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。

动态对比增强磁共振成像联合扩散加权成像对鼻咽癌患者放射治疗效果的预测价值

目的探讨动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)联合扩散加权成像(DWI)对鼻咽癌患者放射治疗效果的预测价值。方法选取2021年7月至2022年12月医院收治的80例鼻咽癌患者,所有患者均接受放射治疗,并于治疗前后接受DCE-MRI和DWI检查,根据放射治疗效果进行分组,比较鼻咽癌患者治疗前后的表观弥散系数(ADC)值、DCE-MRI定量参数[容积转运常数(K^(trans))、速率常数(K_(ep))、血浆容积分数(V_(e))],并计算肿瘤消退率,分析DCE-MRI及DWI定量参数与肿瘤消退率的相关性,绘制受试者工作特征曲线(ROC),并计算曲线下面积(AUC)评估DCE-MRI联合DWI对鼻咽癌患者放射治疗效果的预测价值。结果鼻咽癌患者放疗后的b取400 s/mm^(2)、800 s/mm^(2)时ADC值均高于放疗前,K^(trans)、K_(ep)低于放疗前,V_(e)高于放疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,治疗前K^(trans)、K_(ep)与肿瘤消退率呈正相关(r>0,P<0.05),V_(e)和b取400 s/mm^(2)、800 s/mm^(2)时ADC值与肿瘤消退率无相关性(P>0.05)。治疗有效组的ΔK^(trans)、ΔK_(ep)低于无效组,K^(trans)、K_(ep)治疗前后的变化较大(P<0.05)。ROC曲线图显示,ΔK^(trans)、ΔK_(ep)及两者联合预测鼻咽癌患者放射治疗无效的AUC为0.792、0.787、0.916,预测价值较好,当ΔK^(trans)、ΔK_(ep)cut-off值分别取-0.075、-0.315 min-1,可获得最佳预测值。结论DCE-MRI联合DWI检查可反映鼻咽癌患者放射治疗前后的病灶变化,可通过监测患者放疗前后的K^(trans)、K_(ep)变化预测放射治疗效果。

探讨经腹部超声引导宫腔管置入在不同分期宫颈癌患者三维腔内近距离放射治疗中的应用价值分析

目的:探讨经腹部超声(TAUS)引导宫腔管置入在ⅠB1~ⅣB期宫颈癌患者三维腔内近距离放射治疗(3D-ICB)中的临床应用及价值。方法:选取2023年6月—12月在贵州省人民医院收治的48例宫颈癌患者为研究对象,按宫腔管置入方法分为常规置入组(24例)和TAUS组(24例),每组均进行120次近距离放射治疗,经CT定位扫描验证两组患者的子宫隐匿穿孔率。结果:TAUS组与常规置入组比较,操作时长缩短(18.71 min vs 13.09 min,P=0.001),术中出血比例下降(19.16%vs 15.83%,P=0.611),CT扫描次数减少(121次vs 132次),隐匿性穿孔率下降(0.83%vs 5.83%,P=0.031),其中TAUS组与常规置入组各个分期穿孔率比较:ⅠB1~ⅡA2期(0.00%vs 0.00%);ⅡB~ⅢB期(0.00%vs 2.20%,P=0.343);ⅢC~ⅣB期(1.54%vs 10.00%,P=0.040)。结论:TAUS引导可以减少不同分期宫颈癌患者在3D-ICB宫腔管置入术中的时长,同时降低ⅢC~ⅣB期宫颈癌患者术后隐匿性穿孔率,为宫颈癌患者尤其是晚期患者的3D-ICB提供了一个更加安全有效的方法。

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。

磁共振弥散加权成像与增强扫描对鼻咽癌放射治疗后的评估

目的:分析磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)与磁共振动态增强扫描(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)对鼻咽癌放射治疗后的评估情况。方法:选取2019年3月—2021年2月右江民族医学院附属医院收治的鼻咽癌患者48例,患者均行放射治疗,治疗前后均行DWI、DCE-MRI检查,比较鼻咽癌患者治疗前后ADC值、K^(trans)、K_(ep)、V_(e)定量值、肿瘤病灶范围及周围组织侵犯情况变化,计算肿瘤消退率,采用Pearman相关性分析ADC、K^(trans)、Kep、V_(e)与肿瘤消退率相关性。结果:放疗后鼻咽癌患者b=600 s/mm^(2)、b=800 s/mm^(2)、b=1000 s/mm^(2) ADC值均显著高于放疗前(P<0.01)。放疗后鼻咽癌患者V_(e)水平显著高于放疗前,K^(trans)、K_(ep)、病灶直径水平、侵犯翼外肌、侵犯口腔、淋巴结肿大、病灶边界不清、侵犯翼内肌比例显著低于放疗前(P<0.01)。本文患者放疗后肿瘤消退率范围为0.13%~52.89%,平均肿瘤消退率为(29.63±15.02)%,Pearman相关性分析显示,b=600 s/mm^(2)、b=800 s/mm^(2) ADC值与肿瘤消退率呈正相关(r=0.426、0.512,P<0.05);K^(trans)、Kep与肿瘤消退率呈负相关(r=-0.412、-0.496,P<0.05)。结论:DWI、DCE-MRI检查可反映鼻咽癌患者肿瘤病灶变化,有效评估患者肿瘤消退情况及治疗效果,在指导治疗方案及评估预后情况方面具有重要意义。

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。

宫颈癌在CBCT与EPID引导下放射治疗的效果分析

探讨宫颈癌患者基于锥形束CT(Cone beam CT,CBCT)和电子射野影像系统(Electronic portal imaging device,EPID)引导下进行放射治疗的效果。方法 选取2021年1月至2023年10月接收的48例宫颈癌为观察对象,根据患者放射治疗前采取的图像引导方式将其分组(n=24)。参照组在EPID引导下实施放射治疗,实验组在CBCT引导下进行放射治疗,观察宫颈癌患者在EPID和CBCT引导下放疗后X、Y、Z轴摆位误差结果与不良反应。结果 各组在放疗后的不良反应差异对比不明显(P>0.05),实验组在X轴、Y轴与Z轴摆位误差均比参照组小,两组间数据对比差异显著(P<0.05)。结论 与EPID相比,CBCT在验证宫颈癌位置方面更具优势,能清楚看到病灶、靶区、软组织、骨与危及器官,有利于宫颈癌患者精准定位肿瘤后进行放射治疗,可以提升患者的放疗效果。而且,两种图像引导技术下采用放射治疗的不良反应普遍较少,治疗安全性较高。

光学体表监测技术引导的放射治疗应用现状与前景

光学体表监测技术(surface guided radiation therapy,SGRT)是一种在放射治疗过程中对患者进行连续体位监测的无辐射、无创性技术,通过先进的3D光学表面定位及追踪技术,快速获取患者的体表轮廓信息,生成高精度的3D体表轮廓,可在放射治疗期间对患者进行实时监测,保证放射治疗的精准性。SGRT已广泛应用于乳腺、颅内、头颈和四肢等不同部位肿瘤的放射治疗中,其优势在于减少初始摆位误差、实时监测治疗过程,并与呼吸门控和深吸气屏气治疗技术相结合。SGRT还可通过减少锥形束CT的使用进而降低辐射剂量,提高患者应用固定装置的舒适性,提升临床工作效率和安全性等。本文阐述SGRT常用系统及其临床应用,并探讨其局限性和未来发展前景。

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。

磁共振引导放疗成像几何精度测试

目的:评估成像系统多因素尤其是图像几何精度对靶区和危及器官勾画的影响。方法:使用模体测试1.5T磁共振直线加速器系统的成像性能,包括磁共振图像几何失真评估以及由图像几何失真等因素引起的勾画偏差评估。使用Model 604-GS大场磁共振图像失真模体对磁共振引导放疗流程的磁共振图像进行几何失真度测试;同时使用CIRS Model008z上腹部模体进行相关靶区及OAR的勾画差异分析。结果:几何失真度结果显示,3DT1WI-FFE图像平均几何失真度0.54 mm,最大失真度1.96 mm;3DT2WI-TSE图像平均几何失真度0.53 mm,最大失真度1.68 mm,其中较大失真度的控制点分布于模体边缘,符合既往报道的磁共振图像特性。基于CT的勾画与基于3DT1WI-FFE和3DT2WI-TSE图像的勾画平均结果分别为MDA=1.17 mm,DSC=0.91;MDA=0.86 mm,DSC=0.94。结论:本研究定量评估了磁共振引导放疗成像系统的几何精度。基于仿真模拟人的勾画分析表明相对于CT图像,基于磁共振图像的勾画差异符合临床要求,同时3DT2WI-TSE图像在勾画精度相比于3DT1WI-FFE图像更有优势。

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。

ExacTrac影像引导系统引导下不同固定方式对下肢放射治疗患者摆位误差的影响研究

目的:研究在ExacTrac影像引导系统引导下不同固定方式对下肢放射治疗患者摆位误差的影响。方法:回顾性选取2019年10月至2022年11月于某院完成下肢肿瘤放射治疗的145例患者,按照不同固定方式分为真空负压垫组(A组,n=46)、热塑膜组(B组,n=50)和丁字鞋组(C组,n=49)。根据统一标准为3组患者勾画靶区,制订放射治疗计划,利用ExacTrac影像引导系统进行位置验证并记录AP(前后)、SI(头脚)、LR(左右)、Yaw(绕AP旋转)、Roll(绕SI旋转)、Pitch(绕LR旋转)共计6个方向上的摆位误差值。结果:3组患者在LR、AP以及Roll方向上的摆位差异有统计学意义(P<0.05);B组在LR、AP以及Roll方向上的摆位误差值显著低于其他2组,C组在LR、AP方向上的摆位误差值显著低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。经过修正后3种固定方式的摆位误差值均可满足临床治疗要求。结论:热塑膜固定方式可提高下肢放射治疗患者体位固定的精确性,有效减小摆位误差,推荐临床体位固定阶段优先考虑用热塑膜固定患者体位。

MRI引导放射治疗的应用现状及发展趋势

放射治疗的精准性受靶区勾画、摆位误差、分次间和分次内器官运动等因素的影响。近年来,随着医学技术的不断发展,放射治疗的精准性取得了重大进步,尤其是图像引导放射治疗(IGRT)的应用,有效减少了各种影响因素的不确定性。MRI引导放射治疗(MRIgRT)使用MRI代替锥形束CT(CBCT),利用MRI特有的影像学优势,可在线、实时跟踪肿瘤运动和生物学变化,实现自适应放射治疗(ART),是放射治疗史上的一项重要技术进步。该研究就MRIgRT的应用现状及发展趋势进行综述。

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。

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。

磁共振弥散加权成像表观弥散系数值预测局部晚期宫颈癌腔内后装放射治疗疗效的研究

目的:研究磁共振弥散加权成像表观弥散系数(DWI-ADC)值在预测局部晚期宫颈癌(LACC)腔内后装放射治疗中的临床价值。方法:选取医院住院行腔内后装放射治疗的72例患者,依据腔内后装放射治疗疗效将其分为有效组(32例)和无效组(40例)。所有患者均按2次/周、5.75 Gy/周的频率开展腔内后装放射治疗,记录治疗相关不良反应,比较两组患者放射治疗前、放射治疗2次后的ADC值及ADC值差值,绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析ADC值预测LACC腔内后装放射治疗疗效的临床价值。结果:两组72例患者均顺利完成同步放化疗,治疗期间36例患者白细胞和(或)中性粒细胞减少,5例患者粒细胞减少性发热,25例患者贫血,5例患者血小板减少,2例患者出现呕吐、腹泻、腹痛等消化系统症状,其相关不良反应均为1~2级;有效组放射治疗前ADC值显著低于无效组,差异有统计学意义(t=-2.958,P<0.05),放射治疗2次后ADC值、ADC差值显著高于无效组,差异有统计学意义(t=5.390,t=5.738;P<0.05);ADC差值预测LACC腔内后装放射治疗疗效的ROC曲线下面积(AUC)最高,以0.46为ADC差值临界值(cut-off),其预测LACC腔内后装放射治疗疗效的灵敏度、特异度分别为75.00%和78.12%。结论:ADC值可作为LACC腔内后装放射治疗疗效的可靠指标,其中放射治疗前及放射治疗2次后的ADC差值预测效能更显著。

磁共振成像增强扫描判定鼻咽癌根治性放射治疗后的疗效研究

目的:探讨磁共振成像(MRI)增强扫描在判定鼻咽癌(NPC)根治性放射治疗后疗效的研究。方法:选取医院收治的83例NPC患者,所有患者均接受放射治疗,且分别在放射治疗前后进行MRI增强扫描,分析并记录其影像学结果。结果:接受放射治疗前MRI影像学检查的83例患者肿瘤病灶T2加权成像(T2WI)出现不均匀的高信号等表现,T1加权成像(T1WI)表现出较低的信号,而在增强MRI扫描之后对肿瘤病灶的形状、形态以及周围部位进行观察,其中54例患者病灶侵犯到翼内肌,15例患者病灶侵犯到翼外肌,14例患者病灶侵犯到口咽部;同时有67例患者的颈部淋巴结出现不同程度的肿大。83例患者在接受1~6个疗程的放射治疗后,再次接受MRI增强扫描,其中78例患者的肿瘤病灶范围明显缩小,肿瘤病灶的边界相对较为清晰,对周围组织侵犯的范围也逐渐缩小,已经出现肿大的淋巴结开始有所缩小,放射治疗前与放射治疗后相比,其余5例患者放射治疗前后实施MRI检查并未发现明显的改变。83例患者经过放射治疗前后的肿瘤病灶以及淋巴结MRI检查结果显示,放射治疗后与放射治疗前相比,肿瘤病灶以及淋巴结直径、弥散系数(ADC)值均缩短,且随着放射治疗剂量的增加,肿瘤病灶以及淋巴结直径、ADC值不断缩短,经过重复测量方差分析可见,放射治疗前(0 Gy)和放射治疗时(30 Gy、50 Gy及70 Gy)不同剂量下肿瘤病灶及淋巴结直径比较,差异均有统计学意义(F=284.094,F=51.313;P<0.001);放射治疗前(0 Gy)和放射治疗时(30 Gy、50 Gy及70 Gy)不同剂量下肿瘤病灶及淋巴结直径的ADC值比较,差异均有统计学意义(F=3.361,F=15.108;P<0.05)。83例患者实施放射治疗后行MRI增强扫描可见,病灶边界、侵犯口咽、侵犯翼内肌、侵犯翼外肌以及淋巴结肿大的病灶周围侵犯发生率分别为6.02%、12.05%、24.10%、12.05%和3.61%。结论:对NPC患者实施MRI增强扫描能够充分的将其放射治疗前后的变化显示出来,能够用于对NPC放射治疗疗效的评价,具有较高的临床应用价值。

磁共振扩散加权成像技术在鼻咽癌放射治疗中的研究进展

鼻咽癌(NPC)在临床上较为常见。放射治疗(放疗)是NPC首选的治疗手段。NPC癌灶易发生浸润性生长及转移至颈部淋巴结,为精确定位NPC的侵犯范围及转移情况,需要早期进行检查。随着当下图像引导精准放疗技术的提出与发展,要求图像必须勾画出精确的靶区和危机器官。磁共振扩散加权成像技术是一种新兴的磁共振扩散成像技术。本文主要综述了磁共振扩散加权成像技术在NPC放疗中的研究进展。