重离子放射治疗靶区边缘剂量跌落分析

[目的]分析重离子放疗时靶区后缘的剂量跌落梯度,利用重离子治疗计划系统(treatment planning system,TPS),分析固定束照射时在不同的入射方式、多种剂量分割条件下靶区边缘的剂量跌落速度,为重离子放射治疗时靶区与危及器官之间的相对安全距离提供参考数据。[方法]在TPS中选择重离子均匀扫描模式,在均匀水模体中设计多种常用分割条件下单野照射、两野对穿照射、两野正交照射的重离子计划,以射野后缘中心轴线上剂量开始快速下降的位置为基准,采集各计划的剂量跌落数据。[结果]剂量跌落数据分析显示,单野照射时,射野后缘5mm距离后剂量可跌落至约20%;两野对穿照射时,射野后缘5mm距离后剂量可跌落至约50%;两野正交照射时,射野后缘5mm距离后剂量可跌落至约30%~38%。重离子射束后缘的剂量跌落迅速,远优于X射线,在设计放射治疗计划时,可在满足靶区照射剂量的同时,使紧邻靶区的危及器官剂量限值达到临床可接受范围内。[结论]通过计划系统中的数据分析,可以看出重离子束射野后缘剂量的锐度是优于侧缘的,但其产生的X线污染也不容忽视;在实际情况中,重离子束穿射的人体组织是不均匀的,这也会对射野后方的剂量跌落曲线产生影响。故在实际临床中,还需考虑不均匀的CT值对重离子射束剂量跌落的影响。

影响前庭神经鞘瘤放射外科治疗计划的梯度指数的因素研究

目的探索影响前庭神经鞘瘤(VS)放射外科计划梯度指数(GI)的因素。方法收集上海伽玛医院神经外科2020年1月—2021年9月收治的所有VS患者的治疗计划。根据因素对GI的影响是患者固有特性决定的还是治疗计划决定的分为两大类,再对上述因素和GI的关系进行统计分析研究。结果研究共纳入309例患者的治疗计划,患者固有特性决定的因素中,肿瘤最大直径、肿瘤体积和GI的相关性有统计意义;而对治疗计划决定的因素的单因素分析发现,各计划参数与GI的相关性均有统计意义;综合患者因素和计划因素的多因素分析发现,病灶最大直径、是否有手术史和覆盖指数的相关性有统计意义。结论VS治疗计划中,GI同时受到患者固有因素和治疗计划本身因素的双重影响,病灶大小和既往手术史对于GI的影响可能最大。

准直器角度对颅内两个脑转移瘤容积旋转调强计划的影响

目的:探讨多叶准直器角度对两个脑转移瘤容积旋转调强(VMAT)计划剂量学参数和机器跳数的影响。方法:选择10例已放疗的颅内两个脑转移瘤患者CT图像作为研究对象,在准直器角度为0°,调整每条弧的准直器至合适角度,尽量使叶片能够最大遮挡病灶之间的正常脑组织,以VMAT方式分别设计计划,比较两组计划的靶区适形度指数、剂量梯度跌落指数(GI)、剂量均匀性指数(HI)、危及器官剂量分布、靶区周边正常组织受量体积以及机器跳数。结果:与准直器角度为0°的计划比较,调整每条弧的准直器至合适角度,靶区适形度指数差异无统计学意义(t=1.084, P=0.32),GI和HI差异具有统计学意义(GI:t=3.415, P=0.014;HI:t=3.455, P=0.014);周边正常组织2和4 Gy剂量体积差异有统计学意义(P=0.018, P=0.045),6、12和16 Gy剂量体积差异无统计学意义(P>0.05);危及器官最大受照剂量相似,差异无统计学意义(P>0.05);机器跳数平均减少282 MU。结论:在两个多发脑转移瘤VMAT计划优化选择准直器运行方向,剂量梯度跌落更陡,剂量分布更均匀,且可降低正常组织低剂量区受量,以及明显减少机器跳数。

高能X射线放疗中气腔问题探讨

探讨影响气腔界面剂量建成与跌落效应的参量：气腔尺寸、射野大小、气腔前方组织厚度。并讨论放疗实践中所涉及的气腔问题，如鼻咽癌及喉癌的放疗。结果表明，简便实用的方法是适当增大射野以降低气腔效应直至忽略其影响。

重离子放射治疗双微小展宽峰组合照射方法

在基于被动式束流配送系统的分层适形重离子治疗当中,需要利用微型脊形过滤器(mini ridge filter,mini-RF)将单能重离子束Bragg峰展宽为峰区近似高斯分布的微小展宽峰(mini spread-out Bragg peak,mini-SOBP),从而达到减少照射分层数及照射时间的目的。采用较宽的mini-SOBP可以有效减少照射分层数,但会增大展宽Bragg峰(SOBP)远端剂量跌落距离,增加对靶区后方正常组织或危及器官的辐照剂量。这一问题可以通过双mini-SOBP的组合照射方法来解决。使用2种mini-RF对单能重离子束Bragg峰略微展宽得到2种半高宽(FWHM)且剂量分布近似高斯分布的mini-SOBP,通过基于放射生物学模型的剂量优化,证实了在SOBP平顶区按生物有效剂量均匀和物理吸收剂量均匀的展宽情况下,双mini-SOBP组合照射方法均可以在减少照射分层数的同时较大幅度地减小SOBP远端剂量跌落距离。

早期非小细胞肺癌立体定向放疗计划自动评估研究与实现

目的在Eclipse计划系统中实现早期非小细胞肺癌(NSCLC)体部立体定向放疗计划中靶区适形度、剂量溢出、剂量跌落等指标的自动评估。方法使用Eclipse Scripting API应用程序开发接口和C#编程语言,以脚本插件结合可执行程序的方式进行开发。根据美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)0915号报告中NSCLC立体定向放疗计划要求,实现相关指标的自动评估,其中还设计了一种等间距采样和双阈值的规则,可以更精确和便捷进行靶区外剂量跌落的评估。结果随机选取临床上13例NSCLC立体定向放疗计划,分别使用本文中的方法和Eclipse系统自带的模块进行评估结果对比可知,两种方式评估结果都符合临床要求,耗时分别为(6.31±1.11)s和(678.54±60.92)s,使用前者评估效率更高(P<0.05)。结论NSCLC立体定向放疗计划评估软件界面友好,能实现靶区适形度、剂量溢出和剂量跌落等指标的自动评估,有效的提高了工作效率。