正常组织并发症概率的计算机实现

根据目前主流的正常组织并发症概率 (NTCP)计算方法建立 NTCP的计算机模型 ,并设计软件 ,使原本复杂的 NTCP计算变得简单易行 ,有利于

LKB NTCP模型对食管癌调强放疗所致放射性肺损伤的预测价值

目的探讨Lyman-Kutcher-Burman(LKB)正常组织并发症概率(NTCP)模型对食管癌调强放疗所致放射性肺损伤(RILI)的预测价值。方法收集2013年1月至2017年12月于本院接受调强放疗的182例食管癌患者(单一放疗131例、同步放化疗51例),根据剂量体积直方图用最大似然法估算LKB NTCP模型的参数值,完成治疗计划后分析不同程度RILI的肺平均剂量(Dmean)、V5、V10、V15、V20、V25、V30、V35、V40、NTCP值和肿瘤长度,采用Logistic回归进行多因素分析,受试者工作特征(ROC)曲线评价LKB NTCP模型在预测食管癌调强放疗中RILI发生风险的效能。结果全组随访6.0~56.0个月,中位随访15.0个月,未发生RILI的患者均随访超过6个月。182例中26例出现≥2级RILI,发生率为14.29%(26/182)。LKB NTCP模型的参数:n=0.13、n=1、TD50=20.3 Gy。单因素分析提示RILI与全肺Dmean、V10、V15、V20、V30、肿瘤长度和NTCP值有关(P<0.05),进一步多因素分析发现仅V20(OR=4.758,95%CI:1.475~15.350)和NTCP值(OR=6.128,95%CI:2.168~17.321)为与RILI发生相关的独立因素(P<0.05)。ROC曲线结果显示LKB NTCP模型(m=0.13、n=1、TD50=20.3 Gy)的曲线下的面积为0.858。结论新的LKB NTCP模型在预测食管癌调强放疗所致RILI的发生中有一定的价值,但应用于临床还需要进一步深入探讨。

肺癌放疗后放射性肺损伤CT分级与正常组织并发症概率的关系

目的探讨非小细胞肺癌（NSCLC）三维适形放疗（3DCRT）后放射性肺损伤的CT分级与正常组织并发症概率（NTCP）的关系。方法将3DCRT治疗后CT随访6个月以上的169例Ⅰ-Ⅲ期NSCLC患者按随访CT放射性肺损伤的表现分级并分为CT阳性组（2—4级）和CT阴性组（0、1级），复习全部病例的治疗计划，按全肺NTCP和患侧肺的NTCP分布各分为5组，对比分析放射性肺损伤CT分级与NTCP的关系。结果不同CT分级的全肺和患侧肺NTCP值差异有统计学意义（全肺P=0．004，患侧肺P=0．000）；全肺NTCP分组和患侧肺NTCP分组研究均显示患侧肺CT分级阳性率组间差异有统计学意义（全肺P=0．003，患侧肺P=0．000）。结论NSCLC行3DCRT后放射性肺损伤的CT分级与NTCP密切相关。

基于TCP和NTCP模型的鼻咽癌放疗的比较分析

目的通过作者编程实现肿瘤控制概率(TCP)和正常组织并发症概率(NTCP)模型的数值计算,实现鼻咽癌放疗的比较分析。方法选择2006～2008年40例行放射治疗的病人的治疗方案,利用Matlab分别计算TCP和NTCP,并对计算结果进行统计分析。结果常规放疗和适形放疗的TCP统计结果无差异,而在NTCP计算结果中,常规放疗的脑干以及腮腺的NTCP要高于适形放疗,尤以腮腺更为显著。结论 TCP和NTCP模型都能有效评估放射治疗计划的效果。

15例非小细胞肺癌IMRT计划与IGRT计划剂量学比较研究

目的非小细胞肺癌患者通过图像引导放疗技术确定PTV外扩数值,与常规三维调强计划(CT-IMRT)进行剂量学比较研究。方法选取15例病理组织学确诊的非小细胞肿瘤患者,每周行1次肺部CBCT扫描,每次在放疗前、放疗后分别扫描,得到数据依据二参数法得到三维方向外扩距离,按照外扩距离数据重新勾画靶区并制定计划(CT-IGRT),并与原计划(CT-IMRT)的PTV、双肺、脊髓、心脏的受量、体积进行比较,差异行配对t检验;并依据LymanNTCP模型设计正常组织并发症概率(NTCP)程序,比较2种计划的肺组织NTCP,差异行非参数wilcoxson检验。结果校正后PTV外扩值较前减小。校正后肺平均剂量减小,2种计划有统计学差异。校正后随双肺受照体积增加,经CBCT校正后NTCP有下降趋势,V5、V10、V20、V30、V40、V50CT-IGRT比CT-IMRT明显减低(P均<0.05)。结论利用CBCT技术校正后可减小摆位误差,缩小PTV外扩数值,精确PTV外扩距离,减小双肺平均受照剂量,降低正常组织并发症概率。

应用剂量体积直方图分析放疗对心脏毒性影响

目的:本文回顾性研究一组连续收治行放射治疗的恶性胸腺肿瘤病例,应用剂量体积直方图分析心脏受照情况,同时结合临床随访放射性心脏损伤的结果,探讨了影响心脏损伤的因素和避免或减少心脏损伤的有效方法。方法:1983年3月至2001年9月,50例胸腺肿瘤患者在北京大学临床肿瘤学院放射治疗科接受放射治疗。Masaoka分期Ⅱ期14例,Ⅲ期22例和Ⅳ期14例。47例患者接受普通二维技术放射治疗,三例患者接受三维适形放射治疗。治疗的剂量范围为10Gy～84.5Gy穴中位剂量为55Gy雪。根治性放疗20例,术后放疗14例,术前放疗2例和姑息性放疗14例。对所有病例均在三维治疗计划系统上模拟进行CT图象的三维重建和剂量分布的计算,由心脏的剂量体积直方图,借助于正常组织和器官并发症概率模型,计算心脏1/3等效体积的等效剂量,进而导出放射相关心脏疾患发生的概率,并与临床观测结果进行比较。结果:普通照射技术治疗组的心脏等效1/3体积中位剂量为57.9Gy穴21.6Gy～83.3Gy雪;三维适形放射治疗的心脏等效1/3体积中位剂量为26.3Gy穴22.7Gy～52.0Gy雪。全组病例中位随访期为13个月(0.6～111.3个月)。在45例有心脏状况记录的病例中发现7例有放射相关的心脏疾患,SOMA分级1～3级。结论:该研究结果表明,心脏损伤随着心脏等效体积剂量增大而明?

肺癌放疗后放射性肺炎剂量学相关预测因素的研究进展

放射性肺炎(radiation pneumonitis,RP)是肺癌放射治疗的主要并发症之一,本文现将近年来通过剂量体积直方图(dose-volume histograms,DVH)有关参数评估放射性肺损伤的研究现状并作系统回顾。

放射性肺损伤的剂量体积关系研究现状

肿瘤控制概率（TCP）与正常组织并发症概率（NTCP）是肿瘤放疗过程中首要考虑的问题，提高前者、降低后者是理想的放疗模式。尽管放疗技术不断发展、放疗设备不断更新，但放射性肺损伤仍然是胸部放疗最常见并发症。由于其具有发病率高、病死率高、发病滞后且尚无针对性治疗方法等特点，

基于放射生物学模型的非小细胞肺癌不同放射治疗方案对比研究

目的:基于非小细胞肺癌(NSCLC)放疗评估的生物模型,对比不同放射治疗方案在肿瘤控制概率(TCP)和正常组织并发症概率(NTCP)的差异。方法:采集2021年4月至2022年7月就诊于天津医科大学总医院的15例NSCLC患者放疗资料,所有患者分别采用低分辨率泊松(TCP-Poisson-LQ)模型、Zaider-Minerbo(TCP-ZM)模型和TCP-Logit模型拟合TCP曲线,采用Lyman-Kutcher-Burman(LKB)模型和线性二次(LQ)模型拟合NTCP曲线,比较不同模型在肿瘤控制率、放射性肺炎和放射性心包炎上的适用性,并比较常规放疗方案(方案1)、最大治疗增益比方案(方案2)和平均肺剂量(MLD)<20 Gy时最大分割次数方案(方案3)在TCP和NTCP中的差异。结果:TCP-Poisson-LQ模型在60~70 Gy处的平均TCP为(87.2±11.92)%,符合临床所需剂量。全肺平均受量<26 Gy时,NTCP-LQ模型计算的放射性肺炎发生率高于NTCP-LKB模型。在不同方案的比较中,方案3的TCP均值为(81.56±11.20)%,高于其他两种方案(60.28±8.04)%和(69.46±18.09)%,差异均有统计学意义(t=-6.196、-1.969,P<0.05)。方案3的平均放射性肺炎的发生率为(19.24±0.43)%,高于方案1和方案2的(15.07±3.24)%和(15.89±4.55)%,差异有统计学意义(t=-5.878、-2.386,P<0.05)。结论:采用Poisson-LQ模型和NTCP-LQ模型分别计算NSCLC患者的TCP和放射性肺炎发生率较为合理,MLD<20 Gy时最大分割次数方案(方案3)可以在保证治疗安全的前提下有效提高TCP。

基于耳蜗保护的腮腺癌术后放疗计划优化研究

目的基于降低耳蜗受量对腮腺癌术后放疗计划进行优化,实现对耳蜗的最优保护。方法回顾性收集2020-01-01-2023-12-30南方医科大学附属广东省人民医院20例已完成腮腺癌术后放疗的患者资料,并对患者的放疗计划进行重新设计。在新计划中,使用容积弧形调强放射治疗(VMAT)技术要求同侧耳蜗平均受量尽量低,而靶区剂量要求不变。分析比较原始VMAT(VMAT_o)和优化VMAT(VMAT_n)计划中靶区的适形度及均匀度、耳蜗及其他危及器官的受量等,并通过正常组织并发症概率(NTCP)模型预测放射性耳损伤的发生概率。采用配对t检验或非参数配对Wilcoxon检验对比VMAT_o和VMAT_n计划之间危及器官受量以及靶区剂量的差异。结果对比VMAT_o计划,VMAT_n计划将同侧耳蜗的平均受量从36.43(17.24,39.12)Gy降低至8.12(6.85,9.76)Gy(Z=-3.920,P<0.001),而靶区的适形度、均匀度以及其他危及器官的受量等均未受到影响。通过NTCP模型的预测,在VMAT_n计划下,同侧耳发生耳鸣的概率从VMAT_o计划的26.78%(3.77%,32.50%)降至0.92%(0.74%,1.20%),听力下降的发生概率从1.75%(0.00%,4.15%)降至0.00%(0.00%,0.00%),Z值均为-3.920,均P<0.001。结论通过基于保护耳蜗的放疗计划的优化,可以在不影响靶区放疗剂量的条件下降低耳蜗的受量,从而显著降低放疗引起的耳鸣及听力损伤的发生概率。

有无均整器下肺癌立体定向放疗的差异性研究

目的:探讨在均整模式(flattening filter,FF)和非均整模式(flattening filter free,FFF)下,肺癌立体定向放射治疗(stereotactic body radiation therapy,SBRT)中物理剂量和生物剂量的差异。方法:对84例肺癌患者放疗计划做回顾性分析,选用Pinnacle39.10计划系统,处方剂量为50 Gy/5 F。分别在FF模式(VMATFF)和FFF模式(VMATFFF)下设计容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)计划,采用配对t检验比较两种模式下靶区的D90、D2、覆盖率、适形指数、梯度指数等剂量学参数以及危及器官的物理剂量。同时,还比较了两种模式下正常组织并发症概率(normal tissue complication probability,NTCP)。结果:两种模式下,靶区的剂量学参数的差异均无统计学意义(P>0.05);VMATFFF组的脊髓D0.25cc、D0.5cc,食管D5cc,肺D1500cc的结果均优于VMATFF组的结果,差异具有统计学意义(P<0.05),两种模式在气管D4cc、肺D1000cc、心脏D1500cc的差异无统计学意义(P>0.05);VMATFFF组肺平均剂量和V5的NTCP优于VMATFF组(P<0.05)。结论:FFF模式对危及器官的保护更好,并且有效降低了放疗并发症的概率。建议对于肺癌SBRT技术选择FFF模式。