螺旋断层放射治疗计划中不同射野宽度对鼻咽癌靶区和危及器官剂量学的影响

目的探讨螺旋断层放射治疗系统(TOMO)在计划中不同射野宽度对鼻咽癌(NPC)靶区和危及器官剂量学的影响。方法选取2022年8月至2023年3月本院NPC患者15例,对其进行TOMO计划设计,分别完成不同射野宽度的计划设计,评价PGTVnx,PTVnd的均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)、98%靶区体积剂量(D98)、2%靶区体积剂量(D2);PTV1、PTV2的CI;危及器官中脑干、视路系统(晶体、视交叉、视神经)、脊髓等最大剂量(D_(max))、腮腺、颌下腺、甲状腺、喉、口腔等平均剂量(D_(mean));治疗时间、机器跳数(MU)。结果射野宽度为1 cm、2.5 cm、5 cm PGTVnx的HI为0.040±0.007、0.052±0.006、0.086±0.007;PTVnd的HI为0.026±0.001、0.039±0.003、0.058±0.003;射野宽度对靶区的HI影响明显,差异有统计学意义(P<0.05);射野宽度为1 cm、2.5 cm、5 cm PGTVnx的D2分别为72.100(71.800,72.200),73.200(72.350,73.391),74.829(74.800,75.300),射野宽度对靶区受照剂量影响明显,差异有统计学意义(P<0.05)。不同射野宽度对左晶体D_(max)(Gy)、右晶体D_(mean)(Gy)、左眼球D_(mean)(Gy)、右眼球D_(mean)(Gy)、左视神经D_(max)(Gy)、右视神经D_(max)(Gy)、视交叉D_(max)(Gy)、脑干D_(max)、左颞叶V60(cc)、右颞叶V60(cc)、右颞叶V65(cc)、口腔D_(mean)(Gy)、口腔V40(%)、左腮腺V30(%)、右腮腺V30(%)的差异均有统计学意义(P<0.05);不同射野宽度对机器跳数与治疗时间差异有统计学意义(P<0.05)。结论在NPC螺旋断层放射治疗中,保证体位准确的前提下,选取射野宽度为1.0 cm对视路系统,脑组织以及口腔腮腺等危及器官的剂量获益明显。

鼻咽癌螺旋断层放射治疗在不同射野宽度下的剂量学研究

目的:探讨鼻咽癌(NPC)螺旋断层放射治疗(HT)在不同射野宽度(FW)下的剂量学特性。方法:选取在医院就诊的20例NPC患者,将其病例资料数据传至治疗计划系统,固定螺距为0.287、调制因子(MF)为2.5两个参数,仅改变FW,对每例患者分别设计3个放射治疗计划。评价靶区95%的靶体积所接受的剂量(D95%)、100%处方剂量的靶体积(V_(10)0)、适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)和危及器官(OAR)受照最大剂量(D_(max))和平均剂量(D_(mean))、计划设计时间和计划出束时间。结果:鼻咽计划肿瘤体积(PGTVnx)、转移性淋巴结计划肿瘤体积(PGTVnd)和临床计划靶区(PCTV2)的靶区覆盖度D95%射野宽度1.048 cm优于2.512 cm和5.048cm,差异有统计学意义(F=7.758,F=6.542,F=8.058;P<0.05);CI和HI均表现为FW越小越好。3组计划的OAR参数均满足临床要求,OAR 1.048 cm计划参数优于2.512 cm,OAR 2.512 cm计划参数优于5.048 cm,右侧眼晶状体D_(max)、左侧眼晶状体D_(max)、右侧眼球D_(max)、左侧眼球D_(max)、右侧视神经D_(max)、视交叉D_(max)、右侧颞下颌关节D_(max)、左侧颞下颌关节D_(max)、右侧内耳D_(max)、左侧内耳D_(max)、脊髓D_(max)、脑干D_(max)、下颌骨D_(max)、右侧腮腺V_(10)、右侧腮腺V_(30)、左侧腮腺V_(20)、左侧腮腺V_(30)和口腔V_(40)各组之间的差异有统计学意义(F=170.127,F=156.034,F=107.102,F=86.095,F=5.091,F=7.616,F=79.973,F=79.488,F=49.041,F=43.400,F=7.713,F=5.070,F=7.588,F=8.179,F=5.756,F=6.287,F=6.020,F=12.604;P<0.05)。计划设计时间随FW减小而显著缩短,机器出束时间和机架旋转圈数随FW减小显著增加。结论:在选择HT参数时需综合考虑,根据NPC的不同分期以实事求是为原则做出最佳选择。综合以往研究与本研究,建议在治疗患者较多的情况下NPC HT计划射野宽度选用2.512cm。

下咽癌静态调强放疗与两种射野宽度设计螺旋断层治疗的剂量学研究

目的:通过比较下咽癌常规静态调强(SaS IMRT)与钨门宽度分别设置1.05 cm、2.50 cm两种螺旋断层治疗(Heli-cal tomotherapy,HT/HT1.05、HT2.50)的剂量学差异,探讨两种照射技术的特点及剂量学优势的可能性。方法:选择10例下咽癌术后患者分别设计SaS IMRT、HT1.05、HT2.50三组治疗计划,分别比较三组计划靶区及危及器官的剂量分布、剂量体积直方图(DVH)中的多个指标情况。另外,对不同照射技术间MU数与治疗时间予以评估。结果:SaS IMRT计划的靶区覆盖度、均匀性、适形度均不如两组HT计划,HT1.05计划较HT2.50计划在靶区剂量分布上有较为明显的优势。与HT2.50计划相比,SaS IMRT降低了腮腺以及口腔的受照剂量但增加了脊髓、脑干的最大剂量,而HT1.05计划较前两组相比能够得到更好地正常组织保护,但平均治疗时间为HT2.50计划组的2.42倍。结论:三组治疗计划均能得到较好的剂量分布,而HT1.05在靶区剂量分布以及周围危及器官的保护上具有明显的优势。

不同铅门宽度在宫颈癌容积调强放疗中的应用效果分析

目的从计划质量、计划复杂度和γ通过率探讨铅门宽度在宫颈癌容积调强(volume moderated arc therapy,VMAT)中的应用。方法选取2019年6月到2020年10月在自贡市第一人民医院肿瘤科放疗中心收治的宫颈癌患者20例,采用Eclipse v13.6对患者宫颈癌术后制定4组容积调强(RapidArc)计划。Half-V组:双弧铅门一端开至最大靶区边缘(Tmax),另一端开至靶区中线T0;Arc1-V组:双弧铅门宽度为2/3靶区宽度;Arc2-V组:双弧宽度为5/6靶区宽度;All-V组:两弧均开至靶区最大边缘,其余优化参数及目标函数均相同。对比并分析4组计划的靶区和危及器官剂量学参数、计划复杂度和γ通过率差异。结果4组计划靶区剂量学差异无统计学意义;4组计划左侧股骨头、小肠的Dmax和直肠与膀胱的V30与V40差异均有统计学意义(P<0.05),且随着铅门宽度的增加,左侧股骨头、小肠、直肠和膀胱受照剂量逐渐增长。4组计划平均叶片运动轨迹(ALT)、控制点平均射野面积(AP/CP)、子野面积(AP)>64 cm2、MU和γ通过率显著相关(P<0.05):随着铅门宽度增加,AP/CP、AP>64 cm2和γ通过率呈现增长趋势,而MU和ALT则呈现降低趋势。全弧范围内Half-V组的MU/CP曲线整体高于其他3组;全弧范围各组控制点(control point,CP)的AI变化趋势差异不大。结论宫颈癌VMAT铅门宽度可依据实际需求设置为2/3或者5/6靶区宽度。

MRI/CT融合图像与CT图像勾画海马区在HP-WBRT中TOMO适宜参数的研究

目的探索MRI/CT融合图像与CT图像在勾画海马区时,螺旋断层放射治疗技术(Tomotherapy,TOMO)应用于海马保护性全脑放射治疗的适宜参数。方法选取2017年1月至2022年12月间在陕西省肿瘤医院实施海马保护性全脑放射治疗的66例患者数据为研究对象,其中36例患者海马区使用MRI/CT融合图像进行勾画,30例患者使用CT图像进行勾画。通过调整不同的调制因子(Modulation Factor,MF)、射野宽度(Field Width,FW)和螺距(Pitch)参数,采用不同的参数组合,评估治疗计划的靶区覆盖率和危及器官剂量,以探索适用于TOMO的合适参数。结果基于MRI/CT融合图像勾画的海马区体积(HPL、HPR两侧)显著大于基于CT图像勾画的海马区体积(P<0.001)。使用MRI/CT融合图像勾画海马区时,TOMO的最佳MF取值为2.7,使用CT图像勾画时最佳取值则为2.5;两者的FW最佳值均为2.5 cm;MRI/CT融合图像的Pitch最佳值为0.287,CT的Pitch取值为0.287和0.430时均符合要求。结论通过比较MRI/CT融合图像和CT图像勾画海马区时的不同参数方案,得出适用于海马保护性全脑放射治疗的TOMO适宜参数,可为优化放疗方案,提高海马保护性全脑放射治疗的准确性和安全性提供参考。

Elekta Motorized Wedge 6MV X-ray楔形因子特性的初步研究

目的:探讨Elekta motorized wedge楔形因子随射野宽度和测量深度的变化特性。方法:对Elekta Precise直线加速器6 MV X-ray,用Farmer 2571指形电离室和美国Capintec 192剂量仪,在固定测量深度的条件下,逐步扩大射野,实测获得15°,30°,45°,60°四个角度楔形板的楔形因子随射野宽度的变化特性;在固定射野宽度的条件下,逐步改变测量点的深度,实测获得15°,30°,45°,60°四个角度楔形板的楔形因子随测量深度的变化特性;同时,将每个实测到得的楔形因子与Elekta Precise TPS 2.12模拟实测条件输出的楔形因子进行了对比。结果:Elekta motorized wedge楔形因子随射野宽度和测量深度的增加而变大,呈现线性变化。当FSZ<20 cm×20 cm时,楔形因子随射野宽度线性变化的斜率比较大,当FSZ>20 cm×20 cm时,楔形因子随射野宽度线性变化的斜率比较小,深度对楔形因子的影响小于射野宽度。Elekta Pre-cise TPS 2.12模拟实测条件输出的楔形因子与实测得到的相近,偏差较小。结论:当FSZ<20 cm×20 cm时,宽度对楔形因子的影响不能忽略,因此处方剂量计算时应先求得等效方野,而后用该等效方野对应的楔形因子进行楔形野的处方剂量计算;当FSZ>20 cm×20 cm时,可以采用20 cm×20 cm测得的楔形因子进行楔形野的处方剂量计算;深度对楔形因子的影响可忽略,可以将参考深度(水下10 cm)获得的楔形因子用于所有的深度。

螺旋断层放疗在分段全身照射中上下靶区衔接处剂量分布的影响因素研究

目的 选取10例身高在120.0cm左右的急性白血病患者分上下两段行螺旋断层治疗(HT)实现全身照射(TBI),通过分析衔接处靶区剂量分布的变化情况,寻找最佳靶区间隔距离所对应的计划设计参数。方法 选取的研究对象使用德国Siemens公司定位CT获得层厚为5 mm的全身图像,同时在髌骨上方10 cm处放置铅丝,作为上下两段靶区的分割线。在美国瓦里安Eclipse 13.5医生工作站进行靶区和危及器官的勾画,其中上下靶区在铅丝分割处依次分别内收不同距离,然后传至HT计划工作站进行计划设计,其中射野宽度(FW)分别选择5.0、2.5、1.0 cm,螺距分别选择0.430与0.287,调制因子1.8,剂量计算网格(最精细:0.195 cm×0.195 cm),其余计划参数都保持一致。将其分两段照射的上下靶区依据不同参数进行计划设计,并将设计好的不同参数的计划分别对应叠加在一起进行分析衔接处靶区剂量分布的变化情况。结果 通过比较不同螺距和射野宽度所对应不同间隔距离的衔接处靶区的剂量分布,发现只有射野宽度才影响衔接处靶区的剂量分布:当射野宽度为5.0 cm时,靶区间隔距离为5.0 cm在衔接处的剂量分布最佳;同理当射野宽度为2.5和1.0cm时,靶区间隔距离分别为2.0和1.0 cm时最佳,即衔接处靶区的最佳剂量分布所对应的间隔距离与射野宽度保持一致。而螺距对衔接处靶区剂量和总治疗时间比值没有影响,总治疗时间长度与射野宽度保持一致反比关系。结论 对于HT进行分段式TBI治疗时,采用如上的计划设计参数,同时靶区勾画时间隔距离与射野宽度保持一致,能保证在进行分段TBI治疗时衔接处靶区不会出现剂量冷热点,确保了治疗的精确与安全。在实际临床治疗过程中,为达到治疗效果与效率的平衡,需要选择合适的计划参数。