螺旋断层放射治疗计划系统中不同计算网格对肺癌立体定向放射治疗的剂量学影响

目的:探讨螺旋断层放射治疗(helical tomotherapy,HT)计划系统中不同计算网格(calculation grid size,CGS)对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)立体定向放射治疗(stereotactic body radiation therapy,SBRT)的剂量学影响。方法:选取2019年3月至2022年12月于某院初次接受放射治疗的9例NSCLC患者,采用Fine、Normal和Coarse 3种不同的CGS计划及相同的螺距、调制因子(modulation factor,MF)和优化条件,通过HT系统进行SBRT计划设计,观察比较3种CGS计划下靶区的适形性指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homogeneity index,HI)、危及器官(organ at risk,OAR)的剂量学参数、点剂量验证通过率、治疗时间、机器出束量及Sinograms图等指标。使用SPSS 22.0进行统计学分析。结果:3种CGS计划下的靶区HI比较,Fine与Coarse、Normal与Coarse差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal差异无统计学意义(P>0.05);3种CGS计划下的靶区CI比较,Fine与Coarse差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal、Normal与Coarse差异无统计学意义(P>0.05)。3种CGS计划OAR的剂量学参数比较,Fine与Coarse心脏D_(max)、D_(mean),食管D_(max)、D_(mean),全肺和患侧肺V5、V_(20)、V_(30)、D_(mean),健侧肺V5、D_(max)及心脏V_(10)、V_(30)差异有统计学意义(P<0.05),Normal与Coarse食管D_(max)差异有统计学意义(P<0.05),其余剂量学参数差异均无统计学意义(P>0.05)。Fine、Normal、Coarse计划的点剂量通过率分别为0.96%、1.50%、1.77%。Fine与Coarse计划在治疗时间和机器出束量方面差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal、Normal与Coarse差异无统计学意义(P>0.05)。通过Sinograms图对比可知Fine计划正弦图子野色阶较为均匀,Coarse计划存在极深和极浅的色阶区域,Normal计划则介于二者之间。结论:在NSCLC患者的SBRT计划设计中,应尽可能使用小CGS设置以获取更为准确的剂量分布,从而更有利于患者放射治疗计划的顺利执行与不良反应的预防。

螺旋断层治疗计划系统升级前后验证结果及叶片打开时间对比研究

目的比较4.0.4、4.2.3版本螺旋断层治疗计划系统叶片打开时间参数和γ通过率差别及改进状况。方法用4.0.4、4.2.3版本治疗计划系统各选择345例计划进行回顾性比较。从患者备份计划文件提取出Sinogram并计算叶片打开时间参数进行评估分析,包含最大叶片打开时间、叶片平均打开时间、打开时间<100 ms的叶片数比例、打开时间在最大时间5ms范围内叶片数比例及出束总时间。对升级前后计划的γ通过率(分析标准为3mm/3%、10%Threshold和全局误差)及叶片打开时间参数对比采用独立t检验分析,采用多元线性回归评估叶片打开时间参数与γ通过率之间相关性。结果4.0.4版本的γ通过率低于4.2.3版本(97.86%∶98.6%,P<0.001),4.2.3版本的最大时间与投影时间的间隔低于4.0.4版本(1 ms∶11ms,P<0.001)。多元线性回归显示4.0.4版本最大打开时间附近5ms范围内的叶片数比例和出束总时间与γ通过率呈显著负相关(P<0.001),而4.2.3版本仅出束总时间与γ通过率呈显著负相关(P<0.001)。结论螺旋断层治疗系统升级到4.2.3版本后提高了计划验证的γ通过率,且有效修复了旧版系统在最大叶片打开时间附近的叶片可能会导致γ通过率下降的问题。

基于螺旋断层放射治疗技术的全骨髓照射治疗计划设计质量评估方法研究

目的:探讨采用螺旋断层放射治疗技术全骨髓照射治疗(TMI)计划质量评估的新方法。方法:回顾性分析空军总医院肿瘤放疗科接受TMI治疗的18例患者的治疗计划结果,统计各部位靶区的适形度指数(CI)、均匀度指数(HI)、靶区剂量D_(90)、D_(10)、D_(mean)以及正常组织D_(50)等参数。计算正常组织质量指数(NQI)、靶区质量指数(TQI)和计划质量指数(PQI),并进行Pearson相关性分析。结果:多数正常组织剂量D_(50)均低于6 Gy,如大脑、双肺和肝脏分别为(6.0±0.69)Gy、(5.35±0.47)Gy和(4.82±0.88)Gy。头颈部靶区剂量分布最差,胸腹部及四肢趋中,盆腔部最优。相关性分析TQI与修正NQI呈显著负相关(r=-0.512,P<0.05);PQI与TQI呈显著正相关(r=0.517,P<0.05)。PQI值最高(0.941)的患者NQI值最低(0.860),而TQI值处于平均水平之上(0.893);PQI值最低(0.821)的患者NQI值处于平均水平之下(0.965),TQI值最低(0.811)。结论:所建立的评估指数PQI,能够均衡的综合容纳正常组织剂量限制结果和靶区剂量覆盖结果,并获得一个可以量化比较治疗计划优劣的指数,但进一步研究时需结合临床分析应用。

螺旋断层放射治疗系统在中枢神经系统肿瘤中的应用

螺旋断层放射治疗系统(helical tomotherapy,HT)是利用一台6MV的医用直线加速器以螺旋CT旋转扫描方式,实现40 cm×160 cm范围的照射,是当今最先进的肿瘤放射治疗系统之一,集调强放射治疗(IMRT)、图像引导放射治疗(IGRT)、自适应放疗(ART)和剂量引导放疗(DGRT)于一体。目前HT已初步应用于中枢神经系统良恶性肿瘤的治疗,照射精确、剂量分布均匀、能够有效保护危及器官,降低正常组织放疗毒性,应用前景广阔。现就HT在中枢神经系统肿瘤中的应用展开总结论述。

螺旋断层放射治疗系统中空气压缩设备的配置

目的:为确保螺旋断层系统实施精确放射治疗,保证空气压缩设备稳定运行,提出螺旋断层放射治疗系统所用空气压缩设备的配置、日常维护保养及常见故障排除相应方案。方法:通过3年的使用经验及故障维修保养记录资料,结合螺旋断层放射治疗系统的特殊要求,总结空气压缩设备的配置和场地安装要求,并总结设备的维修和维护保养经验。结果:总结螺旋断层放射治疗系统空气压缩设备的配置和场地安装要求,对其日常维护保养和维修提供了相应的维护保养方案。结论:气体的压力稳定性及干燥程度是空气压缩设备正常运行的重要因素,医院在安装、维护及维修空压设备时应引起高度重视。

自制TOMO模体在螺旋断层放射治疗系统调强放射治疗计划验证研究

目的:分析自制TOMO模体与Cheese模体及ArcCheck三维探测器模体阵列用于螺旋断层放射治疗系统(TOMO)调强计划实施剂量验证的差异。方法:选取10例患者的TOMO调强放射治疗计划,分别使用自制TOMO模体、Cheese模体及ArcCheck矩阵进行计划验证,并使用A1SL型电离室测量两种模体感兴趣区点绝对剂量。采用γ通过率分析方法,设置γ通过率剂量误差(DD)均为3%、吻合距离(DTA)分别为2 mm、3 mm、4 mm和5 mm的4种不同剂量标准,分析评估验证情况。结果:采用剂量偏差与吻合距离分别为3%/2 mm、3%/3 mm、3%/4 mm和3%/5 mm的4种不同剂量标准,γ≤1的平均通过率均>92.3%,差异均无统计学意义(P>0.05);两种模体所测点绝对剂量偏差<3%,偏差无统计学意义(t=-0.25,P>0.05)。结论:自制TOMO模体与Cheese模体、ArcCheck三维探测器阵列在调强计划剂量验证及测量性能上具有良好的一致性,自制TOMO模体可用于TOMO旋转模式下的剂量测量。

探讨热释光在螺旋断层放射治疗系统和直线加速器中剂量标定

目的:比对热释光剂量计(TLD)在普通直线加速器(LINAC)和螺旋断层放射治疗系统(TOMO)中的剂量刻度差异,探讨TLD特性,为后续临床实测应用提供依据。方法:在6 MV光子束下,通过LINAC和TOMO对同批次TLD分别刻度。LINAC出束跳数30、50、100、150、200、300 MU;TOMO出束时间为3、5、10、15、20、30、40 s。在TLD测量位置,应用电离室交叉校准。每组测量数据为3个TLD片平均值。计算相应剂量为TLD读数的函数。将LINAC和TOMO下的TLD剂量校准曲线分别进行最小二乘法的线性模型和二次模型拟合比较,统计分析和配对t检验计算校准因子。验证相应TLD灵敏度、重复性、分散性和剂量响应等特性。结果:LINAC中,TLD发光读数y与照射剂量x关系式:y=94.754x+0.001x^2,R^2=0.9971;TOMO中:y=93.835x+0.0003x2,R^2=0.9982。在0.30~3.74 Gy剂量范围内,对6 MV光子束,TLD计数值与剂量呈近似线性关系。cGy剂量级同批次TLD各重复测量5次,读出平均值变化为1.48%。结论:同等能量下TOMO和LINAC的TLD刻度结果差异小于3%,符合要求。TLD线性相关性强、重复测量精度高、性能稳定,可应用于相关临床放疗剂量测量。

螺旋断层放射治疗系统根治性放射治疗29例寡转移非小细胞肺癌的临床效果研究

目的:研究应用螺旋断层放射治疗系统(TOMO)根治性放射治疗寡转移非小细胞肺癌(NSCLC)患者原发灶及所有转移灶的疗效和不良反应。方法:回顾性分析29例初治转移灶≤5个的寡转移NSCLC患者,应用螺旋断层调强放射治疗系统对原发灶及所有转移灶行根治性放疗,平均和中位生物有效剂量(BED_(10))分别为95 Gy和94 Gy,中位化疗周期数4个。结果:中位随访时间30个月,近期疗效中病灶治疗总有效率为80%,1年、2年和3年的生存率分别为93%、69%和34%;中位生存时间为30个月,1年、2年和3年的无进展生存率分别为52%、17%和7%,中位无进展时间为12个月。多数患者仅出现1~2级不良反应,仅少数患者出现3级不良反应,未出现4级不良反应及治疗相关性死亡。结论:螺旋断层TOMO对寡转移NSCLC患者原发灶及所有转移灶均行根治性放疗,可以显著改善患者的总生存和无进展生存情况,治疗中的不良反应可耐受。

Gafchromic EBT3胶片在螺旋断层放射治疗计划验证中的应用

目的:评估基于Gafchromic EBT3胶片的剂量测量系统用于螺旋断层放射治疗计划验证的可靠性,确定该系统的正确使用方法。方法:使用Gafchromic EBT3胶片和Vidar Dosimetry Pro Advantage Red扫描仪组成的剂量测量系统,测试并确定系统的一些重要特性对测量结果的影响。此外,使用该系统验证螺旋断层放射治疗计划,借助Gamma指数分析对胶片测量的剂量分布与计划系统计算结果之间进行比较。结果:胶片辐照后一开始透光度随时间变化比较明显,直到约4 h以后胶片着色渐趋饱和,4 h内扫描值变化最高达11.6%。扫描仪扫描重复性相对标准差小于0.5%。胶片正反方向放置扫描结果之间差别小于0.6%、横向和纵向放置扫描结果之间差别最高达7.0%。Gamma参数设置为3%/3 mm时,横向和纵向放置扫描验证平均通过率分别为96.5%±2.9%和95.7%±3.6%,方差分析显示两种扫描方式的验证通过率在a=0.05水平上没有统计学差异。结论:使用文中的胶片剂量测量系统时,应居中放置扫描,并使验证胶片和刻度胶片保持相同的扫描方向。通过直接建立扫描值与胶片吸收剂量之间的一一对应关系,将验证胶片的扫描值转换成吸收剂量的方法简便易行。

螺旋断层放射治疗系统的影响因素分析及对策

目的:针对螺旋断层放射治疗(Tomo Therapy)系统故障率较传统加速器高的问题,分析影响Tomo Therapy开机率的相关因素,并提出相应对策,以提高设备的使用效率。方法:回顾性分析日常故障记录,总结影响Tomo Therapy开机率的主要因素。结果:影响Tomo Therapy开机率的主要因素分别为:温度冷却系统、空气压缩系统、易损性部件和数据安全系统。结论:对影响螺旋断层放射治疗系统开机率的4个因素提出了相应的保养和维护对策,以降低设备故障率,保证系统安全、高效的运行。

螺旋断层放射治疗对肿瘤治疗的有效性和安全性系统评估

目的:系统评价螺旋断层扫描(HT)放射治疗对肿瘤的有效性和安全性,为医用设备合理配置和应用管理决策提供参考依据。方法:使用计算机检索主要中外文数据库,获取HT治疗肿瘤的系统评价数据以及HT与其他放射治疗方法的对照研究,纳入对照研究文献32篇,系统评价文献2篇。由两位研究者独立提取资料并评价纳入研究的质量,采用Stata 12.0软件进行数据分析。结果:系统评价结果显示,HT较调强适形放射治疗的计划靶区剂量分布更均匀,对高剂量照射区域正常组织及器官的保护均优于调强适形放射治疗。对照研究合并结果显示,HT治疗的毒性反应种类主要为消化道毒性、泌尿生殖道毒性、血液毒性、肠道毒性、皮肤黏膜毒性和口腔干燥,严重毒性反应(≥3级)发生率较低。结论:HT放射治疗在一定程度上提高了肿瘤患者的生存率,降低了复发率和高危器官的辐射剂量;治疗中的长期毒性和临床效果有待高质量研究及长期随访证据进一步证实。

螺旋断层放疗系统在胸部肿瘤治疗中的临床应用

放射治疗是胸部肿瘤治疗中最重要的手段之一,但胸部肿瘤的放射治疗由于受呼吸、心博因素的影响,在常规放疗时代难以确保射线的精确投射,进而带来明显的不良反应,限制了其发展。以螺旋断层放疗系统(TOMO)为代表的最新一代精确放疗系统,可通过螺旋照射、图像引导放疗(IGRT)及自适应放疗(ART)等新技术的应用,在提高放疗精确性的同时,减少正常组织的放射损伤,从而突破了放射治疗在胸部肿瘤治疗中的"瓶颈",为胸部肿瘤的放疗翻开了崭新的一页。

三维剂量验证系统在螺旋断层加速器患者放疗计划验证中的应用

目的探讨应用Arc CHECK三维剂量验证系统进行螺旋断层加速器(Tomotherapy)放疗计划验证的可行性。方法选择50例接受螺旋断层放疗的患者,将其放疗计划移植到Arc CHECK体模进行剂量计算,并与Tomotherapy的实际测量结果进行比较。采用γ法进行通过率分析,其中阈值设为3 mm/3%/10%。结果50例患者的平均γ通过率为(95.71±2.70)%,范围为89.0%~99.6%。结论Arc CHECK三维剂量验证系统是一种方便、准确和精确的剂量验证方法,用于Tomotherapy加速器放疗计划剂量验证快速、方便、可行。

螺旋断层放射治疗系统应用的预算影响分析

目的:评估推广螺旋断层放射治疗系统(TOMO)临床应用对卫生费用的潜在影响。方法:选择北京市作为模拟分析场景,以鼻咽癌和宫颈癌患者治疗为例,模拟未来5年内TOMO逐步替代传统直线加速器临床应用的20%、25%、30%、60%和80%。收集鼻咽癌和宫颈癌的流行病学数据以及3家三级甲等公立医院TOMO设备临床使用数据,构建TOMO应用的预算影响分析(BIA)模型,从医保患者人均自付、医疗机构成本和医保投入角度分析鼻咽癌和宫颈癌患者TOMO放射治疗推广对卫生费用、卫生财政投入、医保投入、医院收益和患者自付费用负担的潜在影响。结果:当TOMO放射治疗替代其他直线加速器治疗80%鼻咽癌和宫颈癌患者时,医保患者人均自付费用增加7118.11元,医院成本缺口增加4257.77万元,医保投入增加7468.53万元,5年公共预算预计累增10.78亿元。结论:临床推广TOMO放射治疗将增加卫生财政及患者个人支出,应综合多方因素考虑TOMO配置量以及收费和报销标准。

螺旋断层放射治疗系统在我国公立医院应用现状分析

目的:调研分析北京、广东、云南、山东等4省市5家公立医院配置应用螺旋断层放射治疗(TOMO)系统的现况与问题,为甲乙类医用设备监督管理政策制定提供参考。方法:通过检索医院信息系统数据库及开展座谈和访谈,收集有关设备配置、应用管理、维护、定价支付等信息数据。结果:医院设备购置维护成本高,医院自觉选择TOMO优势适应证病种开展治疗并控制日均患者量,受患者情况、收费定价及内部管理机制影响,不同地区的医疗机构对TOMO系统的使用情况存在差异,机构间单台设备年治疗患者数最大相差1.64倍,癌症病种选择也因机构不同而存在差异。结论:医院相关管理部门需加强设备配置规划管理,推动集中采购深入,增加谈判压价力度,促进规范化管理和质量控制体系建设,调整定价收费政策,引导技术发挥最大效果。

螺旋断层调强放疗在乳腺癌改良根治术后的剂量学研究

目的探讨螺旋断层放射治疗技术在乳腺癌改良根治术后放射治疗的剂量学特点,为临床计划选择提供依据。方法随机选取2020年1月至2021年10月于秦皇岛市第一医院肿瘤放疗科接受治疗的乳腺癌改良根治术患者30例,每例患者分别设计2种计划:在美国安科锐Hi-Art系统上(V5.1.6)设计螺旋断层调强放射治疗(Helical Tomotherapy,HT)计划;在美国瓦里安Eclipse计划系统上(V15.6)设计7野三维调强放射治疗(7 Fields Intensity Modulated Radiation Therapy,7F-IMRT)计划。结果HT计划的计划靶体积适形度指数显著高于7F-IMRT计划,靶区剂量最大值显著大于7F-IMRT计划(P<0.05)。HT计划的对侧肺D5、心脏V_(10)、脊髓D_(max)、对侧乳腺D_(mean)均大于7F-IMRT计划(P<0.05),HT计划的双肺V_(30)、双肺V_(20)、双肺V_(10)、双肺V5、同侧肺V_(30)、同侧肺V_(20)、同侧肺V_(10)、同侧肺V5、心脏V_(30)、心脏V_(20)均显著小于7F-IMRT计划(P<0.05)。HT计划B-P的V_(20)、V_(25)、V_(30)、V_(35)、V_(40)、V_(45)、V_(50)均显著小于7F-IMRT计划(P<0.05)。HT计划和7F-IMRT计划单次计划中各射野机器跳数累加之和、单次治疗时间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论HT计划在乳腺癌改良根治术后,在靶区分布和危及器官剂量受量方面优于7F-IMRT计划,但治疗效率低于7F-IMRT计划,临床应用中可根据实际情况选择适宜的计划。

^60Co动态复眼螺旋断层放射治疗系统

本发明公开了一种治疗恶性肿瘤和颅脑疾病的钴-60动态复眼螺旋断层放射治疗系统。旋转体结构筒为单层套筒形式，结构筒上安装有多个条形射线准直器，每个条形射线准直器中各自都装有多个射线准直器，子射线准直器上装有出源开关，出源开关由独立开关受控器分别控制。本发明能使用多个钴-60放射源体对同一病灶点照射，肿瘤的辐射剂量为单源辐射量的数倍，更有利于提高临床肿瘤致死剂量治疗的需要；而多个以不同平面且等中心安装的钴-60射线源，形成了一点或直线形的辐射锥剂量面。

头体一体式体位固定板在全中枢螺旋断层放射治疗中的应用

目的:观察分析头体一体式体位固定板在全中枢神经系统放射治疗中的优势。方法:回顾性分析20例使用螺旋断层放疗设备实施全中枢放疗的患者资料,其中10例使用了头体一体式体位固定板,10例使用了头体分体式固定板,将两组患者在治疗过程中各个方向的摆位误差数据进行分析。结果:头体一体式体位固定板组患者X轴和Y轴方向摆位误差显著小于头体分体式固定板组,其差异有统计学意义(t=3.489,t=4.750;P<0.05);Z轴方向摆位误差两组比较无显著差异。结论:头体一体式体位固定板在全中枢放疗时可以减小头脚方向的摆位误差,与螺旋断层调强放疗相结合可提高治疗精度,缩短治疗时间,值得在临床工作中广泛应用。

Tomotherapy HDA型螺旋断层调强放疗设备剂量传输方式的质控标准建立

目的通过对本单位新装Tomotherapy HDA的两种调强传输方式的剂量验证结果进行测量分析,确定质控结果的合理范围,为质控工作提供依据。方法依照AAPM TG119要求对其提供的病例制作调强治疗计划,每种病例根据传输方式、铅门大小和运动方式分别制作计划,共95例调强计划,分别测量点剂量100例,面剂量45例,分析实际测量结果,并分别计算不同调强传输类型计划的置信区间。结果 Tomo-Helical传输模式靶区点剂量测量置信区间为±2.43%,危及器官点剂量验证置信区间为±1.46%。Tomo-Direct模式靶区点剂量验证置信区间为±2.72%,危及器官点剂量验证置信区间为±2.66%。面剂量验证结果为:Tomo-Helical模式通过率≥97.9%,Tomo-Direct通过率≥96.9%。结论本研究对本单位新安装的Tomotherapy HDA新型螺旋断层调强治疗进行测试,所测参数置信区间均在报告推荐范围之内,为新的螺旋断层调强技术和日后调强治疗计划的质控提供了依据。

基于螺旋断层放疗系统分析儿童髓母细胞瘤全颅全脊髓放疗的靶区外放边界

[目的]基于螺旋断层放疗(tomotherapy,TOMO)兆伏级图像引导系统(megavoltage computed tomography,MVCT),分析不同螺距及配准方式对儿童髓母细胞瘤全颅全脊髓放疗(craniospinal irradiation,CSI)摆位误差的影响,并探索最佳计划靶区(planning target volume,PTV)外放边界。[方法]选取25例儿童髓母细胞瘤,行TOMO放疗前每日MVCT图像引导,共计386次,图像采集范围选取头颈段和腰骶段,14例患儿MVCT扫描螺距选择Normal模式,11例选择Course模式,并在14例Normal螺距组选取Bone和Bone and Tissue两种配准模式进行组内对比。记录各方向的摆位误差进行差异分析,并计算PTV外扩边界。[结果]Normal螺距组头颈段和腰骶段的摆位误差均在Y轴和Roll方向小于Course螺距组(P<0.05),X轴和Z轴方向的摆位误差差异无统计学意义;头颈段Bone配准组摆位误差在Z轴和Roll方向小于Bone and Tissue配准组(P<0.05),X轴和Y轴方向的摆位误差差异无统计学意义;腰骶段Bone配准组摆位误差在X、Y、Z轴和Roll方向均小于Bone and Tissue配准组(P<0.05)。[结论]髓母细胞瘤患儿行CSI TOMO放疗时,MVCT选择Normal螺距Bone配准方式可有效地提高摆位误差精度。头颈段X和Z轴方向的建议PTV外放边界分别为2.3 mm和2.0 mm,腰骶段X和Z轴方向的建议PTV外放边界分别为3.2 mm和4.3 mm。CSI Y轴方向的建议PTV外放边界为6.2 mm。