广义等效均匀剂量生物优化法在食管癌调强计划的应用

目的探讨食管癌调强计划中广义等效均匀剂量生物优化法的应用。方法选取承德医学院附属医院8例食管癌患者。每位患者使用三种方式进行运算,分别是对心脏和肺采用单目标物理优化法(PlanA),多目标物理优化法(PlanB)以及广义等效均匀剂量生物优化法(PlanC)。脊髓及其外放的约束条件保持不变,对比3组计划的优劣。结果在靶区和脊髓以及脊髓外扩剂量没有发生明显变化时,用广义等效均匀剂量生物优化法设计的计划在肺和心脏的大部分均值都下降,Plan A与Plan C对比显示,肺的V5、V10、V20、V30及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05),心脏的V5、V10、V20及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05)。Plan B与PlanC对比显示,肺的V5、V10、V20、V30、V40及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05),心脏的V5、V20及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05)。在剂量体积直方图(DVH)的显示中,在计划靶区(PTV)曲线没有明显变化且脊髓及脊髓外扩也没有明显变化的情况下,肺和心脏的曲线均有不同程度的左移。并且肺的正常组织并发症概率(NTCP)下降且具有统计学意义(P<0.05)。结论采用广义等效均匀剂量生物优化法可以降低肺和心脏的照射剂量。广义等效剂量生物优化法要更优于多目标优化法和单目标优化法,可以更好的保护危及器官。

广义等效均匀剂量优化方法在鼻咽癌调强放射治疗计划中的应用研究

背景与目的:在制订鼻咽癌的调强放射治疗(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)计划时,通过比较传统的剂量-体积(dose-volume,DV)物理优化方法,与联合运用DV物理优化方法和广义等效均匀剂量(generalized equivalent uniform dose optimization,gEUD)优化方法的鼻咽癌放疗计划中的剂量学差异,探讨不同的优化方法对IMRT计划中危及器官(organ at risk,OAR)的保护作用。方法:随机选取2019—2021年复旦大学附属眼耳鼻喉科医院收治的鼻咽癌患者50例,将每例计划都同时采用两组优化方案进行优化计算:A组仅采用传统的DV物理优化方法;B组采用联合DV优化和gEUD优化方法,其中gEUD的a值分别选取1、2、5、10和20。通过分别观察采用不同的优化方案及不同的a值所获得的腮腺和口腔等OAR的剂量数据结果,从而评估两组优化方案的剂量学差异。结果:比较分析两组方案的计划数据,其中靶区的剂量学指标差异无统计学意义(P>0.05)。但在腮腺和口腔的保护方面,B组优化方案的结果明显优于A组。对腮腺和口腔而言,gEUD的a值对腮腺和口腔平均剂量的影响比较明显。结论:鼻咽癌放疗计划中,联合使用物理优化和生物优化能在满足靶区剂量要求的同时,更好地保护腮腺和口腔等较大体积的并联性OAR。

广义等效均匀剂量在鼻咽癌患者放射治疗计划听力保护中的剂量学研究

目的:探讨广义等效均匀剂量(gEUD)的生物优化法在鼻咽癌(NPC)调强放射治疗(IMRT)保护听力的计划设计中剂量学优势。方法:选取医院收治并实施动态IMRT的12例NPC患者,每例患者计划靶区均采用剂量-体积物理优化法。根据调强计划优化条件将危及器官(OAR)耳蜗、内耳分为未限制计划(Plan-A组)、单物理优化法计划(Plan-B组)以及叠加gEUD的生物优化法计划(Plan-B+X组)3组计划方案,分别评价3组计划的双侧耳蜗、内耳接受的最小剂量(D_(min))、平均剂量(D_(mean))、55 Gy剂量的体积百分比(V_(55))和最大剂量(D_(max))。结果:3组计划的双侧耳蜗、内耳的受量均值Plan-B+X组和Plan-B组均低于Plan-A;Plan-B+X组左侧耳蜗的D_(min)、D_(mean)、D_(max)和V_(55)均低于Plan-A组,差异均有统计学意义(t=1.545,t=1.909,t=1.045,t=1.909;P<0.05),右侧耳蜗Plan-B+X组D_(min)、D_(mean)和D_(max)均低于Plan-A组,差异均有统计学意义(t=1.273,t=1.727;t=1.818;P<0.05)。Plan-B+X组左侧、右侧内耳的D_(mean)、V_(55)和D_(max)均低于Plan-A组,差异均有统计学意义(t_(左侧)=1.727,t=1.636,t=1.636;t_(右侧)=1.364,t=1.455,t=1.364;P<0.05)。结论:基于广义等效均匀剂量的生物优化法可有效降低双侧耳蜗、内耳受量,从而改善放射治疗患者不良反应,对于指导NPC患者的放射治疗计划设计具有重要临床意义。

广义等效均匀剂量优化法在左侧乳腺癌调强放疗中的剂量学研究

目的:探讨左侧乳腺癌根治术后调强放疗中广义等效均匀剂量的生物优化法的剂量学优势。方法:选取我院2020年01月到2020年12月30例接受调强放射治疗的左侧乳腺癌患者,每例患者计划靶区均采用剂量-体积的物理优化法;并行危及器官左肺和心脏采用单约束物理优化法(Plan1)、多约束物理优化法(Plan2)以及广义等效均匀剂量的生物优化法(Plan3),右肺、脊髓及其外放的约束条件保持不变,分别评价三组计划的优劣;串行危及器官脊髓及其外放仅采用单约束物理优化法(Plan3)以及广义等效均匀剂量的生物优化法(Plan4),左右肺、心脏的约束条件保持不变,分别评价两组计划的优劣。结果:采用不同优化方法的三组计划Plan1、Plan2和Plan3;以及采用不同优化方法的两组计划Plan3和Plan4靶区的适形度指数CI和均匀性指数HI差异均无统计学意义(P>0.05)。并行危及器官左肺和心脏的剂量Plan3最优,其次是Plan2,最差是Plan1;串行危及器官脊髓及其外放的剂量Plan4优于Plan3且差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:广义等效均匀剂量的生物优化法可有效降低危及器官受量且不影响靶区的适形度指数CI以及均匀性指数HI,值得临床中推广使用。

基于广义等效均匀剂量优化的直肠癌计划在固定野和容积旋转调强放疗中的比较

目的:比较基于广义等效均匀剂量(g EUD)优化的容积旋转调强和固定野调强技术直肠癌放疗的生物学参数和剂量学特点,为临床选择提供一定依据。方法:选取10名经过医生勾画靶区的直肠癌患者,对每位患者分别设计5野调强计划(5FIMRT)、7野调强计划(7FIMRT)和容积旋转调强计划(Rapid Arc),处方剂量为50 Gy/25 F。比较3组计划的平均剂量体积直方图和机器跳数,靶区适形度、均匀性,危及器官的正常组织并发症概率(NTCP)及靶区和危及器官的g EUD和物理剂量。结果:3组计划的靶区剂量均能达到临床要求。在适形度与均匀性上,Rapid Arc优于5 FIMRT和7 FIMRT(P<0.05)。在小肠和膀胱保护方面,7FIMRT和Rapid Arc无差异(P>0.05),且均优于5FIMRT(P<0.05);对于双侧股骨头,Rapid Arc优于7FIMRT(P<0.05),7FIMRT优于5FIMRT(P<0.05)。Rapid Arc的机器跳数远小于5FIMRT和7FIMRT(P<0.05)。结论:在基于g EUD优化的计划中,容积旋转调强计划和7野调强计划均优于5野调强计划。容积旋转调强计划和7野调强计划相比,在靶区适形度与均匀性,以及股骨头受量和效率方面具有优势。