脑胶质瘤光子调强放疗与质子调强放疗计划剂量学对比研究

目的比较脑胶质瘤光子调强放疗(IMRT)计划与质子调强放疗(IMPT)计划的剂量学差异。方法回顾性分析2020年11月至2022年4月中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心接受IMRT治疗的15例脑胶质瘤患者的临床资料。在治疗计划系统中分别为每例患者图像设计IMRT及IMPT计划, 比较两种计划靶体积(PTV)、靶区适合度指数(CI)、靶区剂量均匀性指数(HI)、危及器官的最大剂量(Dmax)及平均剂量(Dmean)差异。结果 IMRT计划组PTV1、PTV2的Dmax、Dmean、CI及HI与IMPT计划组比较, 差异均无统计学意义(均P>0.05)。与IMRT计划组相比, IMPT计划组脑干Dmean[6.92 GyE(0.09 GyE, 12.58 GyE)比24.41 GyE(2.59 GyE, 34.18 GyE)]、左侧视神经Dmax[0.78 GyE(0.04 GyE, 25.18 GyE)比20.42 GyE(6.38 GyE, 37.17 GyE)]、左侧视神经Dmean[0.10 GyE(0.01 GyE, 11.63 GyE)比9.74 GyE (2.99 GyE, 20.87 GyE)]、右侧视神经Dmean[1.57 GyE(0.13 GyE, 14.90 GyE)比14.08 GyE(2.66 GyE, 23.67 GyE)]、左侧晶体Dmax[0 GyE(0 GyE, 2.91 GyE)比4.84 GyE(1.42 GyE, 5.48 GyE)]、左侧晶体Dmean [0 GyE(0 GyE, 1.73 GyE)比3.84 GyE(1.25 GyE, 4.30 GyE)]、右侧晶体Dmax[0.25 GyE(0.04 GyE, 4.55 GyE)比4.28 GyE(1.58 GyE, 5.84 GyE)]、右侧晶体Dmean[0.16 GyE(0.01 GyE, 1.95 GyE)比3.73 GyE(1.04 GyE, 4.86 GyE)]、垂体Dmax[6.97 GyE(0.18 GyE, 39.70 GyE)比36.60 GyE(2.74 GyE, 45.19 GyE)]、垂体Dmean[1.36 GyE(0.06 GyE, 13.85 GyE)比24.74 GyE(2.42 GyE, 32.80 GyE)]、海马Dmax[5.10 GyE(0.24 GyE, 26.52 GyE)比35.83 GyE(5.03 GyE, 46.11 GyE)]、海马Dmean[0.36 GyE(0.04 GyE, 25.65 GyE)比18.79 GyE(2.37 GyE, 28.10 GyE)]均低, 差异均有统计学意义(均P<0.05)。IMPT计划组与IMRT计划组脑干Dmax[51.98 GyE(0.66 GyE, 53.43 GyE)比53.29 GyE(3.87 GyE, 53.48 GyE)]、右侧视神经Dmax [9.60 GyE(0.01 GyE, 43.32 GyE)比25.37 GyE(3.45 GyE, 41.25 GyE)]比较, 差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论在脑胶质瘤放疗中, IMRT与IMPT计划均能满足放疗临床剂量要求, IMPT计划能更好保护周围危及器官, 减少海马、脑干、视神经、晶体、垂体的照射剂量。

先进放疗技术治疗骨与软组织肉瘤的研究进展

根据肉瘤发生的具体部位和病理类型,放疗可以作为新辅助治疗、辅助治疗及原发性肉瘤的局部治疗手段。放射治疗技术的发展使得骨与软组织肉瘤的治疗得到改善。光子调强放疗(IMRT)通过对线性加速器产生的光子射线的强度进行调整,从而在三维方向上改善剂量分布的均匀性。质子调强放疗(IMPT)技术的氢原子核在回旋或同步加速器中被加速、选取并输送到治疗室,在治疗室中经过一系列的调控使之能够符合特定患者肿瘤靶区的剂量分布。近距离治疗和术中放疗在微小残留病灶的治疗中已经得到了普遍应用。这些技术为肿瘤细胞提供了有效的受照剂量,限制了正常组织的受照剂量,运用于颅底肉瘤、脊柱或椎旁肉瘤、尤文氏肉瘤、腹膜后及四肢肉瘤患者。放射治疗技术的发展,尤其是IMRT、IMPT和其他荷电粒子放疗、近距离放疗和术中放疗等技术,都逐渐地改善了骨与软组织肉瘤的治疗效果。本文就骨与软组织肉瘤治疗中先进放疗技术的发展作一综述。

质子笔形束调强技术在颅脑肿瘤放疗中应用价值

目的比较质子调强放疗(IMPT)、光子调强放疗(IMRT)、光子容积旋转调强放疗(VMAT)计划在颅脑内肿瘤患者放疗中剂量学优势。方法选取山东省肿瘤医院质子中心2022-07-26-2022-11-08收治的10例颅脑内肿瘤患者分别设计IMPT、IMRT、VMAT计划,统计有代表性的剂量学数据:靶区适形度指数(CI),靶区均匀性指数(HI),梯度指数(GI),靶区最大点剂量、平均剂量,颅脑内平均剂量,2 Gy剂量对应体积(V2 Gy),5 Gy剂量对应体积(V5 Gy),10 Gy剂量对应体积(V10 Gy)以及脑干最大点剂量。结果IMPT计划靶区平均剂量为(51.57±0.49)GyE,低于IMRT[(52.30±0.31)Gy]和VMAT计划[(52.38±0.35)Gy],Z值分别为-3.161和-3.180,均P=0.001。IMPT计划靶区覆盖率为(99.39±1.53)%,优于IMRT[(99.30±0.76)%]和VMAT计划[(98.75±1.19)%],Z值分别为2.190和2.608,P值分别为0.029和0.009。VMAT计划CI为0.88±0.03,高于IMRT(0.85±0.07)和IMPT计划(0.47±0.18),Z值分别为-3.515和-3.742,均P<0.001。IMPT计划V2 Gy为(492.16±172.51)cm3,优于IMRT[(1052.14±349.8)cm3]和VMAT计划[(1165.9±320.12)cm3],Z值分别为-3.213和-3.515,P值分别为0.001和<0.001;V5 Gy为(391.53±156.04)cm3,优于IMRT[(826.00±318.16)cm3]和VMAT计划[(802.19±341.54)cm3],Z值分别为-2.986和-2.910,P值分别为0.003和0.004;V10 Gy为(286.98±150.47)cm3,优于IMRT计划[(520.42±281.48)cm3],Z=-2.079,P=0.038。结论光子IMRT、VMAT和质子IMPT技术均能满足临床要求。相比于光子,质子放疗有更少的低剂量区。但对于靠近靶区的危及器官,IMPT相比于IMRT和VMAT在控制最大点剂量方面无明显优势。

质子和光子调强放射治疗在全乳放疗中对同侧腋窝非计划性照射的剂量学比较研究

目的:本研究旨在比较质子调强放射治疗(intensity modulated proton therapy,IMPT)和光子调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)在全乳放疗(whole breast irradiation,WBI)中对同侧腋窝区域非计划性照射的剂量学差异。方法:纳入2022年8月—9月于本中心接受WBI的20例早期乳腺癌患者,分别制定1个IMPT计划和1个IMRT计划,处方剂量为4005 cGy(RBE)/15次。比较IMPT和IMRT计划的腋窝Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区,胸肌间淋巴结(rotter’s lymph nodes,RN)和腋窝-胸外侧血管连接区(axillary-lateral thoracic vessel juncture,ALTJ)的剂量学参数差异。结果:所有计划均满足CTV V_(95%Dose)≥95%的标准。IMPT的适形性指数(0.97 vs 0.95,P=0.0003)和均匀度指数(0.05 vs 0.07,P=0.0301)均显著优于IMRT。IMPT的心脏平均剂量[27.48 vs 114.74 cGy(RBE),P<0.0001]和同侧肺平均剂量[356.66 vs 498.89 cGy(RBE),P<0.0001]也显著低于IMRT。IMPT计划的腋窝Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区和RN的平均剂量、V_(50%Dose),V_(80%Dose),V_(90%Dose),V_(95%Dose)均显著小于IMRT(所有P<0.01),尤其在腋静脉以下低位腋窝区域差异最明显[平均剂量分别为79.75 vs 995.31 cGy(RBE),P<0.0001]。IMPT计划的ALTJ区域平均剂量和系列剂量-体积参数(V_(5),V_(10),V_(15),V_(20),V_(25),V_(30),V_(35))也明显低于IMRT计划(所有P<0.01)。结论:IMPT实施WBI的同侧腋窝非计划性照射剂量和ALTJ区域剂量-体积均显著低于IMRT。使用IMPT技术时,对于豁免腋窝淋巴结清扫的前哨淋巴结阳性患者,应当基于个体复发风险勾画临床靶区(clinical target volume,CTV)。高危患者的CTV需包括腋窝区域以保证疗效,而低危患者CTV则可规避腋窝以控制乳腺癌相关淋巴水肿风险。