磁共振图像引导放射治疗技术在胰腺癌治疗中的临床应用

胰腺癌是目前预后最差的实体肿瘤,相对于手术和化疗,放疗在胰腺癌治疗中的作用处于辅助地位。近年来,放疗技术出现了一些大的进展,这些进展逐步地在胰腺癌的诊疗过程中被应用。本文梳理了放疗技术在治疗胰腺癌方面的进展,重点介绍了磁共振图像引导放疗技术在胰腺癌治疗中的临床应用,旨在帮助读者了解胰腺癌放疗方面的进展,并展望未来的发展方向,为提高胰腺癌患者的生存率提供参考。

边缘场存在时磁共振图像引导质子治疗中束流轨迹校正与剂量分布

目的:研究磁共振图像引导质子治疗中边缘场存在时束流轨迹的校正和校正前后机体中剂量变化。方法:使用开源的治疗计划软件mat Rad对脑肿瘤、肝脏肿瘤、前列腺癌病例进行计划设计,并在蒙特卡罗模拟工具包TOPAS中进行模拟研究,计算质子剂量分布。建立一种适用于三维磁场的质子束轨迹校正模型,并基于此开发一个束流轨迹校正算法。分析边缘场存在时,质子布拉格峰的偏转情况。对边缘场存在时的3种肿瘤治疗计划模拟并进行剂量校正,使用γ分析法评估校正效果,定量分析校正后靶区和危及器官中的剂量变化情况。结果:磁场的扰动会使质子束轨迹发生横向偏转,而边缘场的存在会显著地增加这一影响,且随束流能量的增加而增加。边缘场存在时,对脑肿瘤、肝脏肿瘤和前列腺癌治疗计划进行校正,在3%/3 mm标准下靶区γ通过率分别为94.844%、92.054%、97.863%,校正后体内的总剂量分别增加2.8%、2.5%和1.5%,增加的剂量主要由入射质子贡献。结论:在磁共振图像引导质子治疗中,应该考虑边缘场带来的影响。校正后入射质子束能量的增加会导致体内总剂量的增加,由于束流轨迹仍然存在曲率,在不同危及器官中剂量的变化不同。

图像引导放射治疗技术不同验证模式对头颈部肿瘤调强放疗摆位误差的影响

探讨图像引导放射治疗技术(IGRT)不同验证模式对头颈部肿瘤调强放疗摆位误差的影响。方法 对于40例接受放射治疗的头颈部肿瘤患者,为了进行比较研究,每组20例,在对照组中,使用KV-KV位置的二维验证方法,观察组中则采用三维CBCT位置的验证方法,对这两组的水平定位误差实施比较。结果 观察组前后方向摆位误差、左右方向摆位误差以及头脚方向摆位误差与对照组进行对比,无显著差异,(P>0.05)。与对照组影像采集时间、验证时间进行对比,观察组均显著偏低,差异有统计学意义,(P<0.05)。结论 IGRT技术的二维KV-KV检测模式和CBCT模式在水平方向上的摆位误差验证相似,有助于增强头颈定位的准确度,降低摆位之间的定位误差。

放射治疗用kV级X射线图像引导设备的辐射防护研究

随着X射线图像引导放射治疗(X-ray Image Guided Radiotherapy,X-IGRT)的广泛应用,随之而来的辐射安全也引起人们的关注。本文简要阐述了在放射治疗中使用的kV级X-IGRT设备的辐射防护标准,以及X-IGRT设备辐射防护主要考虑的几个因素,并讨论了不同成像类型应用时的具体措施。本文梳理X-IGRT设备辐射防护评价标准,解析X-IGRT设备辐射防护的要求,以期在评价X-IGRT设备辐射安全时达成一致。

利用基于图像配准的深度学习方法提高磁共振引导前列腺癌放疗自动勾画精度

目的:改进在线磁共振图像中前列腺靶区和危及器官的自动勾画性能,提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗的效率。方法:对40例接受磁共振引导在线自适应放射治疗的前列腺癌患者进行回顾性研究,其中训练集25例、验证集5例、测试集10例。将模拟定位图像与相应勾画信息和在线磁共振图像进行配准后输入深度学习网络,实现对磁共振图像的自动勾画,并与形变配准方法和单MR输入的深度学习方法进行比较。结果:本文方法的自动勾画准确性整体优于形变配准方法和单MR输入的深度学习方法,临床靶区、膀胱、直肠和左、右侧股骨头的平均Dice相似性指数分别达0.896、0.941、0.840、0.943和0.940。结论:本文方法能有效提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗中自动勾画的准确性和效率。

图像引导放射治疗小鼠原位肝癌模型的建立

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上第七大常见癌症,占原发性肝癌病例的75%~85%。目前,由于最近的技术发展,放射疗法被认为是HCC有效的治疗选择。然而,对于HCC的分次方法、分次剂量、放射疗法与其他疗法的组合或治疗时间表,尚未达成一致,HCC放疗也没有标准方案。因此,需要一个稳定的临床前模型来促进相关的临床研究。本研究在小动物治疗前和治疗期间,采用X-RADSmART小动物图像引导放射治疗系统。该系统能够根据器官位置的变化修改治疗条件,使照射区域与目标区域非常相似,从而提高治疗的准确性。

图像引导放射治疗小鼠原位肝癌模型的建立

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上第七大常见癌症,占原发性肝癌病例的75%~85%。目前,由于最近的技术发展,放射疗法被认为是HCC有效的治疗选择。然而,对于HCC的分次方法、分次剂量、放射疗法与其他疗法的组合或治疗时间表,尚未达成一致,HCC放疗也没有标准方案。因此,需要一个稳定的临床前模型来促进相关的临床研究。本研究在小动物治疗前和治疗期间,采用X⁃RADSmART小动物图像引导放射治疗系统。

不同配准方法在食管癌图像引导放射治疗中的应用

目的探讨不同配准方法在食管癌图像引导放射治疗(IGRT)中的应用效果。方法选取2022年8月至2023年8月于医院接受IGRT的24例食管癌患者,均于治疗前采用X线容积成像(XVI)系统进行锥形束CT(CBCT)扫描,且分别采用3种方法(自动灰度配准、自动骨性配准和手动配准)进行图像配准。比较不同配准方法的配准结果和耗时;以手动配准结果为摆位误差标准,比较自动灰度配准、自动骨性配准排除摆位误差后的差异。结果3种方法左右(x)方向的配准结果分别为-1.05(-3.75,0.40)、-1.00(-3.08,0.23)、-0.90(-2.88,0.33)mm,头脚(y)方向的配准结果分别为(-0.78±3.50)、(0.51±3.95)、(0.64±3.97)mm,前后(z)方向的配准结果分别为-2.25(-6.15,0.40)、-3.40(-5.34,0.60)、-3.20(-5.33,0.70)mm,差异均无统计学意义(P>0.05);3种方法的配准耗时分别为(2.56±0.42)、(2.17±0.58)、(52.15±14.51)s,差异有统计学意义(P<0.05)。排除摆位误差后,自动灰度配准与自动骨性配准在y和z方向的偏差值比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论自动灰度配准、自动骨性配准和手动配准均可用于食管癌IGRT的图像配准,权衡精度和时间成本后,推荐使用自动骨性配准。

图像引导放射治疗技术提高腹部肿瘤放射治疗精度的临床价值研究

分析在提高腹部肿瘤放射治疗精度的研究中,给予图像引导放射治疗技术的应用价值。方法 截取时间段为2021年5月-2024年1月,选择本院腹部肿瘤患者59例,按照随机数表法分成对照组(29例,传统放疗)、观察组(30例,图像引导放射治疗),比较治疗价值。结果 观察组临床疗效相较于对照组更好,P<0.05;前后、俯仰角方向误差最大,左右、偏转角方向误差最小。结论 图像引导放射治疗技术效果更好,能够稳定提升放疗精度,帮助患者改善生存质量。

图像引导放射治疗技术在腹部肿瘤放疗治疗中的价值分析

探讨图像引导放射治疗技术对腹部肿瘤患者临床疗效、不良反应及生存质量的影响。方法 选取2021年6月至2023年6月我院收治的120例腹部肿瘤患者,按随机数字表法分为观察组和对照组,每组60例。对照组采用常规放射治疗,观察组在此基础上应用图像引导放射治疗技术。比较两组患者的肿瘤缓解率、不良反应发生率及生存质量评分。结果 观察组的肿瘤缓解率为50.0%,显著高于对照组的30.0%(P<0.05);观察组不良反应总发生率为25.0%,显著低于对照组的45.0%(P<0.05),其中消化道反应和放射性肺损伤发生率均低于对照组(P<0.05);观察组生存质量各领域评分均高于对照组(P<0.05)。结论 在腹部肿瘤放射治疗中应用图像引导技术,可显著提高肿瘤缓解率,减少不良反应发生,改善患者生存质量,值得临床推广应用。

磁共振引导放射治疗中剂量分布的影响因素

磁共振引导放射治疗可以提高治疗精度,但磁场的引入会影响射线在人体的剂量分布。这与磁共振-放射源安装模式、组织特征、主磁场磁感应强度及射线能量等因素有关。研究磁场中的剂量分布特性可以为精确剂量计算提供依据。本文就磁共振引导放射治疗中剂量分布的影响因素进行综述。

体质量指数对图像引导宫颈癌放射治疗摆位误差的影响

目的观察体质量指数(body mass index,BMI)对图像引导放射治疗(image guided radiotherapy,IGRT)宫颈癌患者摆位误差的影响,探讨IGRT宫颈癌患者的最佳体位。方法收集IGRT宫颈癌患者30例,按BMI分为2组:BMI≥24 kg/m^2组,9例;BMI<24 kg/m2组,21例。锥形束CT扫描,俯卧位68次,仰卧位73次,CT图像进行灰度自动配准计算出X、Y、Z轴方向的校正前摆位误差,分析宫颈癌患者IGRT最佳治疗体位,并根据扩边公式2.5Σ+0.7δ计算出最佳体位扩边值。结果未考虑BMI的情况下,俯卧与仰卧位摆位误差均无统计学差异(P>0.05);BMI<24 kg/m2组,仰卧位与俯卧位在X、Y轴摆位误差无统计学差异(P>0.05),而在Z轴上仰卧位误差为(-0.112±0.041)cm,俯卧位误差为(0.028±0.024)cm,二者有统计学差异(t=-3.186,P=0.002),俯卧位扩边值0.668、1.206、0.335 cm;BMI≥24 kg/m2组,仰卧位与俯卧位在X、Y轴摆位误差无统计学差异(P>0.05),在Z轴仰卧位摆位误差为(0.061±0.045)cm,俯卧位摆位误差为(-0.26±0.031)cm,二者有统计学差异(t=5.832,P<0.001),仰卧位扩边值0.313、1.663、0.501 cm。结论 BMI<24 kg/m2组,俯卧位Z轴方向误差显著小于仰卧位,BMI≥24 kg/m2组,仰卧位的Z轴方向误差显著小于俯卧位,2组在X、Y轴方向的摆位误差无统计学差异。

图像引导下放射治疗中心型非小细胞肺癌的配准范围、配准方式及靶区外放的研究

目的:研究图像引导下放射治疗(imaging-guided radiation therapy,IGRT)中心型非小细胞肺癌(non-smallcell lung cancer,NSCLC)中不同配准范围、配准方式对千伏锥形束CT(kilo-voltage cone beam CT,kVCBCT)图像与计划CT图像配准的影响,并探讨临床靶区(clinicaltargetvolume,CTV)的外放范围,为更好实施精确放射治疗提供依据。方法:选取26例中心型NSCLC患者每人在IGRT的摆位误差纠正前获得的kVCBCT图像4幅,共104幅图像进入分析。首先采用灰度配准加手动与治疗计划的CT图像进行配准,比较肿瘤、肿瘤+椎体两种配准范围的差异;其次以肿瘤+椎体为配准范围与治疗计划的CT图像进行配准,比较骨性配准加手动与灰度配准加手动两种配准方式的差异及所需时间。最后将所有患者200幅摆位误差纠正前kVCBCT图像以肿瘤+椎体为配准范围,采用骨性加手动配准方式与计划CT图像进行配准,记录其摆位误差并计算CTV的外放范围。结果:采用灰度配准加手动配准,肿瘤与肿瘤+椎体两种配准范围在X,Y,Z轴的平移及旋转误差差异均无统计学意义(P>0.05)。以肿瘤+椎体作为配准范围,骨性配准加手动、灰度配准加手动两种配准方式在X,Y,Z轴平移及旋转摆位误差差异均无统计学意义(P>0.05);而骨性配准加手动配准时间[(1.9±0.3)min]小于灰度配准加手动[(3.1±0.2)min]。以肿瘤+椎体为配准范围,采用骨性配准加手动配准,X,Y,Z轴方向CTV外放范围分别为5.3,4.9,5.7 mm。结论:IGRT中心型NSCLC可选择肿瘤+椎体作为配准范围,并建议采用骨性配准加手动方式进行图像配准;为减少摆位误差影响,提高治疗精确度,CTV外放计划靶区(planning target volume,PTV)时建议各方向外放6 mm。

图像引导的放射治疗在头颈部肿瘤治疗中的应用

随着图像引导的放射治疗(image-guided radiotherapy,IGRT)技术的出现,肿瘤放射治疗进入一个精确化、个体化和自适应性的时代。目前该技术在多种肿瘤治疗中得以应用。本文就其在头颈部肿瘤治疗中的作用、特殊性和具体应用作一综述,以期待其能更好地为开展头颈部肿瘤的IGRT临床研究提供帮助。

In Room CT与电子射野影像系统在头颈部肿瘤图像引导放射治疗中配准的对比研究

目的应用In Room CT与电子射野影像系统(EPID)技术测量分析头颈部肿瘤图像引导放射治疗(IGRT)的摆位误差,并评价In Room CT在放疗中摆位修正的应用价值。方法选取施行IGRT的头颈部肿瘤患者20例,每周1次于放疗前行EPID摄片后,行In Room CT扫描,将EPID图像与DRR、In Room CT图像与计划CT图像配准得出摆位误差值。以In Room CT的误差值进行修正后放疗,放疗后再行EPID片的拍摄并与DRR配准。计算三组数据的均值、标准差,进行统计学处理。结果放疗前EPID组与In Room CT组在X,Y轴方向配准结果较为相近(P>0.05),Z轴方向(P<0.05);通过修正前后EPID配准比较,应用In Room CT修正,缩小了放疗摆位误差,Y、Z轴方向具有统计学意义(P<0.05)。结论 In Room CT与EPID图像都能很好地验证放疗靶区位置。In Room CT图像可以分析三维方向的影像误差,降低了EPID图像因影像重叠对摆位误差所产生在影响。

前列腺癌图像引导放射治疗精准度评估

目的:分析锥形束CT(CBCT)图像引导下不同图像配准方法,不同配准范围对配准精度的误差及膀胱直肠充盈程度对前列腺癌放疗精准度的影响。方法:回顾分析15例前列腺癌患者定位前和分次治疗前进行膀胱容积测量后,对计划CT和每次放疗摆位CBCT图像分别以不同配准方法(骨性配准和灰度配准)和不同范围(靶区或盆腔)进行图像配准,分析比较各组配准的治疗体位下靶区体积几何中心点、大体靶区相似性指数和计划体积结构以及危及器官覆盖率。同时分析膀胱、直肠体积与这3个评价参数的相关性。结果:对于配准盆腔区域,灰度配准精度好于骨性配准。骨性配准时,配准盆腔区域精度与配准靶区区域结果相近或较好。灰度配准时,配准盆腔区域精度好于配准靶区区域。选择配准盆腔区域灰度配准时,靶区几何中心点偏差最小,为(0.362±0.189)cm,靶区相似性指数最大,为0.707±0.089,计划结构体积、膀胱、直肠覆盖率最大,分别为(96.6±4.1)%、(85.4±17.2)%和(74.2±13.3)%。膀胱体积与3个评价参数呈负相关。直肠体积并没有明显规律。结论:前列腺癌放疗CBCT图像引导过程中,采用盆腔区域灰度配准是较好的选择,能最大限度地减小摆位误差,提高放疗精准度。分次治疗前尽量保证膀胱、直肠体积与CT定位时一致,对保证靶区受照剂量及减少膀胱、直肠的毒副反应具有明显意义。

图像引导下的大分割调强放射治疗骨转移癌临床研究

目的：本研究采用图像引导下的大分割调强放疗技术,治疗癌症骨转移.评价该方案的可行性、安全性及有效率.方法：选取我科2011～2012年收治椎体骨转移患者21名,骨转移灶28处,予肿瘤所在椎体24 Gy/6次,同步予肿瘤加量至36 Gy/6次,限制脊髓D0.1ml小于25 Gy.结果：病灶疗前疼痛评分7.54±0.84分;疗后即刻评分4.00±1.59分,缓解程度47.38％±17.75％;疗后1月评分2.46±2.01分,缓解程度67.54％±24.84％;疗后3月评分2.07±1.92分,缓解程度72.92％±24.09％.治疗后即刻、1月、3月疼痛评分较疗前均有显著差异（P＜0.01）.疗后即刻有效率为57.14％（16/28）,1月有效率为82.14％（23/28）,3月有效率为82.14％（23/28）.l例患者出现Ⅱ度食管副反应,无患者出现神经系统副反应.结论：本研究表明图像引导下的大分割调强放射治疗骨转移癌是安全有效的治疗选择,其长期疗效尚需进一步研究.

肺癌图像引导下大分割放射治疗技术初探

背景与目的图像引导放射治疗(IGRT)技术是近年来出现并应用于临床的精确放射治疗技术。本研究旨在探讨在肺癌放射治疗中应用呼吸门控及立体定向体架减少误差,提高治疗精度,从而提高单次剂量和总剂量。方法入组7例治疗后肺部复发或转移的肺癌患者,共计13个病灶。分割为7Gy,隔日照射,共7次。每次照射时利用容积CT技术修正三维方向误差。结果治疗前摆位时和计划时靶中心误差在左右、前后和头脚方向分别为0.30cm±0.14cm、0.22cm±0.15cm和0.28cm±0.21cm。调整后及治疗后误差减少。但三个方向在调整前、调整后及治疗后误差对比均无统计学差异。13个病灶中8个病灶达完全缓解,4个部分缓解,1个无变化。结论IGRT配合呼吸门控及立体定向体架技术对肺部肿瘤进行大分割放射治疗,能提高治疗剂量,缩短治疗时间,减少治疗副作用。

宫颈癌图像引导调强放射治疗减少摆位误差的分析

目的探讨锥形束CT(CBCT)扫描在宫颈癌病人调强放疗摆位中的意义。方法选取宫颈癌调强放射治疗病人20例,利用俯卧体架和热塑体膜进行体位固定,初次治疗前对病人行锥形束CT扫描,治疗过程当中每周行1次CBCT扫描,获取病人左右、头脚、腹背3个方向上的误差数值,对这些数值进行分析并在线校正。结果 20例病人总共进行了120次CBCT扫描验证,校正前病人在左右X方向,头脚Y方向,腹背Z方向上的摆位误差分别为(0.295±0.074)、(0.373±0.090)、(0.302±0.078)cm;校正后三个方向的误差分别为(0.014±0.012)、(0.034±0.022)、(0.020±0.017)cm;每例病人治疗过程中摆位的误差逐渐降低,体位重复率高,20例病人的放疗按计划顺利完成,肿瘤1年局部控制率100%,不良反应明显减少。结论CBCT扫描有利于对摆位误差的原因进行分析并采取有效措施减少误差,以保证实施准确的处方剂量,减少辐射损伤周围的正常组织器官,为临床放射治疗提供质量保证。

图像引导放射治疗技术不同验证模式对头颈部肿瘤调强放疗摆位误差的影响

目的探讨图像引导放射治疗(IGRT)技术不同验证模式对头颈部肿瘤调强放疗摆位误差的影响。方法选择20例行调强放疗的头颈部肿瘤患者,根据接受的验证方式分为A组及B组,每组各10例。A组患者行二维KV-KV位置验证,B组患者行三维锥体束CT(CBCT)位置验证。对比两组水平方向上的摆位误差及验证效果。结果两组患者水平方向上前后、头脚、左右位置的摆位误差比较,差异均无统计学意义(均P> 0. 05)。A组的验证时间及影像采集获取时间均短于B组(均P <0. 05),但B组的影像清晰度、配准区域、配准方式均优于A组。结论 IGRT技术的二维KV-KV验证模式和三维CBCT验证模式在水平方向上对摆位误差的验证效果相当。