照射剂量体积和靶区适形指数及剂量不均匀性指数。结果 (1)VMAT靶区PTV的D_(mean)较6F、7F小,VMAT的靶区适形度最高,7F次之,6F最差。3种计划靶区均匀性指数无差异。(2)VMAT心脏最小受量要稍大于6F、7F;但心脏最大受量及平均剂量三者间无差异。VMAT心脏V_(30),V_(40)等高剂量受照体积明显小于6F、7F,而低剂量V_5～V_(20)三者间无明显差异。(3)患肺最大剂量、最小剂量及平均剂量三者并无明显差别。6F左肺中高剂量照射体积V_(15)、V_(20)、V_(30)、V_(40)、V_(50)较VMAT明显高。7F左肺的中高剂量照射体积V_(15)、V_(20)、V_(30)也显著高于VMAT,但在其余体积处两者无明显差别。6F与7F 2种计划差异不明显。(4)6F右肺平均剂量D_(mean)明显低于7F和VMAT,但低剂量区域V_5、V_(10)等处三者间差异不具有统计学意义。(5)右侧乳腺的D_(mean)、V_5、V_(10)等处三者之间差异不具有统计学意义。结论与常规固定野放疗6F与7F相比,VMAT计划在满足乳腺癌改良根治术后靶区剂量分布适形度和均匀性临床要求的同时还可以更好的降低肺组织和心脏、脊髓等危及器官的照射剂量和照射体积进而减少其并发症的发生率,具有重要实际临床意义和推广应用价值。