离线自适应技术在鼻咽癌放射治疗中的剂量学分析

目的 基于每周定位CT分析鼻咽癌离线自适应放射治疗(ART)过程中靶区和危及器官体积及剂量差别,探讨放疗再计划的必要性以及离线自适应技术在鼻咽癌放疗中的靶区及危及器官的剂量学改善。方法 选取2021年10月—2022年10月在我院行根治性放疗的鼻咽癌患者10例,进行容积旋转调强计划设计,并在患者治疗时每周行CT扫描一次,将每周CT图像与原始计划CT图像刚性配准后进行变形配准,勾画出每幅CT的靶区和危及器官,比较分析靶区和危及器官在放疗过程中体积的变化。将原始计划剂量映射到每周CT图像上,得出每周CT靶区和危及器官的分次剂量,与原始计划分次剂量进行对比分析。利用变形配准建立起来的变形矢量场,将每周分次剂量变形累加到计划CT图像上,得到靶区和危及器官整体剂量的分布后,比较真实实施总剂量与计划剂量的不同。在合适的时间制定新的自适应计划,与原始计划剂量进行对比分析。结果 10例患者均发现头颈部轮廓缩小。在最后一次CT图像上观察,与原体积相比,GTVnx、GTVnd平均缩小了13.17%、13.95%,左腮腺、右腮腺平均缩小了17.05%、24.53%,脑干体积变化在±5%以内,脊髓体积变化在±3%以内。利用最后一周CT映射出的分次剂量,与原计划分次剂量相比,GTVnx和GTVnd的D95量差别不大,在±3%以内,左腮腺、右腮腺的D50平均升高了10.66%、12%,脑干和脊髓剂量基本无差别。患者真实实施总剂量与计划总剂量相比,GTVnx和GTVnd的D95差别均在±0.03%以内,左腮腺、右腮腺的D50平均增加了9.6%、5.1%,脑干和脊髓的总剂量无变化。经过自适应计划后,与原计划剂量相比,GTVnx和GTVnd的D95、D98、D2差别均在±2%以内,左腮腺、右腮腺的Dmean平均降低了6.76%、6.36%,脑干或脊髓剂量有所降低。结论 晚期鼻咽癌患者放疗过程中靶区和危及器官的位置和体积均会发生变化,靶区和腮腺体积变化较大,脑干和脊髓体积基本无变化,腮腺会受到超过预期剂量的照射,在治疗后期有必要修改治疗计划,提高患者的生活质量。

基于Ethos自适应放射治疗系统不同成像算法的图像质量分析

目的:定量分析瓦里安Ethos自适应放射治疗(ART)系统上基于滤波反投影(FBP)和迭代重建(IR)技术的锥形束CT(CBCT)和迭代CBCT(iCBCT)的图像质量以及合成伪CT(sCT)的差异。方法:利用CT图像质量测试专用Catphan604模体,基于胸部扫描和腹部扫描完成CBCT和iCBCT各5次扫描,获取4套图像,每套图像包括CBCT图像、基于CBCT合成的sCT、iCBCT图像、基于iCBCT合成的sCT,分析其噪声功率谱(NPS)、图像均匀性指数(UI)、调制传递函数(MTF)、低对比度可见度(LCV)和对比度噪声比(CNR)。回顾性选取2023年8月至2024年5月解放军总医院第一医学中心收治的6例临床放疗患者,使用胸部扫描和腹部扫描获取6例患者的图像,分析基于CBCT和iCBCT图像形变配准所得sCT图像,并与定位CT图像进行对比,定量分析其绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)。结果:iCBCT与CBCT相比,胸部图像NPS显著降低0.08,腹部图像降低0.06;iCBCT胸部、腹部图像UI分别为0.37和0.28,CBCT分别为0.65和0.39;iCBCT胸部、腹部图像LCV分别为0.67和0.56,CBCT分别为0.93和0.90;MTF50%除腹部iCBCT是0.29 lp/mm外,其余均为0.28 lp/mm,iCBCT和CBCT图像高对比度分辨率基本一致。基于CBCT和iCBCT生成的sCT与定位CT的相似度分析差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:iCBCT图像质量优于传统CBCT,而基于CBCT和iCBCT生成的sCT,其CT值准确性皆符合要求,均可用于ART的剂量计算。

食管癌结合锥形束CT图像引导自适应放射治疗的可行性研究

目的探索利用食管癌患者首周放射治疗时的锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT)图像,建立个体化计划靶区以减少正常组织受照剂量的可行性。方法选取行根治三维放射治疗的食管癌患者10例,获取每位患者治疗首周前5次及后续每周治疗前CBCT验证图像,将其导入治疗计划系统中,与治疗前的定位CT图像配准融合。然后在每个CBCT图像上按患者治疗前靶区勾画原则,再次勾画临床靶区(clinic tumor volume,CTV),并根据首周治疗的摆位误差平均值外扩生成计划靶区(planning tumor volume,PTV)。将首周5个CBCT上勾画的PTV轮廓映射到定位CT上合并生成PTV1,以此法生成后续2～6周的PTV2。按照初始计划(Plan A)的参数设置,保持靶区处方剂量及各危及器官的限量要求不变,以PTV1为靶区,制定一个新的放射治疗计划,即患者个体化的自适应放射治疗计划(Plan B)。用新计划(Plan B)的95%等剂量线评估PTV2覆盖度,通过剂量-体积直方图(DVH)来比较Plan A与Plan B中肺、心脏和脊髓的受照射剂量。结果 PTV1体积比PTV体积小(P<0.05);Plan B中处方剂量95%等剂量线的覆盖率分别为:PTV1=(98.9±2.0)%和PTV2=(99.1±2.0)%,差异无统计学意义(P>0.05)。Plan B的危及器官所受剂量均小于Plan A:肺V20(25.1%vs26.9%)、平均剂量(14.0Gy vs15.1Gy),心脏的平均剂量(16.7Gy vs19.7Gy)和脊髓最大剂量(42Gy vs43Gy),差异具有统计学意义(P<0.05)。结论利用患者治疗首周CBCT图像资料反馈的信息,可以有效减少计划靶区体积。修改后的计划可在后续治疗中开展,并能进一步减少靶区周围危及器官的照射剂量和潜在提高靶区剂量。

自适应放射治疗的研究进展

近年来,肿瘤放射治疗技术发展迅猛,由初期的粗放二维（常规照射）治疗模式,进展到三维适形放疗（3D-CRT）,再到三维调强放疗（IMRT）,进而发展到多维（如四维CT和图像引导放疗）,放疗已经进入了精确治疗的时代。精确治疗意味着在提高肿瘤剂量的同时,有效保护正常组织,从而提高患者的生存质量。自适应放射治疗（ART）是在3D-CRT和IMRT的基础上发展而来的新技术。本文就ART的研究进展作一综述。

一种基于实时运动跟踪的自适应dMLC门控放射治疗方法

提出了一种新颖的自适应动态多叶准直器(dMLC)门控放射治疗方法.通过实时跟踪肿瘤和危及器官(OAR)的运动来控制dMLC叶片的开启与关闭,仅当肿瘤和OAR在射野视观(BEV)内没有重叠时才开启治疗射束进行治疗.4组肿瘤-OAR同步跟踪数据的回顾性仿真实验果表明,肿瘤和OAR的运动模式和相对位置是影响所有指标的最主要因素.在不同的肿瘤-OAR运动模式下,门控治疗占空比高达96.71%,也可能仅有14.12%.增加BEV内的横向距离可提高占空比,并使OAR受照体积减少;增加肿瘤外放边界则具有相反的效果.所提方法具有较好的OAR保护能力,对于占空比较低的情况尤为明显,可以避免高达77.71%的直接照射.

直肠癌放射治疗的疗效和适应证

直肠癌对放疗敏感,特别是早期低位直肠癌、肛管癌可通过单纯放疗治愈.5年生存率约50%[1].直肠癌的放射治疗从治疗目的上讲分姑息性放疗和根治性放疗.

图像配准方式对宫颈癌后装自适应放射治疗图像配准精度的影响分析

后装自适应放射治疗对宫颈癌治疗中,对图像配准方式、图像配准精度关系探析。方法:22例宫颈癌患者(后装自适应放射治疗),用软件(版本为Velocity)对CT图像(最后一次及第一次治疗计划)分析记录,分别对施源器(保留、去除)、靶区及器官结构(配准)图像配准,对配准精准度比较分析。结果:施源器处理前,靶区体积(高危、低危)配准靶区精度较配准器官组高(P<0.05),配准器官组膀胱、直肠较配准靶区组高(P<0.05);施源器处理后,相比配准器官组,靶区体积(高危、低危)靶区体积方面,配准靶区精度较高(P<0.05),配准器官组在配准结构(膀胱、直肠)中,较配准靶区组高(P<0.05)。结论:宫颈癌后装自适应放射治疗中,施源器自动分割屏蔽,图像质量高,建议广泛应用。

^(125)I放射性粒子植入治疗肿瘤病人心理弹性、家庭亲密度与适应性和孤独感的相关性研究

目的:探讨^(125)I放射性粒子植入治疗肿瘤病人的心理弹性、家庭亲密度与适应性和孤独感的相关性。方法:采取便利抽样法,选取106例行^(125)I放射性粒子植入治疗的肿瘤病人作为研究对象,调查病人的一般资料,采用心理弹性量表中文版(CD-RISC)评价病人的心理弹性水平,并使用家庭亲密度与适应性量表中文版(FACESIICV)及孤独感自评量表(UCLA)进行调查问卷。结果:^(125)I放射性粒子植入治疗肿瘤病人孤独感量表得分为(40.01±8.63)分,心理弹性量表得分为(61.79±14.54)分,家庭亲密度与适应性量表得分为(116.32±18.80)分;不同性别、职业、文化程度、家庭人均月收入的孤独感得分差异均有统计学意义(P<0.01),不同性别、家庭人均月收入心理弹性得分和家庭亲密度与适应性得分差异有统计学意义(P<0.01)。106例^(125)I放射性粒子植入治疗的肿瘤病人的孤独感量表得分和心理弹性量表得分呈显著负相关(r=-0.912,P<0.01),心理弹性量表得分和家庭亲密度与适应性量表得分呈显著正相关关系(r=0.884,P<0.01),孤独感量表得分和家庭亲密度与适应性量表得分呈显著负相关关系(r=-0.907,P<0.01);纳入性别、职业、文化程度、家庭人均月收入、心理弹性得分、家庭亲密度与适应性得分进行孤独感影响因素多元线性逐步回归分析,家庭亲密度与适应性得分和家庭人均月收入均有统计学意义(P<0.01)。结论:不同性别、职业、文化程度、家庭人均月收入是^(125)I放射性粒子植入治疗的肿瘤病人孤独感的影响因素,及早对孤独感程度进行评估并提前进行有效干预,改善病人家庭亲密度与适应性情况,对于降低其孤独感程度具有显著效果,对促进病人早日回归家庭与社会具有重大的意义。

TomoTherapy Hi.Art放射治疗系统故障分析与排除

介绍了TomoTherapy Hi.Art放射治疗系统的基本组成及多叶光栅(multi-leaf collimator,MLC)的工作原理,详细分析了单片MLC故障、MLC初始化失败故障、MLC over travelled故障等产生的原因并给出了具体的排除方法,为同行维修类似故障提供参考。

自动勾画技术在前列腺癌自适应放射治疗中的临床应用研究

目的:评价与分析基于图谱集的自动勾画软件(ABAS)勾画危及器官(OAR)轮廓在前列腺癌自适应放射治疗(ART)的优越性及局限性。方法:回顾性选取30例采用容积调强放射治疗的前列腺癌患者,将同一患者第1程及第2程定位CT图像传输至ABAS软件中,分别选用单一图谱自动勾画方式下的Prostate和General算法。以患者第1程定位图像为参考图像,实现对第2程定位图像上OAR的自动勾画,利用形状相似性系数(DSC)、交叉指数(OI)、体积差异(ΔV)及自动勾画加手工修改的累计时间,以手工勾画OAR的轮廓为参考,比较两种算法自动勾画的结果。结果:同一患者的左右髋骨及左右股骨头两种算法自动勾画的DSC、OI值均>0.8;膀胱DSC、OI值均>0.7。Prostate算法左右髋骨,膀胱DSC、OI值均高于General算法。而左右股骨头在不同算法下的DSC及OI值近似。骨性组织的ΔV<0,自动勾画对其勾画不足。结论:应用Prostate和General两种不同的自动勾画算法,其结果与手工勾画具有差异性,Prostate算法勾画膀胱、直肠优于General算法。自动勾画用于放射治疗计划之前,需经过必要的校准及修改,方能发挥ABAS勾画效率。

论自适应放射治疗的研究发展

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，肿瘤放射治疗技术也发展迅猛。自适应放射治疗（ART）是在3D—CRT和1MRT的基础上发展而来的新技术，本文就ART的研究进展作出分析。

螺旋断层MVCT在鼻咽癌自适应放射治疗中的剂量学研究

目的:研究螺旋断层放射治疗系统(TOMO)兆伏级CT(MVCT)成像(TOMO-MVCT)在鼻咽癌自适应放射治疗(ART)中直接用于剂量计算的可行性。方法:采用数表法随机选取20例行鼻咽癌TOMO治疗的患者,采集患者首次治疗的MVCT图像,在TOMO治疗计划系统中,将采集到的MVCT图像与放射治疗计划的千伏级CT(kVCT)图像进行融合配准。将治疗计划植入MVCT图像中,选取相应MVCT电子密度曲线进行剂量计算。比较分析基于MVCT和kVCT图像计算的靶区和危及器官(OAR)剂量分布差异。结果:MVCT相对于kVCT图像计算的肿瘤靶区(GTV)和计划靶区(PTV)剂量D95分布相对误差分别为(0.65±0.58)%和(0.66±0.73)%;OAR脑干、脊髓、左晶体、右晶体、左眼球、右眼球、左视神经、右视神经和垂体剂量Dmax分别为(0.70±1.16)%、(0.31±2.26)%、(-0.19±1.32)%、(-0.33±1.96)%、(-0.15±2.34)%、(0.37±1.32)%、(0.40±0.72)%、(0.29±0.55)%和(0.53±0.70)%;左腮腺和右腮腺的D50分别为(0.65±1.11)%和(0.26±0.86)%。结论:基于TOMO-MVCT成像与kVCT图像的剂量计算差异<2%。TOMO-MVCT图像可直接用于鼻咽癌ART的剂量计算。

儿童生殖细胞瘤全脑放射治疗中自适应消除摆位累积误差新技术探讨

目的 以影像引导放射治疗(image guided-radiotherapy,IGRT)为基础探讨儿童生殖细胞瘤全脑自适应放射治疗(以下简称放疗)(adaptive radio therapy,ART)可行性,为临床全脑ART提供依据。方法 回顾性研究首都医科大学附属北京天坛医院放射治疗科20例中枢神经系统生殖细胞肿瘤(germ cell tumors,GCTs)行全脑预防性照射的放疗患者。每例患者治疗前三次及后每周行一次锥形束电子计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT),共7次。记录整个治疗过程中左右(lateral,LAT)、进出(longitudinal,LNG)、升降(vertical,VRT)方向上的摆位误差值。原计划命名为Plan_A,将因摆位误差值产生新的治疗中心点(treatment center point,ISO)回归治疗计划系统,不改变射野权重、射野分布情况下进行体积剂量计算,用Plan Sum功能相加摆位累积误差产生新计划得到Plan_B。将摆位累积误差产生的新计划用Acuros XB算法重新快速优化后用Plan Sum功能相加得到Plan_C。对比Plan_A、Plan_B、Plan_C的靶区及危及器官(organ at risk,OAR)剂量变化并用Wilcoxon配对符号秩检验证统计学差异。结果 与Plan_A相比,Plan_B均匀性指均匀性指数(homogeneity index,HI)95计划靶区(planning target volume,PTV)、HI98 PTV为1.058 4~1.084 7。适形度指数(conformity index,CI)PTV为0.934 4。临床靶区(clinical target volume,CTV)D_(min)相对偏差为-7.22%,P值为0.000 7。OAR相对偏差为-0.1%~9.8%。与Plan_A相比,Plan_C的HI95 PTV、HI98 PTV为1.056 9~1.078 8。CI PTV为0.936 5。CTV D_(min)相对偏差为-1.69%,P值为0.545 9。OAR相对偏差为-0.15%~3.40%。结论 儿童生殖细胞瘤全脑放疗摆位累计误差对靶区及危及器官剂量差异有统计学意义,摆位累计误差导致靶区均匀性及适形度变差,CTV的D_(min)变化超过5%,OAR受量增高。ART再计划可以让靶区均匀性和适形度及危及器官受量接近原计划。同时Plan_B虽然存在相对偏差,但是危及器官的绝对剂量在合理范围内。

自适应调强放射治疗对局部晚期宫颈癌的应用研究

目的 分析局部晚期宫颈癌(locally advanced cervical cancer,LACC)运用自适应调强适形放射治疗(adaptive intensity-modulated radiation therapy,ART)效果。方法 选取2019年2月至2022年2月浙江大学医学院附属第二医院临平院区收治的100例LACC患者为研究对象,采用随机数字表法将其分为对照组(n=50)与观察组(n=50)。对照组采用单程调强适形放射治疗,观察组采用ART治疗。行外照射治疗时,两组患者均运用逆向调强放射治疗或图像引导放射治疗技术,并同步实施以顺铂药物为基药的化疗方案。比较两组患者临床近期疗效、治疗期间药物不良反应及治疗后1年生存率。结果 观察组临床缓解率高于对照组,急性消化系统不良反应程度低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);两组急性骨髓抑制与急性泌尿系统不良反应程度比较,差异无统计学意义(P>0.05);所有患者术后均进行1年随访,对照组存活46例,病死4例,总体生存时间为11.77[95%置信区间(confidence interval,CI):11.53~12.00]个月;观察组存活48例,病死2例,总体生存时间为11.95(95%CI:11.88~12.02)个月,两组生存率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 LACC患者采用ART治疗可提高近期临床疗效,不增加急性消化系统不良反应。

乳腺癌放射治疗的适应症

在治疗乳腺癌的中,放射治疗是十分重要的方法,也是局部治疗的重要手段。一般情况下在综合治疗中应用放射治疗,涉及根治术前、后的辅助治疗,晚期的乳腺癌的姑息性治疗。乳腺癌进行放射治疗能够使局部的控制率得到提高,减少死亡率,而且随着化疗、治疗等技术的发展,放射治疗能够很好的减少复发率。本次研究主要就乳腺癌放射治疗的适应症进行简要分析。

试论乳腺癌放射治疗的适应证

关于乳腺癌的放射治疗是一个非常复杂的问题。由于过去许多随机和非随机分析形形色色,矛盾重重,导致看法分歧。大多数临床研究的结果显示放疗对生存率无明显影响,因而使一些人对其实用性发生怀疑。放疗是否仅限于能降低局部和区域淋巴结的复发率?是否应作为提高生存率的常规治疗?如何将其规范化?单纯化疗和单纯放疗治疗晚期乳腺癌孰优孰劣?乃是有待今后更多的随机分组去证实的问题。目前应如何选择放疗适应证呢?

基于放射治疗计划系统的二重癌风险预测分析

放疗引发二重癌,已成为威胁癌症患者生存质量的重要因素。本文对临床放疗引发的二重癌进行风险预测分析,并对基于二重癌风险预测的计划评估方式展开了探索性研究。选择临床胰腺癌病例,使用FDS团队自主研发的精确放射治疗软件系统(Accurate/Advanced Radiotherapy System,ARTS)设计两个调强放疗计划,并对正常组织各重要器官的二重癌风险进行了预测,并以此对两种计划进行了评估。结果表明,该病人在接受放射治疗后,最有可能发生二重癌的是肾癌和胆囊癌(Plan 01:肾5.35%,胆囊3.10%;Plan 02:肾4.52%,胆囊4.57%);二重癌分析结果表明:在满足临床剂量分布要求的前提下,Plan 02更为合理。本文建立了一种通过临床放疗计划系统预测二重癌风险的方法,并通过比较二重癌风险进行了临床放疗计划的评估分析。

图像引导自适应放疗在宫颈癌治疗中的应用

目的观察图像引导自适应放疗(IGART)在宫颈癌治疗中的应用效果。方法接受放疗的宫颈癌患者14例,借助4D CT扫描图像设计放疗计划及剂量,放疗过程中采用锥形束CT(CBCT)扫描,获取用于IGART的图像。放疗前采用CBCT进行位置验证扫描,并将获取的CBCT图像与计划CT图像进行3D-3D配准,测量患者的摆位误差。借助CBCT图像勾画放疗过程中的肿瘤靶区(PTV),评价计划靶区(PTV)对GTV的覆盖情况。结果 14例患者共执行131次CT扫描,其中治疗前扫描95次,在线匹配后验证扫描36次。在治疗前95次扫描中,患者头脚、前后和左右方向的摆位误差分别为(0.38±0.07)、(0.30±0.09)、(0.28±0.10)cm。36次验证扫描后,患者头脚、前后和左右方向的摆位误差均减少(P均<0.05)。患者分次放疗期间,CBCT图像与计划CT图像匹配修正前GTV溢出PTV 6次,未覆盖率为6.3%(6/95),匹配修正后分别为2次和2.1%。结论 IGART用于宫颈癌治疗可减少并修正患者的摆位误差,降低肿瘤靶区脱靶的发生率,缩小临床靶区的外扩边界。

鼻咽癌螺旋断层放射治疗过程中实际受照射剂量的研究

目的:通过螺旋断层放射治疗(tomotherapy)系统的自适应模块,分析鼻咽癌患者靶区和危及器官的剂量在治疗过程中与初始计划的差异,为临床提供帮助。方法:回顾性分析2014年2月至2015年2月昆明医科大学第一附属医院运用tomotherapy系统治疗的10例鼻咽癌患者,通过tomotherapy系统中的自适应模块和Mimvista 6.50软件的计算,将初始计划定义为Plan 1;进行图像引导患者总的实际受照射剂量定义为Plan 2。比较两项计划中肿瘤靶区及危及器官的剂量学差异。结果:Plan 2中计划靶区体积(planning gross target volume,PGTV)的D98、D95的剂量较Plan 1分别下降11.91%、6.88%(P=0.001,P=0.006)。Plan 2中左侧腮腺的Dmean、D50较Plan 1分别增加42.23%、63.82%(P<0.001、P=0.001);Plan 2中右侧腮腺的Dmean、D50较Plan 1分别增加38.64%、66.76%(P=0.002,P=0.004)。Plan 2中脊髓的D2剂量较Plan 1也明显增加,增加了16.49%(P=0.026)。结论:鼻咽癌患者在行tomotherapy过程中,非常有必要进一步纠正因解剖结构和摆位所带来的误差,保证放疗计划的精准性。

放射性核素治疗的发展与思考

放射性核素内照射治疗是近年来发展较快的领域之一,也是核医学主要的组成部分之一.学科之间的交叉融合和各种技术的综合应用是核素治疗的主要发展趋势.分子生物学的发展促进了分子核医学的发展,放射免疫显像、受体显像、反义显像和报告基因表达显像促使放射免疫治疗、受体介导放射性核素靶向治疗、放射反义治疗和基因转染介导核素靶向治疗的发展.