不同靶区边缘参数对乳腺癌根治术后容积弧形调强放射治疗计划质量的影响

目的探讨不同靶区边缘参数对乳腺癌根治术后容积弧形调强放射治疗(VMAT)计划质量的影响。方法回顾性分析2021年1月至2022年12月于医院行VMAT的14例乳腺癌根治术后患者的临床资料。所有患者均采用Monaco计划系统设计Tight组、Narrow组、Normal组3组不同靶区边缘参数的VMAT计划,并比较3组靶区剂量学指标[PTV的平均剂量(D_(mean))、最大剂量(D_(max)),2%PTV体积受照射剂量(D_(2%))、98%PTV体积受照射剂量(D_(98%))、50%PTV体积受照射剂量(D_(50%)),适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)、剂量梯度指标(GI)]、危及器官(OARs)剂量学指标[患侧肺体积百分比(V_(5)、V_(20)、V_(30))和平均剂量(D_(mean)),健侧肺体积百分比(V_(5))和平均剂量(D_(mean)),心脏体积百分比(V_(5))和平均剂量(D_(mean)),脊髓最大剂量(D_(max))及健侧乳腺平均剂量(D_(mean))]及计划参数[计划控制点数(CP)、机器跳数(MU)和出束时间(T)]。结果Tight组的D_(mean)、D_(max)、D_(2%)、D_(50%)、HI、GI均低于Narrow组和Normal组,且Narrow组的D_(mean)、D_(2%)、D_(50%)、HI、GI均低于Normal组,差异有统计学意义(P<0.05);Narrow组和Normal组的D_(max)比较,差异无统计学意义(P>0.05);Tight组的D_(98%)和CI均高于Narrow组和Normal组,且Narrow组的D_(98%)高于Normal组,差异有统计学意义(P<0.05);Narrow组和Normal组的CI比较,差异无统计学意义(P>0.05)。Tight组的心脏V_(5)、D_(mean)和脊髓D_(max)均低于Narrow组和Normal组,且Narrow组低于Normal组,差异有统计学意义(P<0.05);Tight组和Narrow组的健侧乳腺D_(mean)均低于Narrow组,差异有统计学意义(P<0.05);3组其他OARs剂量学指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。Tight组的CP、MU和T均高于Narrow组和Normal组,且Narrow组高于Normal组,差异有统计学意义(P<0.05);Tight组的MU高于Narrow组和Normal组,差异均有统计学意义(P<0.05);Narrow组和Normal组的MU比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论设计乳腺癌根治术后VMAT计划时,合理设置靶区边缘参数可改善剂量学特性,有助于提高放射治疗的精准性和治疗效果。

宫颈癌患者容积弧形调强放射治疗计划临床剂量验证的结果

目的 探讨宫颈癌患者容积弧形调强放射治疗(VMAT)计划剂量验证中采用平均γ和平均距离一致性(DTA)的意义,为临床提供参考。方法 随机选取2022年3—12月于岳阳市中心医院肿瘤科接受VMAT治疗的40例宫颈癌患者作为研究对象,所有患者治疗前均进行剂量验证数据的采集,并完成全程放射治疗;计算绝对剂量和相对剂量在3%/3 mm和3%/2 mm标准下的平均γ及平均DTA,采用SPSS 26.0统计软件分析数据。结果 40例患者在3%/3 mm标准下的通过率均>95%,在3%/2 mm标准下的通过率均>90%,所有计划均符合临床实施标准。绝对剂量在3%/3 mm和3%/2 mm标准下的平均γ均大于相对剂量,差异有统计学意义(P <0.05);绝对剂量在3%/3 mm标准下的平均γ小于在3%/2 mm标准下,差异有统计学意义(P<0.05)。相对剂量在3%/3 mm、3%/2 mm标准下的平均DTA比较,差异无统计学意义(P> 0.05);绝对剂量在3%/3 mm、3%/2 mm标准下的平均DTA比较,差异无统计学意义(P> 0.05);绝对剂量在3%/3 mm标准下的平均DTA小于在3%/2 mm标准下,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 在宫颈癌患者VMAT计划剂量验证中,绝对剂量及相对剂量在3%/3 mm标准下的平均γ和平均DTA均小于在3%/2 mm标准下,表明评判标准越严格,γ及DTA越大,计划可能越难通过。

瓦里安Clinac iX直线加速器容积弧形调强放射治疗多叶光栅联锁的检修

1故障现象执行容积弧形调强放射治疗（volumetric modulated arc therapy,VMAT）时,机架旋转到340°至60°之间报多叶光栅（multi-leaf collimators,MLC）联锁。2故障分析加速器型号为瓦里安i X,MLC型号为瓦里安MLC-120-（[1,2]）。出现该故障时查看MLC的位置。

食管癌容积弧形调强放射治疗计划剂量学研究

食管癌是目前国内常见的恶性肿瘤之一。放射治疗是食管癌主要、有效、安全的治疗方法之一。尤其是对于颈段、胸上段以及局部晚期的食管癌,放疗成为其首选的治疗方式。容积旋转调强(volumetric modulated arc therapy,VMAT)作为一种先进的放疗技术,已经被用于治疗食管癌数年。但目前国内外关于食管癌VMAT计划的剂量学方面的研究,还存在着许多争议。本文从VMAT基本原理及食管癌VMAT放疗计划的研究现状和进展这两个方面做一综述。

X射线体元蒙特卡罗算法计划统计不确定度对直肠癌容积旋转调强放射治疗计划的影响

目的:研究Monaco放射治疗计划系统X射线体元蒙特卡罗(XVMC)算法中计划统计不确定度(SUpC)对直肠癌容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划优化与剂量计算的影响。方法:回顾性选取2018年1-12月广西医科大学第一附属医院收治的10例直肠癌患者放射治疗资料,在Monaco放射治疗计划系统中采用XVMC算法,分别设置SUpC为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25和1.50,设计6种VMAT计划(SUpC_(0.25)、SUpC_(0.50)、SUpC_(0.75)、SUpC_(1.00)、SUpC_(1.25)和SUpC_(1.50))进行优化和计算,比较6种不同VMAT计划中靶区最大剂量(D_(max))、平均剂量(D_(mean))、均匀性(HI)和适形度(CI)的差异,以及危及器官(OAR)的膀胱、小肠、股骨头和正常组织剂量差异,分析SUpC值对VMAT计划的控制点SUpC(SUpCP)、损失值loss、历史密度(HD)、优化计算时间(Time)、子野数(Segment)、机器跳数(MU)、出束时间(DT)等参数的影响。结果:随着SUpC增大,与SUpCP_(0.25)相比,其余5种计划靶区D_(max)、D_(mean)及HI分别增大,CI分别降低,差异有统计学意义(F=45.62、13.83、24.94、15.79,P<0.05),OAR膀胱的D_(max)、D_(mean)和正常组织的D_(max)、50 Gy剂量体积百分比(V_(50))分别增大,差异具有统计学意义(F=26.54、0.87、45.52、7.05,P<0.05)。与SUpCP_(0.25)相比,其余5种计划优化计算时间Time随SUpC增大分别减少,差异具有统计学意义(F=329.69,P<0.05)。SUpC≤1时,靶区D_(max)相比于SUpC_(0.25)时剂量偏差≤3%;SUpC≥1时,优化计算时间<10 min。结论:随着SUpC值增大,高剂量区域的D_(max)增多,靶区剂量被高估,靶区HI和CI变差,加速优化计算效率。针对Monaco计划系统进行直肠癌VMAT计划设计时推荐使用SUpC值为1,可以在保证计划质量最好的情况下有效提高直肠癌VMAT计划的优化效率,为直肠癌VMAT临床计划设计提供理论依据。

中间剂量计算模式对食管癌容积旋转调强放射治疗计划的影响

目的探讨中间剂量计算(IDC)模式对食管癌容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划的影响。方法选取2021年12月至2022年8月医院收治的18例食管癌患者,在Eclipse15.6治疗计划系统上重新设计VMAT计划,分为未应用IDC模式计划和应用IDC模式计划,比较两种计划的靶区和危及器官(OARs)的剂量学差异。结果两种计划靶区的D_(98)、D_(2)、D_(mean)、适形度指数(CI)和均匀性指数(HI)等参数比较,差异有统计学意义(P<0.05)。两种计划双肺的V_(5)、V_(10)、V_(20)、V_(30)和D_(mean)及脊髓D_(max)比较,差异无统计学意义(P>0.05),但应用IDC模式计划的心脏V_(30)、V_(40)、D_(mean)均低于未应用IDC模式计划,差异有统计学意义(P<0.05)。结论应用IDC模式计划较未应用IDC模式计划具有更好的靶区适形度和均匀性,同时降低了OARs剂量,因此,应用IDC模式计划可以提高食管癌VMAT计划的质量。

准直器角度对局部中晚期中上段食管鳞状细胞癌患者动态容积调强放射治疗计划剂量的影响

目的探讨不同准直器角度对局部中晚期中上段食管鳞状细胞癌患者行动态容积调强放射治疗(VMAT)时剂量的影响,为放射治疗计划的设计提供参考。方法选取2020年1月至2021年8月于医院行VMAT的18例局部中晚期中上段食管鳞状细胞癌患者,在其他治疗参数不变的情况下,设置准直器角度为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°,设计11个计划。以准直器角度0°为参考,比较各计划的计划靶区(planning target volum,PTV)评价指标[D_(98)、D_(2)、D_(mean)、均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)及机器跳数(monitor unit,MU)]和危及器官评价指标[双肺V_(5)、V_(15)、V_(20),心脏V_(30)、V_(40),脊髓D_(max)和脊髓规划风险量(PRV)(脊髓外扩0.40 cm得到)D_(max)]。结果准直器角度为15°时,靶区的HI、CI均最接近1,表明此时靶区的均匀性和适形性最佳。准直器角度为20°时,靶区的HI相比0°时变化明显(t=2.406,P<0.05),双肺的V_(5)、V_(15)相比0°时变化明显(t=2.959、3.003,P<0.05)。准直器角度为45°时,MU相比0°时明显增大(t=-3.444,P<0.05)。结论局部中晚期中上段食管鳞状细胞癌患者行VMAT时,15°为相对合适的准直器角度,可在保证靶区剂量分布的同时更好地保护危及器官,提高治疗效率。

最小子野宽度对食管癌容积调强弧形治疗计划的影响

目的基于不同最小子野宽度(MSW)对于食管容积调强弧形放射治疗(VMAT)计划质量和执行效率的影响。方法随机选择15例食管癌患者,其中男性11例,女性4例;年龄45~68岁,中位年龄59岁。设计0.5 cm、1.0 cm、1.5 cm3种不同MSW的VMAT计划,保证其他计划参数不变。评价靶区均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)和平均剂量及控制点数(CP)和机器跳数(MU)值,并进行三维剂量验证测量。结果不同MSW对危及器官的保护是相当的,在MSW 0.5 cm、1.5 cm时肿瘤靶区平均量GTV Dmean[(68.95±0.03)Gy vs(68.29±0.03)Gy]、在MSW 1.0 cm和1.5 cm时计划靶区(PTV)的HI差异有统计学意义(1.14±0.00 vs 1.13±0.00)(P<0.05);MSW 1.0 cm、1.5 cm时总MU和CP与0.5 cm比较,平均减少量分别为(12.5±4.1)%、(13.9±4.8)%和(28.5±5.4)%、(18.4±3.4)%。计划验证使用阈值为10%,3%/3 mm的Gamma分析方法,计划验证通过率分别为(96.73±0.27)%、(96.98±0.32)%、(97.25±0.42)%,差异无统计学意义,均能满足临床需求。结论增加MSW在保证计划食管癌的VMAT计划质量下,可以降低MU,提高计划执行效率,MSW为1.0 cm会是一个较优选择。

Eclipse计划系统MU Objective工具在鼻咽癌容积调强放射治疗计划中的应用研究

目的:探讨Varian Eclipse计划系统MU Objective工具在鼻咽癌容积调强放射治疗(VMAT)计划中的应用,旨在保证治疗计划质量的同时降低治疗计划的机器跳数(MU)。方法:选取已接受容积调强放射治疗技术的21例鼻咽癌患者,在未使用MU Objective工具的情况下给每例患者设计治疗参考计划(MU_(ref));将使用MU Objective工具对MU_(ref)进行重新优化,分别设置MU_(ref)的MU的30%、50%、70%、90%和120%,分别命名为MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)、MU_(90%)和MU_(120%)。将治疗计划MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)、MU_(90%)和MU_(120%)分别与MU_(ref)进行配对t检验统计分析,比较两种治疗计划的靶区、危及器官(OAR)剂量分布和计划的MU。结果:使用MU Objective工具对参考计划优化MU后,与参考计划相比部分靶区和OAR剂量体积参数差异虽有统计学意义,但无临床意义。治疗计划参数为MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)和MU_(90%)时,与MU_(ref)比较计划MU平均分别减少21.5%、19.5%、16.6%和8%,差异有统计学意义(t=9.652,t=8.843,t=8.963,t=11.323;P<0.05)。在MU_(120%)时,治疗计划MU平均增加1.7%,但未显著提高靶区剂量覆盖。结论:对于鼻咽癌VMAT计划,使用Eclipse计划系统的MU Objective工具在减少计划MU的同时可获得与参考计划相似的剂量分布。MU Objective工具可作为鼻咽癌或其他部位VMAT计划的常规使用工具,以保证计划质量同时减少放射治疗计划的MU。

三维与四维锥形束CT在肺癌容积旋转调强计划精确放射治疗中的比较研究

目的:比较研究三维锥形束CT(3D-CBCT)与四维锥形束CT(4D-CBCT)在肺癌容积旋转调强治疗(VMAT)计划精确放射治疗中的应用。方法:选取在医院接受VAMT放射治疗的101例肺癌患者,根据治疗中扫描模式的不同,将使用3D-CBCT成像的患者纳入3D-CBCT组(45例),将使用4D-CBCT成像的患者纳入4D-CBCT组(56例),比较两组患者治疗中CT图像校正后分次间摆位误差、肿瘤靶区外放边界、肿瘤内靶区(ITV)体积、靶区计划靶体积(PTV)剂量和危及器官(OAR)心脏受照剂量。结果:两组患者治疗中CT图像校正后左右(X轴)方向、前后(Z轴)方向摆位误差均显著下降,差异有统计学意义(Z=-3.005,Z=-2.047;P<0.05),上下(Y轴)方向摆位误差无统计学差异;两组PTV外放范围均在Y轴方向最大;两组肺上叶肿瘤ITV体积差异无统计学意义,4D-CBCT组肺中下叶ITV体积明显低于3D-CBCT组,差异有统计学意义(Z=-2.245,P<0.05);4D-CBCT组靶区最大剂量(D_(max))、最小剂量(D_(min))、平均剂量(Dmeam)及靶区95%受照剂量(D_(95))Gy均大于3D-CBCT组,且D_(min)、D_(mean)及D_(95)差异有统计学意义(Z=-2.207,Z=-4.872,Z=-4.405;P<0.05);4D-CBCT组OAR心脏V_(20)、V_(30)、D_(mean)测量值均低于3D-CBCT组,其差异有统计学意义(Z=-2.077,Z=-2.208,Z=2.071;P<0.05)。结论:4D-CBCT与3D-CBCT相比,可减少摆位误差并提高摆位的精确性,缩小PTV的外放距离,提高靶区剂量,减少周围OAR的受量。

基于ArcCheck和电子射野影像装置脑瘤患者特异性容积调强放射治疗剂量验证过程容差限值与干预限值研究

目的:基于ArcCheck和电子射野影像装置(EPID)开展脑瘤患者特异性容积调强放射治疗(VMAT)剂量验证,明确两种不同类别验证工具对脑瘤VMAT剂量验证的适用性,探索剂量验证中γ通过率容差限值(TL)和干预限值(AL),为放射治疗质量控制提供参考。方法:采用随机数表法选取在医院实施VMAT计划的180例脑瘤患者。根据病种及部位的不同将其分为30例较大靶区胶质瘤计划(X方向≥14 cm)、30例中等靶区胶质瘤计划(X方向<14 cm)、30例较小靶区室管膜瘤计划、30例生殖细胞瘤全脑计划、30例生殖细胞瘤全脑室计划、60例生殖细胞瘤小野加量计划和30例脑膜瘤计划,分别基于ArcCheck和EPID开展剂量验证,并将其分为ArcCheck组和EPID组;γ分析均设置为3%/2 mm标准、10%剂量阈值下γ通过率≥95%;对比两组验证计划γ通过率,评价剂量验证的TL和AL。结果:(1)靶区较大胶质瘤和全脑计划中ArcCheck组γ通过率分别为98.40%和98.90%,均高于EPID组,其差异有统计学意义(Z=-4.423,Z=-4.685;P<0.05),ArcCheck组TL、AL明显高于通用限值,EPID组TL、AL较通用限值差近5%;(2)靶区中等胶质瘤和全脑室计划中ArcCheck组和EPID组γ通过率分别为96.98%、97.36%和97.11%、97.60%,两组γ通过率差异无统计学意义,两组TL和AL均≥94%和>90%;(3)小靶区的室管膜瘤计划和生殖细胞瘤小野加量计划,ArcCheck组γ通过率分别为93.45%和94.06%,均低于EPID组,其差异有统计学意义(t=-9.40%,t=-9.41;P<0.05),ArcCheck组TL较通用限值差分别为6.88%和8.47%,AL较通用限值差分别为10.40%和8.76%,EPID组TL>90%、AL接近90%;(4)靶区大小不一、形状复杂的脑膜瘤中ArcCheck组和EPID组γ通过率分别为96.75%和97.05%,差异均无统计学意义,ArcCheck组TL、AL分别为89.33%和86.86%;EPID组TL、AL分别为93.17%和89.69%,更接近通用限值。结论:在靶区较大胶质瘤和全脑VMAT计划中,推荐使用ArcCheck进行剂量验证。在靶区较小室管膜瘤、生殖细胞瘤小野和脑膜瘤VMAT计划中,推荐使用EPID进行剂量验证。

锥形束CT评价前列腺癌容积调强弧形放射治疗分次间摆位误差及外放边界研究

目的利用锥形束CT(CBCT)评价前列腺癌容积调强弧形放射治疗(VMAT)分次间摆位误差及其分布情况,为临床靶区(CTV)到计划靶区(PTV)所需的外放边界提供依据。方法选取2014年1—10月在温州医科大学附属第一医院放射治疗中心接受根治性放射治疗的前列腺癌患者40例,均采用VMAT,治疗前1 h嘱患者排空膀胱和直肠,然后喝水500 ml,憋尿充盈膀胱,使治疗时和CT定位时的膀胱和直肠充盈程度尽量一致。所有患者首次摆位后行CBCT扫描,得出校正前摆位误差,在线校正后开始VMAT,2 Gy/次,5次/周,共计39次,照射总剂量为78 Gy。结果每例患者CBCT扫描得出16组误差数据,共计640组误差数据。统计学分析得出前列腺癌VMAT分次间摆位误差为:左右方向(0.14±0.10)cm,头脚方向(0.28±0.13)cm,腹背方向(0.18±0.12)cm;利用公式外放边界=2.5Σ+0.7δ计算出前列腺癌VMAT时CTV到PTV的外放边界为:左右方向0.41 cm,头脚方向0.80 cm,腹背方向0.54 cm。结论 CBCT可以在线验证前列腺癌VMAT时分次间的摆位误差,实时校正摆位误差,实现精确放射治疗。

基于CT图像的容积旋转调强放射治疗三维剂量验证定量分析

目的:定量分析容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划的二维和三维剂量验证结果,探讨患者放射治疗中基于CT图像的三维验证定量参考标准。方法:选取在医院行脑部肿瘤术的31例患者资料,统一放射治疗计划可变因素,对Monaco计算的VMAT计划行二维和三维剂量验证。Compass三维剂量验证系统是基于患者CT的剂量和γ值分布的结果分析,统计不同剂量差异和(或)距离一致性标准(3%/3 mm,3%/2 mm,2%/2 mm)处方剂量10%(R_(10%))与处方剂量50%(R_(50%))区域、计划靶区体积(PTV)和肿瘤靶区体积(GTV)的γ通过率,R_(10%)和R_(50%)的平均γ值及剂量-体积直方图(DVH)中PTV和GTV的99%体积接受到的剂量(D99%)、平均剂量(D_(mean))、1%体积接受到的剂量(D1%)差异。对同电离室测量的与模体计算的二维剂量分布在不同标准的γ通过率和平均γ值统计分析。结果:基于患者CT的三维剂量验证分布定量分析中,R_(10%)、R_(50%)和GTV在3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm不同标准时的γ通过率均>90%,PTV在3%/3 mm、3%/2 mm时γ通过率>90%,而在2%/2 mm时γ通过率均值为85.56%,R_(10%)和R_(50%)平均γ值均<0.6。DVH统计PTV和GTV的D_(99%)、D_(mean)及D_(1%)剂量差异<3%。二维剂量验证以处方量10%为阈值,γ通过率均>95%,平均γ值<0.4。结论:对基于CT图像的VMAT计划三维剂量验证以3%/2 mm、全局归一定量评价时,将R_(10%)的γ通过率>95%或平均γ值<0.4作为计划验证通过的标准。

脑胶质瘤术后容积旋转调强放射治疗计划中CT模拟定位技术确定治疗等中心可行性研究

目的:通过对CT模拟(CT-Sim)定位阶段确定的治疗等中心与治疗计划系统(TPS)阶段确定的治疗等中心进行容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划剂量学比较,探讨在CT-Sim阶段确定脑胶质瘤治疗等中心的可行性。方法:选取医院收治的17例脑胶质瘤术后患者,按治疗等中心选择位置的不同,将TPS自动放置等中心(TPS-AUTO)纳入TPS-AUTO组,将CT-Sim定位技术确定的术后靶区中心(Sim-AUTO)纳入Sim-AUTO组,将CT-Sim定位技术确定的听眉线上5 cm层面为全脑中心(Sim-RML)纳入Sim-RML组,将TPS放置的基于靶区几何中心的等中心(TPS-GEOM)纳入TPSGEOM组共计4组。放射治疗设计的等中心进行VMAT计划设计,以TPS自动放置等中心(TPS-AUTO)计划为基准,比较4组方案的靶区20%、50%、98%靶区体积的受照剂量(D_(2)、D_(50)、D_(98))、适形度指数(CI)和均匀性指数(HI)等剂量参数。结果:4组计划的靶区近似最大剂量(D2)、平均剂量(D_(50))、最小剂量(D_(98))、CI和HI剂量学参数均能满足临床要求。通过比较靶区计划肿瘤体积(PGTV)64靶区剂量学参数,以CT-Sim定位技术确定的治疗等中心在CI上优于TPS确定的治疗等中心,但差异无统计学意义,比较PGTV58靶区剂量学参数,D98在TPS确定的等中心计划中高于CT-Sim定位技术确定的全脑中心(t=2.128,P<0.05),但CI值低于CT-Sim定位技术确定的全脑中心,差异均有统计学意义(t=-3.498,P<0.05),TPS放置的基于几何中心的等中心的全脑低剂量区V10和总MU更小。Sim-AUTO组脑干外扩3 mm的1cc体积所受照剂量(D1cc)优于TPS-AUTO组,差异具有统计学意义(t=-5.337,P<0.05)。结论:通过CT-Sim定位技术确定的放射治疗等中心进行计划设计能够满足临床所需的靶区要求,并减少复位过程中误差的引入,避免潜在错误,提高工作效率。

最小子野宽度对直肠癌短程容积旋转调强放射治疗计划质量的影响

目的:探究在局部进展期直肠癌术前新辅助短程放射治疗中最小子野宽度(MSW)设置对容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划的剂量学和质量参数的影响。方法:采用随机数表法选取在医院完成直肠癌术前新辅助短程放射治疗的29例患者,采用Monaco治疗计划系统(TPS),依据调强放射治疗逆向计划优化中最小子野宽度参数设置,为每例患者设计MSW0.5、MSW1.0、MSW1.5和MSW2.0的4种VMAT计划,MSW分别设置为0.5 cm、1.0 cm、1.5 cm和2.0 cm,在相同优化函数限制条件下进行计算,并采用三维剂量验证系统进行计划验证,分析比较4种计划的靶区和危及器官(OAR)的剂量学2%、50%和98%靶区体积的受照剂量(D_(2)、D_(50)、D_(98))、最大剂量(D_(max))、最小剂量(D_(min))、平均剂量(D_(mean))、107%处方剂量覆盖的体积(V_(107%))、均匀性指数(HI)和适形度指数(CI)差异;通过机器跳数和γ通过率结果分析MSW对计划执行质量的影响。结果:计划靶区中4种计划之间D_(98)、D_(2)、D_(min)及V_(107%)具有统计学差异,而D_(50)、D_(max)和D_(mean)则无统计学差异;4种计划的靶区剂量HI、CI和机器跳数比较,差异有统计学意义(x^(2)=25.561,x^(2)=32.298,x^(2)=85.841;P<0.05)。在OAR中,MSW0.5和MSW1.0对股骨头、膀胱和小肠的保护能力优于MSW1.5和MSW2.0,4种VMAT计划之间机器跳数随MSW设置增加而依次减小,MSW2.0的机器跳数显著小于其余3种计划,其差异有统计学意义(x^(2)=85.841,P<0.05);γ通过率方面,在2mm/2%和1mm/1%标准下,MSW0.5的γ通过率低于其余3种计划;在3mm/3%标准下,MSW0.5与MSW1.0相当,且均低于其余2种计划,其差异有统计学意义(x_(3mm/3%)^(2)=64.959;P<0.05)。结论:在直肠癌术前新辅助短程VMAT计划中,MSW设置为0.5 cm和1.0 cm时,能够获得略好的靶区处方剂量覆盖和OAR保护,MSW设置为2.0 cm时能够满足临床要求的同时具有更小的机器跳数和更好的计划验证通过率。

不同体位容积调强放射治疗和调强适形放射治疗宫颈癌患者膀胱的剂量学差异

目的 探讨仰卧位与俯卧位容积调强放射治疗(VMAT)与调强适形放射治疗(IMRT)术后补充放疗时宫颈癌患者膀胱的剂量学差异。方法 采用随机抽样法选取20例宫颈癌术后患者,在CT模拟定位时分别采用仰卧位与俯卧位两种体位进行定位,在Eclipse计划系统中分别对每例患者进行VMAT和7野IMRT设计,分别比较两种体位、两种放疗技术宫颈癌患者膀胱的剂量学差异。结果 仰卧位时,宫颈癌患者VMAT时膀胱受照射剂量超过30 Gy的体积(V_(30))、V_(40)及平均剂量(D_(mean))均明显低于IMRT,差异均有统计学意义(P<0.01)。俯卧位时,宫颈癌患者VMAT时膀胱V_(30)、V_(40)、V_(50)及D_(mean),均低于IMRT,差异均有统计学意义(P<0.05)。无论是IMRT还是VMAT,俯卧位宫颈癌患者的膀胱V_(30)、V_(40)及D_(mean)均低于仰卧位,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 宫颈癌术后患者补充放疗时,采用俯卧位VMAT可以最大限度地减少膀胱受照射剂量,但俯卧位患者治疗的摆位误差和治疗重复性等还需要进一步研究。

碳素纤维床对宫颈癌容积弧形旋转调强放射治疗计划的剂量影响

目的:研究碳素纤维床对宫颈癌容积弧形旋转调强放射治疗(VMAT)计划的剂量影响及其修正方法。方法:使用CT电子密度模体校准大孔径CT的CT值,在Eclipse 10.0计划系统中建立相对电子密度-CT值曲线。将医用电子直线加速器上的碳素纤维床在CT下进行扫描,图像传输至Eclipse计划系统并测量碳素纤维床的CT值。以此CT值为基础在计划系统中建立碳素纤维床的模型,测量碳素纤维床在计划系统中和实际情况下对剂量的衰减系数并进行比较,两者测量条件保持一致。选取宫颈癌ⅠA、ⅡB期共5例患者,使用Eclipse计划系统设计无碳素纤维床计划。之后在患者定位图像上分别建立Thin、Medium和Thick这3种厚度的碳素纤维床模型,将无碳素纤维床治疗计划直接移植到3种不同厚度碳素纤维床图像上,治疗中心不变,机器条数不变,进行剂量计算。最终比较有和无碳素纤维床之间、3种不同厚度碳素纤维床之间计划靶区(PTV)与危及器官的剂量差异。结果:Thin和Thick厚度碳素纤维床对实际测量和计划系统计算的剂量衰减系数相差均不超过±1%;不论是PTV还是危及器官,无碳素纤维床与3种不同厚度碳素纤维床的剂量参数结果比较均具有统计学意义(P<0.05);不同厚度碳素纤维床对PTV和危及器官剂量评价的准确性有一定影响。结论:加速器碳素纤维床对宫颈癌VMAT计划的剂量分布有一定影响;在进行VMAT治疗时,应准确建立碳素纤维床的模型参与剂量运算;并且根据靶区与碳素纤维床之间的位置关系选择添加相应厚度的碳素纤维床模型。

肝癌三维适形、静态调强与容积旋转调强放射治疗的剂量学研究

【目的】比较三维适形放射治疗(3DCRT)、静态调强(sIMRT)和容积旋转调强(VMAT)技术在肝癌的剂量学差异,评价不同放疗技术的优劣性。【方法】选择20例行4DCT扫描的原发性肝右叶癌,为每例患者制定三套放疗计划:3DCRT、9野sIMRT和VMAT计划。处方剂量统一为50 Gy,分25次照射。比较不同计划的靶区和危及器官剂量学参数、加速器跳数(MU)以及治疗参数等。【结果】三组计划的Dmax无明显差异;IMRT和VMAT计划的靶区覆盖率、均匀性和适形性均显著优于3DCRT。三组计划的肝平均剂量分别为(20.5±4.5)Gy(3DCRT)、(21.1±3.8)Gy(IMRT)、(20.9±3.9)Gy(VMAT),肾脏、胃、小肠、脊髓的受照剂量差异不明显。3DCRT、IMRT、VMAT计划的MU分别为405±99、392±81、438±76(P=0.226),有效治疗时间分别为(2.1±0.2)min、(4.8±0.7)min、(3.0±0.2)min(P=0.000)。【结论】VMAT的剂量分布与IMRT相仿,可显著提高治疗效率。与3DCRT相比,IMRT和VMAT计划均可显著改善肝癌靶区的剂量覆盖,但在正常器官的保护方面并无明显优势。

容积旋转调强技术在乳腺癌根治术后放射治疗中的应用

目的:应用容积旋转调强放射治疗技术(volumetric modulated arc therapy,VMAT)于乳腺癌改良根治术后的辅助放疗,探索VMAT在乳腺癌根治术后放射治疗中的可行性及潜在优势。方法:30例乳腺癌改良根治术后拟放疗患者行CT扫描,照射靶区包括胸壁及锁骨上淋巴引流区,处方剂量为50 Gy/25次;ADAC Pinnacle9.0放射治疗计划系统设计切线野三维适形治疗计划和VMAT计划,Elekta公司Synergy直线加速器执行计划;比较两种计划的靶区及重要危及器官(肺、心脏、对侧乳腺、甲状腺、肱骨头等)剂量学参数及计划执行效率。结果:切线野适形计划及VMAT计划均能满足临床治疗需求,双90°弧段VMAT计划较单240°弧段或单360°弧段有更优的靶区剂量分布。VMAT计划靶区适形度指数和均匀性指数优于CRT,分别为0.63:0.44和1.11:1.15,差异具有显著性。VMAT分别降低患侧肺平均V20、V30、V40体积8%、10%、11%;但VMAT组患侧肺低剂量区V5平均增加16%,V10则差异无显著性。心脏平均剂量VMAT和CRT分别为5.2 Gy和4.1 Gy。心脏高于20 Gy、30 Gy的体积VMAT:CRT分别为3%:5%、1%:3%。心脏、全肺及除靶区以外的正常组织平均受照射低剂量区(≤10 Gy)体积VMAT高于CRT组,高剂量区(≥20 Gy)体积VMAT低于CRT组。VMAT治疗时间平均为152(107～214)s,CRT治疗时间平均为231(152～434)s,差异有统计学意义,P<0.05。每分次治疗平均机器跳数分别为VMAT(450 MU)、CRT(489 MU),差异有统计学意义,P<0.05。结论:VMAT应用于乳腺癌改良根治术后的放疗是可行的,VMAT较CRT有更优的靶区剂量分布和更小的危及器官高剂量受照体积。对类似乳腺的偏人体中心的放疗靶区,采用两段小角度VMAT治疗弧,可以改善靶区的剂量分布。VMAT可以缩短治疗时间,提高患者舒适性和放疗工作效率。

宫颈癌术后静态调强放疗与单个和2个全弧容积调强弧形治疗的剂量学比较

目的:比较宫颈癌术后静态调强放疗(IMRT)与单个全弧容积调强弧形治疗(VMAT)(Arc1)、2个全弧VMAT(Arc2)的计划质量、治疗效率和执行精度,为临床上宫颈癌术后VMAT治疗的弧数选择提供参考依据。方法:选取20例宫颈癌术后患者,给以相同的处方剂量和优化参数,分别设计7个野IMRT(7F-IMRT)、Arc1和Arc2计划,比较7F-IMRT与Arc1计划和Arc2计划的计划靶体积(PTV)和危及器官(OAR)的剂量学差异、治疗计划机器跳数(MU)和执行时间,采用γ分析法评价通过率,验证治疗计划的剂量准确性。结果:Arc2计划靶区适形度(CI)和靶区剂量均匀性(HI)均优于7F-IMRT计划(P<0.05),7F-IMRT优于Arc1计划(P<0.05);Arc2计划直肠V50、小肠V40和V10均低于7F-IMRT计划(P<0.05),而Arc1计划的直肠、膀胱和小肠的近似最大剂量(D2cc)、平均剂量(Dmean)和V50均高于7F-IMRT计划(P<0.05或P<0.01);与7F-IMRT计划比较,Arc2计划的MU和治疗时间分别减少24%和54%(P<0.05),剂量验证的3mm/3%的γ通过率三者比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:宫颈癌术后患者VMAT治疗,采用单个全弧难以满足临床要求,宜至少采用2个全弧,能缩短治疗时间,减少治疗中分次内误差和患者的不适感。