基于Monaco计划系统的最小子野面积设置值对宫颈癌调强放疗计划的影响

目的探究基于Monaco计划系统的最小子野面积(MSA)在宫颈癌静态调强放疗计划中的最优设置值,以提高宫颈癌放疗计划精确性。方法回顾性收集10例宫颈癌患者,使用Monaco治疗计划系统设计固定五个射野静态调强计划,MSA分别为1、2、4、10、20、50、80和100 cm^(2),每个患者得到8个放疗计划。以MSA为2 cm^(2)的放疗计划为对照组,比较其他MSA设置值的放疗计划,在其他优化目标函数和约束条件相同前提下,只改变MSA设置值,利用方差分析和事后比较的统计学方法来研究MSA对放疗计划产生的影响。结果当MSA在10~20 cm^(2)范围内,与对照组相比,靶区和危及器官的剂量变化不明显,但是机器跳数和子野数目开始下降。当MSA从50 cm^(2)开始,与对照组相比,靶区内最大剂量(D 2%)和平均剂量(D_(mean))均增加,均匀性指数(HI)和适形性指数(CI)开始变差。除了小肠平均剂量D_(mean)随MSA变化不大外,其余危及器官受量都随着MSA增大而不同程度地增加(P<0.05);机器跳数和子野数目总体随着MSA增大而减少。结论在基于Monaco治疗计划系统宫颈癌静态调强计划的设计中,MSA设置值的最佳范围为10~20 cm^(2)。

最小子野面积设置值与机架角度误差对剂量验证通过率的影响

目的研究患者调强放疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)计划最小子野面积设置值与机架角度误差对剂量验证通过率的影响。方法选取10例肺癌患者IMRT计划作回顾性研究,在其他优化参数保持一致的情况下,每个病例设置最小子野面积限制值4 cm2、8 cm2和12 cm2进行计划设计,得到3个原计划,引入机架角度误差(±2.0°、±1.0°),得到12个新计划。使用ArcCHECK验证设备进行测量验证,得到每例患者3个原计划和12个新计划的剂量分布。分别进行γ分析,在3%/2mm、2%/2mm和1%/1mm评价标准下得到每个计划的通过率,结果进行非参数Wilcxon秩和检验。结果在3%/2mm评价标准下,用γ分析方法分析绝对剂量,2.0°、1.0°、0.0°、-1.0°、-2.0°误差时,最小子野面积为4 cm2、8 cm2和12 cm2的计划通过率分别为(71.74%、72.7%、75.17%)、(83.69%、85.12%、87.07%)、(94.43%、94.74%、95.99%)、(91.57%、92.83%、93.97%)、(76.81%、77.52%、79.16%),差异有统计学意义(P<0.05)。相同机架角度误差的计划通过率下降值在不同最小子野面积设置值计划之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论计划设计时设置的最小子野面积越大,在相同机架角度误差下,计划通过率越高,但大的最小子野面积设置值不能减小计划执行时机架角度误差对通过率带来的影响。

最小子野面积与MLC叶片到位对剂量分布影响研究

目的非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）t进行立体定向体部放疗（stereotactic body radiationtherapy, SBRT）过程中多叶准直器（multi-leaf collimator, MLC）叶片的到位偏差会对治疗剂量分布的精度产生影响，而这种影响的大小与计划的最小子野面积相关。本研究通过设置不同最小子野面积设置值进行计划设计，并模拟MLC叶片到位偏差分析对剂量分布的影响，探讨通过增加最小子野面积限制值降低MLC叶片到位偏差对剂量分布影响的可行性。方法选取2016-12-08-2017-06-12在中山大学肿瘤防治中心进行SBRT治疗的NSCLC患者10例，进行调强放射治疗计划设计，在其他优化参数保持一致的情况下，分别设置4和8cm2的最小子野面积限制值进行计划设计。对设计完成的计划修改MLC叶片位置模拟不同大小的到位偏差（内收1、2mm和外扩1、2mm），重新计算剂量分布并与原计划比较，分析不同最小子野面积下MLC到位偏差对剂量影响，包括靶区相关剂量参数、适形指数（conformal index，CI）和脊髓、肺、心脏等危及器官体积剂量参数。结果叶片内收1mm时，VRx均〉95％，仍满足临床要求，最小子野面积限制值从4cm2增加为8cm2时，靶区的最小剂量受影响程度减少26．69％，t=-3．654，P=0．005。当叶片到位发生了2mm内收偏差时，靶区VRx均〈95％，剂量偏差无法满足临床要求。在模拟的MLC出现外扩1和2mm偏差时，最小子野面积限制值从4cm2增加为8cm2时肺的平均剂量增量降低9％，t=6．713，P〈0．001；脊髓的最大剂量、肺的体积剂量和心脏的剂量学参数在不同的最小子野计划之间差异无统计学意义，P〉0．05。结论NSCLC患者进行SBRT治疗过程中，只能接受MLC出现1mm的到位偏差。计划优化时设置的最小子野面积越大，MLC叶片到位偏差对靶区剂量和肺的平均剂量影响越小。在满足临床剂量分布的情况下，通过增加最小子野面积限制值以减少MLc到位偏差对剂量的影响是可行的。

Pinnacle^39.10计划系统不同子野面积参数对宫颈癌自动调强放疗计划的影响

目的探讨基于运用Pinnacle^39.10计划系统自动计划模块,在不影响肿瘤靶区剂量分布和危机器官(OAR)受量的前提下,最小子野面积参数对宫颈癌自动调强放疗(AP-IMRT)计划的影响。方法收集2018年9月至2019年6月10例宫颈癌患者进行AP-IMRT计划设计,每例患者设计10个AP-IMRT计划,计划靶区(PTV)处方剂量为50Gy/25f,采用7野均分的固定野照射,最小子野面积分别设置为4 cm^2、9 cm^2、14 cm^2、20 cm^2、25 cm^2、40 cm^2、50 cm^2、60 cm^2、80 cm^2和100 cm^2,最小子野数目为70个,最小子野跳数为7MU。采用直接机器参数优化(DMPO)算法评价靶区及OAR剂量分布。结果随着最小子野面积从4 cm^2增大至100 cm^2,AP-IMRT计划的总机器跳数从(649±32)MU降低至(312±26)MU,总子野数目从(69±1)个降低至(28±3)个,分别降低了53%和48%。AP-IMRT计划PTV的均匀性指数(HI)在子野面积4~100 cm^2的范围内呈递增趋势,最小子野面积60~100 cm^2与最小子野面积为4~50 cm^2的HI相比,差异有统计学意义(P<0.05)。PTV的适形指数(CI)在最小子野面积为4 cm^2、9 cm^2和14 cm^2时差异有统计学意义(P<0.05)。不同最小子野面积的AP-IMRT计划间OAR受照射剂量的差异无统计学意义(P>0.05)。结论在使用Pinnacle^39.10计划系统设计宫颈癌AP-IMRT计划时,最小子野面积参数设置在14~50 cm^2的范围内均可满足临床剂量学要求,同时子野数量和机器跳数显著减少。

不同子野面积参数对胃癌静态调强放疗计划的影响研究

目的:研究最小子野面积参数对胃癌静态调强放疗计划的影响,为临床计划合理设置最小子野面积提供参考。方法:选取某院拟行调强放疗的10例胃癌患者,对每例患者均采用Pinnacle39.10计划系统设计静态7野调强放疗计划,最小子野机器跳数均设置为7 MU,最小子野面积分别设置为4、7、10、15、20、25、30、35、40和50 cm^(2),并采用直接机器子野优化(direct machine parameter optimization,DMPO)方法进行逆向优化,每例患者共得到10个放疗计划。将最小子野面积设置为4 cm^(2)作为对照,通过剂量体积直方图(dose volume histogram,DVH)评估不同最小子野面积的调强放疗计划间患者靶区及危及器官的剂量学差异。采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。结果:与最小子野面积设置为4 cm^(2)时相比,最小子野面积设置为15和20 cm^(2)时,靶区的适形度和均匀度较好,总子野数和机器跳数较少,靶区和危及器官的剂量学参数较优。结论:采用Pinnacle39.10计划系统设计胃癌静态调强放疗计划时,建议将最小子野面积设置为15和20 cm^(2),以得到更优质的计划方案,同时提高治疗效率。

宫颈癌术后调强放疗计划中不同射野参数的比较

目的比较宫颈癌术后调强放疗(IMRT)计划中不同子野参数的选择对靶区适形度、剂量分布、危及器官受量及照射时间的影响,以制定最优的临床放疗计划。方法选取10例宫颈癌术后患者的IMRT计划,对其盆腔淋巴引流区及亚临床区(CTV)给予处方剂量(46 Gy/23次),并根据RTOG危及器官限量表对其危及器官(OAR)给予限定剂量,调整射野角度分别为210°、260°、310°、0°、50°、100°、150°。在Elekta XIO放疗计划系统(TPS)上对同一患者的IMRT计划分别调整最小子野面积(2、4、8 cm^2)和最小子野跳数(3、6、9 MU);用P1(2 cm^2,3MU),P2(4 cm^2,6MU),P3(8 cm^2,9MU)表示同一患者的3种不同的计划。比较各计划的靶区平均剂量、适形度指数、OAR受量以及平均治疗时间。结果所有患者各计划的靶区平均剂量和危及器官受量差异无统计学意义(P>0.05);靶区适形度指数、治疗总跳数及总子野数差异有统计学意义(P<0.05)。对于平均治疗时间,P2与P3比较无统计学差异(P>0.05),P1与P2、P3比较有统计学差异(P<0.05)。结论宫颈癌术后IMRT计划中最小子野面积及最小子野跳数不宜过大或过小,最小子野面积为4 cm^2、最小子野跳数为6 MU左右时的计划最优。