宫颈癌腔内联合组织间插植近距离治疗优化算法剂量学分析研究

目的在宫颈癌腔内联合组织间插植近距离治疗(IC/ISBT)中,基于剂量学及生物学模型的帮助,进行图形优化(GO)、模拟退火逆向计划优化算法(IPSA)和混合逆向计划优化算法(HIPO)的比较分析,为宫颈癌IC/ISBT治疗优化方法的选择提供依据。方法选取65例接受影像引导下IC/ISBT的宫颈癌患者。所有患者后装治疗计划分别采用GO、IPSA、HIPO优化的方式制定3次,处方剂量高危临床靶区体积(HRCTV)D_(90)均为6 Gy。针对3种优化方案的用时、剂量-体积参数及放射生物学差异,采用非参数Friedman检验以及非参数Wilcoxon秩检验进行比较分析。结果逆向计划优化耗时均较正向计划耗时短,时间分别是GO 135.03 s、IPSA 46.53 s、HIPO 98.36 s,肿瘤靶区剂量中高剂量照射的V_(150%)(53.66%)在HIPO计划中略高,而高剂量照射的V_(200%)(30.29%)在GO计划中更高。GO的适形度指数(CI)(0.91)较其他计划更好,差异具有统计学意义(χ^(2)=69.98,P<0.001)。HIPO计划的膀胱与直肠的D_(1 cm)^(3)、D2 cm^(3)受照射量较低,小肠受照射量与其他计划差异无统计学意义(P>0.05)。HIPO计划中HRCTV的等效均匀生物有效剂量(EUBED)(12.35 Gy)比GO(12.23 Gy)、IPSA(12.13 Gy)高,膀胱处的EUBED在GO(2.38 Gy)计划中最低,直肠处的EUBED在HIPO(3.74 Gy)计划中最低,小肠的EUBED 3种优化方式未见明显差异(P>0.05)。3种优化计划预测的肿瘤控制率(TCP)差异无统计学意义(P=0.055),HIPO计划预测膀胱与直肠的正常组织并发症概率(NTCP)比GO、IPSA计划低(χ^(2)=12.95~38.43,P<0.01),小肠的NTCP未见明显区别(P>0.05)。结论3种优化方法中,两种逆向优化方式均较正向优化耗时短。GO计划较IPSA、HIPO计划更适形。HIPO计划可以增加靶区生物学覆盖剂量,减少膀胱与直肠处的最大物理或生物受照射量和NTCP。推荐优先使用HIPO作为宫颈癌IC/ISBT的优化算法。

宫颈癌腔内联合插植近距离放疗中卵圆体的剂量学贡献研究

目的探讨宫颈癌腔内联合组织间插植近距离放射治疗中卵圆体的剂量学贡献。方法选取2015—2017年间在吉林大学中日联谊医院接受根治性放射治疗的局部晚期宫颈癌患者20例,患者病理分期依据国际妇产科协会(FIGO)2009年分期标准为ⅡA、ⅡB和ⅢB期。外照射治疗45 Gy/1.8 Gy×25次。近距离治疗为MRI引导下腔内联合插植近距离放疗,处方为28 Gy/7 Gy×4次。20位患者均制定两种计划,分为应用卵圆体组和未用卵圆体组。提取的患者近距离放疗治疗核磁模拟定位影像及原始治疗计划为应用卵圆体组,共80分次。未用卵圆体组在定位影像中,去掉卵圆体驻留模拟建立仅用宫腔管联合插植针的计划实验模型,由原计划物理师进行计划设计,使未用卵圆体组的高危CTV(HR-CTV)D90%与应用卵圆体组相近。比较两组计划的HR-CTV D90%和D98%,中危CTV(IR-CTV)D90%和D98%,及膀胱、直肠、乙状结肠和小肠的D2 cm3剂量差异。结果卵圆体组与未应用卵圆体组比较,HR-CTV D90%差异无统计学意义(P>0.05),HR-CTVD98%(6.99±0.60 vs.6.78±0.76)、IR-CTVD90%(4.71±0.58 vs.4.26±0.57)和D98%(3.77±0.58 vs.3.26±0.59),差异均有统计学意义(t=3.906、9.860、8.636,P<0.05);乙状结肠的D2 cm3差异无统计学意义(P>0.05);膀胱(5.29±0.67 vs.4.92±0.74)、直肠(3.72±0.69 vs.3.35±0.92)和小肠(3.05±1.37 vs.2.98±1.34)的D2 cm3,卵圆体组与未应用卵圆体组比较差异均有统计学意义(t=8.758、7.543、8.059,P<0.05)。结论在宫颈癌腔内联合插植近距离放射治疗中合理的优化卵圆体和插植针的剂量权重比,可以带来更好的临床获益。

三种局部补量技术在晚期宫颈癌放疗中的应用研究

目的探讨三维腔内联合组织间插植(IC/IS BT)、三维腔内(ICBT)联合调强(ICBT+IMRT)以及单纯IMRT技术在局部晚期宫颈癌治疗中的剂量学差异。方法选取16例接受三维近距离治疗的局部晚期宫颈癌患者,在原IC/IS BT计划的基础上分别设计ICBT+IMRT和单纯IMRT计划,研究3种计划中肿瘤靶区和危及器官(OARs)的剂量学差异。结果共制定75个后装治疗计划,其中IC/IS BT、ICBT+IMRT和单纯IMRT各25个。ICBT+IMRT与IC/IS BT计划的靶区体积剂量D90差异无统计学意义(P>0.05),OARs的剂量比较低。单纯IMRT计划中OARs受量相对较大,且V60明显偏高(与IC/IS BT相比,t=6.77、10.37、4.61、2.83,P<0.05)。结论ICBT+IMRT计划的肿瘤靶区剂量覆盖较好且OARs受剂量低,可以作为IC/IS BT替代治疗手段。单纯IMRT技术虽然靶区覆盖度较好,但OARs保护差,不适用于晚期宫颈癌的局部补量治疗。