Monaco治疗计划系统的剂量学性能测试验证

目的:对Monaco治疗计划系统(Treatment Planning System,TPS)进行临床使用前的剂量学性能测试,验证TPS不同类型射野计划计算剂量与计划执行时加速器的实际递送剂量间的差异是否符合标准。方法:所用设备为医科达公司Axesse直线加速器,配置Agility型多叶光栅;Monaco TPS版本号5.0,剂量计算模型为Monto Carlo;IBA公司Dose 1剂量仪、0.6 cc电离室和Matrixx电离室矩阵。依据IAEA 430号和AAPM TG-53号报告、科室设备和验证工具,从医科达公司网站下载Express QA Plan测试包,其中的测试例涵盖规则野、不规则野和模拟病人头颈部肿瘤调强野。在Monaco TPS系统中分别调用测试例,将计划分别移植到模体上,创建验证计划,将计算验证计划所得剂量分布输出到Matrixx软件Omni Pro I'm RT,将计划计算剂量与Matrixx实际所测剂量进行比对和分析。剂量验证通过标准是绝对量3 mm/3%,γ通过率超过90%。结果:所有测试例剂量验证结果均达到了93%以上。结论:Monaco TPS可以安全地用于临床。

Monaco与Xio治疗计划系统在左侧乳腺癌根治术后静态调强计划中的剂量学比较及分析

目的:对比和解析基于Monaco 5.11和Xio这两种治疗计划系统设计左侧乳腺癌根治术后静态调强计划的用量不同,探寻更适用于左侧乳腺癌根治术后静态调强计划设计的治疗设计系统。方法:回顾性选取左侧根治性术后乳腺癌患者68例,根据患者所采用的治疗计划系统分为Monaco组(n=35)和Xio组(n=33),比较两组计划中靶区的剂量分布、适形指数、均匀性指数、危及器官的剂量学差异及机器参数,探讨两种TPS在设计左侧根治性术后乳腺癌静态调强计划中的优劣,以及产生这种优劣的原因。结果:就PTV的最大剂量、平均剂量、适形度和均匀性指数而言,Monaco 5.11均优于Xio,差异具有统计学意义(P<0.05)。Monaco 5.11在左肺的低剂量区和平均剂量方面明显优于Xio(P<0.05);在中剂量区不存在差异(P>0.05);但在高剂量区域则明显劣于Xio(P<0.05)。在心脏的低剂量区和平均剂量上,Monaco 5.11明显低于Xio,具有显著性差异(P<0.05);在高剂量区不存在差异(P>0.05)。Monaco 5.11的机器跳数和子野数目明显小于Xio,具有统计学意义(P<0.05)。结论:左侧乳腺癌根治术后静态调强计划中,相较Xio系统,选用Monaco 5.11系统设计放疗计划存在潜在的剂量学优势。

Monaco计划系统中Conformality函数对宫颈癌容积旋转调强计划的影响

目的 探讨Monaco计划系统中Conformality函数的不同参数值对计划质量的影响。方法 选择15例宫颈癌患者,年龄46~74岁,中位年龄51岁。分别采用Conformality函数参数值为0.25、0.50、0.75、1.00,以及不加函数设计容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划,评估靶区及危及器官(OAR)剂量学参数和20 Gy、30 Gy、40 Gy等剂量线的体积和计划执行效率。结果 不同Conformality函数参数值计划的靶区剂量学差异均有统计学意义(P <0.05)。Conformality函数参数值为0.25时,靶区的Dmax、Dmin、Dmean与不加函数的增减幅度分别为2.45%、-0.96%、1.48%,适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)增加0.05、0.04。当Conformality函数参数值> 0.50时,CI、HI基本无改变。小肠、结肠、左右股骨头的剂量学差异无统计学意义(P> 0.05)。当Conformality函数参数值为0.25时,直肠的V30、V40[(81.80±7.74)%、(63.44±10.23)%]、膀胱V30、V40[(78.82±5.69)%、(56.40±9.33)%]、正常组织V_(20)、V_(30)、V_(40)的体积[(6 137.64±622.88) cm^(3)、(2 903.55±221.08) cm^(3)、(1 862.93±112.81) cm^(3)]最低。Conformality函数在不同参数之下,膀胱、直肠V_(30)、V_(40)差异均具有统计学意义(P <0.05)。随着Conformality函数参数值增大机器参数值随之减小,机器跳数(MU)、控制点个数(CP)、执行时间(DT)在各Conformality函数参数值之间差异均有统计学意义(P <0.05)。结论 对于宫颈癌在Monaco计划系统中恰当使用Conformality函数设计计划可以提高计划质量,参数值设置在0.25~0.75为宜。综合剂量学参数及计划执行效率,推荐使用0.50。

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。

uRT-TPOIS和Monaco计划系统在肺癌旋转调强放疗中的剂量学比较

目的比较u RT-TPOIS和Monaco两种治疗计划系统在肺癌旋转调强放疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划中的剂量学差异,为临床应用提供参考。方法选取16例在河南省人民医院放疗科接收治疗的肺癌患者,分别使用Monaco 5.11和u RT-TPOIS两种治疗计划系统设计VMAT计划,比较两个计划的靶区和危及器官(Organs at Risk,OARs)受照剂量、适形度指数(Conformity Index,CI)、均匀性指数以及机器跳数。结果Monaco计划较u RT-TPOIS计划的Dmean、Dmin剂量更高,差异有统计学意义(P<0.05)。Monaco计划的V95较u RT-TPOIS计划明显降低,V107明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。两种计划的V110比较,差异无统计学意义(P>0.05)。u RT-TPOIS计划的CI,肺V10、V5、Dmean,心脏V30、V40、Dmean均优于Monaco计划,差异有统计学意义(P<0.05)。结论两种系统均能满足肺癌VMAT计划需要,但由于治疗计划系统算法、加速器多叶准直器厚度等影响,不同的治疗计划系统存在差异,在OARs保护及其靶区适形度方面,u RT-TPOIS计划优于Monaco计划。

MONACO放疗计划系统VMAT计划照射野Arc数目对治疗计划影响的比较分析

目的评价MONACO治疗计划系统中VMAT计划照射野不同Arc数目对剂量分布、计划执行以及剂量验证通过率的影响。方法对接受治疗32例宫颈癌患者进行了回顾性分析,原执行治疗的计划为设置两个射野,每个射野1个Arc(1 Arc Per Beam,1APB),在原治疗计划轮廓勾画和参数约束相同的情况下,将照射野参数改为一个射野,每个射野2个Arc(2 Arc Per Beam,2APB)。计划在保证靶区100%体积接受95%处方剂量的标准下,对靶区的适形指数、均匀指数,危及器官的受照剂量,治疗计划的机器跳数和控制点数以及治疗计划的执行时间和剂量验证通过率进行评估。结果两种计划靶区的适形指数和均匀指数均值相近,危及器官受照剂量均值相近,差异无统计学意义(P>0.05)。与1APB计划相比,2APB计划的机器跳数和控制点数明显减少(P<0.05);在计划执行方面,2APB计划比1APB计划的实施时间明显缩短(P<0.05);而在两种计划的剂量输出验证方面,剂量通过率相近,差异无统计学意义(P>0.05)。结论两种治疗计划的剂量学差异相近,均能满足临床要求,但是2APB计划比1APB计划的执行效率有大幅提升,可在减少治疗机损耗的基础上提升了整体工作效率。

Monaco与Xio治疗计划系统调强放疗剂量验证的比较研究

目的通过比较调强放疗剂量验证的结果,评价Monaco和Xio治疗计划系统的临床治疗准确性。方法选取Xio治疗计划系统20例鼻咽癌调强治疗计划,Monaco治疗计划系统20例鼻咽癌调强治疗计划,用IBA二维电离室矩阵Matrixx进行剂量验证,分别以2%/2 mm、3%/3 mm、5%/3 mm为标准进行Gamma通过率分析。结果 Monaco系统在3种标准下的Gamma平均通过率均高于Xio系统。差异在2%/2 mm、3%/3 mm下具有统计学意义(P<0.05),5%/3 mm下无统计学意义(P>0.05)。结论两种治疗计划系统都能应用于临床调强放疗,但Monaco计划系统的准确性要优于Xio计划系统。

Eclipse计划系统MU Objective工具在鼻咽癌容积调强放射治疗计划中的应用研究

目的:探讨Varian Eclipse计划系统MU Objective工具在鼻咽癌容积调强放射治疗(VMAT)计划中的应用,旨在保证治疗计划质量的同时降低治疗计划的机器跳数(MU)。方法:选取已接受容积调强放射治疗技术的21例鼻咽癌患者,在未使用MU Objective工具的情况下给每例患者设计治疗参考计划(MU_(ref));将使用MU Objective工具对MU_(ref)进行重新优化,分别设置MU_(ref)的MU的30%、50%、70%、90%和120%,分别命名为MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)、MU_(90%)和MU_(120%)。将治疗计划MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)、MU_(90%)和MU_(120%)分别与MU_(ref)进行配对t检验统计分析,比较两种治疗计划的靶区、危及器官(OAR)剂量分布和计划的MU。结果:使用MU Objective工具对参考计划优化MU后,与参考计划相比部分靶区和OAR剂量体积参数差异虽有统计学意义,但无临床意义。治疗计划参数为MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)和MU_(90%)时,与MU_(ref)比较计划MU平均分别减少21.5%、19.5%、16.6%和8%,差异有统计学意义(t=9.652,t=8.843,t=8.963,t=11.323;P<0.05)。在MU_(120%)时,治疗计划MU平均增加1.7%,但未显著提高靶区剂量覆盖。结论:对于鼻咽癌VMAT计划,使用Eclipse计划系统的MU Objective工具在减少计划MU的同时可获得与参考计划相似的剂量分布。MU Objective工具可作为鼻咽癌或其他部位VMAT计划的常规使用工具,以保证计划质量同时减少放射治疗计划的MU。

Monaco计划系统和Pinnacle计划系统在鼻咽癌容积旋转调强放射治疗剂量验证的对比研究

目的探讨Monaco计划系统和Pinnacle计划系统在鼻咽癌容积旋转调强放射治疗(VMAT)中基于Arc CHECK模体进行剂量验证,并据此分析不同的参数下的剂量对比研究。方法选择40例行根治性放射治疗的鼻咽癌患者,病理学分期为Ⅰa~Ⅱb期(UICC/AJCC2002分期)。依Monaco计划系统和Pinnacle计划系统各20例。设计计划用ArcCHECK模体进行验证。采用Gamma分析法在对比标准2%/3 mm、3%/3 mm、3%/5 mm条件下,比较两种计划系统验证通过率;采用DTA分析法,在对比标准3%/3 mm,比较两种计划系统绝对剂量和相对剂量的通过率并进行非参数检验分析。结果 Monaco计划系统的通过率高于Pinnacle计划系统;在Gamma分析法、标准2%/3 mm和3%/3 mm时,两种计划系统通过率差异有统计学意义(P<0.05);而在对比标准3%/5 mm时,通过率差异无统计学意义(P>0.05)。采用DTA距离符合度分析法下,两种计划系统的相对剂量和绝对剂量均有统计学意义(P<0.05)。结论 Monaco计划系统和Pinnacle计划系统均能验证完成鼻咽癌VMAT的计划,Monaco计划系统较Pinnacle有着更高的验证通过率。

Monaco计划系统子野数目对宫颈癌调强放射治疗计划剂量分布的影响

目的:探讨在Monaco放射治疗计划系统(TPS)上采取设置不同子野控制点数目,对老年宫颈癌患者进行静态调强放射治疗(IMRT)计划设计,分析单因素子野数目变化对放射治疗计划剂量分布的影响。方法:选取在医院治疗的10例老年宫颈癌术后行静态IMRT患者,在其他参数均不变仅改变最大子野控制点数目的情况下,对每例患者设计6个IMRT计划。对优化结果的计划靶区(PTV)和危及器官(OAR)的剂量,对机器总治疗跳数(MU)和最终子野控制点数(P)进行评估。结果:在6个计划比较中,PTV的统计指标中适形指数(CI)有统计学意义(F=2.689,P<0.05),其他的指标差异均无统计学意义。6种计划间分析得到:计划P150的子野控制点数计划与其他计划相比,差异有统计学意义(F=1.852,P<0.05);6种计划的OAR所有的统计指标比较差异均无统计学意义;6种计划的设计结果在机器跳数和最终子野优化控制数比较,差异均有统计学意义(F=216.9,F=11.56;P<0.05)。结论:使用Monaco放射治疗TPS对老年宫颈癌术后IMRT优化时,使用150个子野控制点数能够满足临床要求,且各项指标达到最优。

Monaco算法采用不同的不确定度对脑转移灶立体定向放射治疗计划的剂量学影响分析

目的:研究Monaco计划系统设计脑转移灶立体定向放射治疗(SRT)计划时不确定度对剂量学的影响,为临床SRT计划设计提供理论参考。方法:选取医院收治的15例脑寡转移灶患者,每例患者分别按基于每个子野控制点(PCP)的不确定度(0.5%、1%、3%)和基于整个计划(PCL)的不确定度(1%、3%、5%)6组不确定度设计SRT计划,并以此形成6组计划,其他条件保持一致。分析剂量学参数肿瘤体积(GTV)最小剂量(D_(min))、GTV99%体积剂量(D99)、计划靶区体积(PTV)D_(min)、PTV最大剂量(D_(max))、梯度指数(GI)、处方等剂量的50%(R50%)剂量衰减梯度、全脑V30、全脑V10、全脑D_(mean)以及效率参数计算时间、机器跳数(MU),并比较各组剂量学参数相对PCP 0.5%组的绝对差值。结果:PCP 0.5%、PCP 1%、PCP3%、PCL 1%、PCL 3%和PCL 5%的6组计划剂量学参数中GTV D_(min)均值比较,差异有统计学统计学意义(F=13.23,P<0.05);PTV D_(min)和D_(max)均值比较,差异均有统计学意义(F=16.43,F=10.21;P<0.05);GTVD99、GI、R50%剂量衰减梯度、全脑的V30、V10、D_(mean)均无统计学差异。绝对差值比较中,6组计划的GTV D_(min)、PTV D_(min)和PTV D_(max)差异均有统计学意义(F=18.32,F=19.78,F=17.12;P<0.05)。6组计划的效率参数中计算时间比较,差异有统计学意义(F=23.43,P<0.05);6组MU均值比较无统计学差异。结论:Mocaco计划系统设计脑转移SRT计划时,不确定度的增大会高估高剂量,低估低剂量,减少计算时间,同时加大计划的不准确度,建议不确定度使用PCP 3%兼顾计划计算的精度和效率。

Monaco计划系统Multicriterial功能在乳腺癌改良根治术后计划设计中的应用

目的探讨Monaco计划系统中Multicriterial功能在乳腺癌改良根治术后计划设计中对靶区和危及器官受照剂量的影响。方法选择乳腺癌根治术后接受放射治疗患者20例,年龄36~80岁,中位年龄59岁;肿瘤单一病灶17例,多个病灶3例;肿瘤直径<2 cm的7例,2~5 cm 13例;TNM分期Ⅱ期8例,Ⅲ期12例。基于Monaco计划系统5.51为每例患者制定两种调强放疗(IMRT)计划,其中一种应用了Monaco计划系统中优化过程中Multicriterial功能(IMRTM),第二种复制第一种计划并在优化过程中去除Multicriterial功能(IMRTNM)重新优化并计算结果。比较两种计划的剂量参数,靶区的适形性指数(CI)、均匀性指数(HI)、平均剂量、最大剂量;肺、心脏、健侧乳腺和脊髓等危及器官的受照剂量差异。结果两种计划靶区参数均能满足临床需求,IMRTNM计划略优于IMRTM计划,其中在胸壁区(PTV1)和锁骨上区(PTV2)的最大值(D_(max))参数上,IMRTNM计划均优于IMRTM计划,且差异均有统计学意义[(5573.54±71.58)cGy vs(5617.02±64.25)c Gy、(5491.56±67.14)cGy vs(5636.35±64.13)cGy。P<0.05];对于危及器官,IMRTM计划除了脊髓以外,在患侧肺V5、V20及V30、健侧肺V5、心脏D_(mean)、健侧乳腺D_(mean)受照剂量保护方面均优于IMRTNM计划,且差异均有统计学意义[(47.18±4.57)%vs(49.68±4.61)%、(26.98±4.29)%vs(29.46±4.33)%、(21.51±3.80)%vs(23.63±4.00)%。P<0.05]、[(16.82±16.00)%vs(17.19±16.34)%。P<0.05]、[(518.87±402.22)cGy vs(561.83±425.00)cGy。P<0.05]、[(501.84±291.17)cGy vs(541.96±297.54)cGy。P<0.05]。结论Monaco计划系统的Multicriterial功能在乳腺癌改良根治术后放射治疗计划设计中,不仅能够满足靶区临床需求,还可以有效地降低肺、健侧乳腺、心脏等危及器官的受照剂量。

三维近距离治疗计划系统的研究与开发

目的自主研发一套可用于三维近距离治疗计划的系统,以满足三维近距离治疗计划设计的基本要求。方法该系统以Visual C++为开发平台,支持DICOM协议,采用窗口式交互界面,通过菜单或按键方式实现操作功能。结果该系统包括患者信息、勾画、近距离计划以及系统配置等模块,可实现患者数据管理、靶区和危及器官的勾画、施源器重建、剂量计算、逆向优化以及剂量评估等功能。使用本系统和商用计划系统进行近距离治疗的计划设计,验证本系统优化算法和剂量计算算法的准确性,结果显示,两种计划系统在剂量体积直方图参数的偏差均小于0.53%,γ通过率均在98.24%以上。结论研发的三维近距离治疗计划系统操作简单,运行稳定,可实现临床三维近距离治疗的计划设计工作,可用于临床。

控制点数量设定对Monaco5.11计划系统制定鼻咽癌单弧容积旋转调强放射治疗计划的剂量学影响

目的:探讨Monaco5.11计划系统制定鼻咽癌容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划时控制点数量设定对计划的影响。方法:对10例鼻咽癌患者分别采用100和120的控制点进行单弧优化,比较两者所得计划的靶区和危及器官的剂量分布、机器跳数、控制点数量、治疗时间、靶区的适形指数和均匀指数等指标。结果:两者所得计划均能满足临床剂量要求,靶区和危及器官的剂量分布无统计学意义(P>0.05),100控制点所得计划的平均机器跳数、控制点数量和治疗时间分别是120控制点和所得计划的93.5%、85.2%和92.4%。结论:Monaco5.11计划系统制定鼻咽癌单弧VMAT计划时,100控制点所得计划能在满足临床剂量要求的前提下减少机器跳数、控制点数量和治疗时间。

Monaco计划系统不同通量平滑方式对直肠癌术后容积旋转调强放射治疗计划影响的分析

目的:探讨直肠癌术后患者在Monaco计划系统中采用3种不同通量平滑方式设计容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划的剂量学差异。方法:采用医科达Monaco5.11计划系统对随机选取的16例直肠癌患者影像学资料,使用3种通量平滑方式在相同优化条件下设计3组VMAT计划(即FSH组、FSM组和FSL组),并用Matrixx二维平板探测器行剂量验证。评估靶区和危及器官(OAR)剂量-体积参数,以及CI、HI、GI、MU、CP、出束时间(T)和γ通过率(GRP)的差异。结果:FSL的CI明显优于FSM和FSH,HI略优于FSM和FSH,GI与FSM两者相近,均好于FSH组。FSL和FSM两者在提高PTV的Dmin和D98%方面均有明显优势,相比FSH可最大提高2.84%,差异有统计学意义(P<0.05)。在OAR方面,膀胱的Dmean、V30和V40,FSL较FSM和FSH均降低,最大为3.76%和7.01%,差异有统计学意义(P<0.05);右侧股骨头的Dmean和V20,FSL较FSM与FSH可最大降低为9.10%,差异有统计学意义(P<0.05);FSL和FSM在左侧股骨头保护方面,均略优于FSH;在肠道保护方面,三者结果相近。FSH和FSM的平均值较FSL对CP降低15.93%和8.68%,对MU降低14.30%和8.33%,对T可减少13.39%和6.91%,差异有统计学意义(P<0.05)。3组计划的GRP在3%/3mm标准下均大于99%,均满足临床要求,但在1%/1mm和2%/2mm较高标准下,FSH和FSM的GRP相近,均明显高于FSL,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:在直肠癌术后VMAT计划中,FSH、FSM和FSL 3组计划的剂量学参数和GRP均能满足临床要求。在提高计划质量,降低膀胱和股骨头受照射剂量及毒副反应方面,FSL依次优于FSM和FSH;在提高计划执行效率方面,FSH和FSM好于FSL。因此,在计划设计时,要根据临床要求和患者个体差异综合考虑,可优先选择FSM,既能满足较好的计划质量也能提高计划执行效率。

Monaco与Pinnacle治疗计划系统在食管癌放疗剂量验证上的比较

目的:比较分析Monaco与Pinnacle治疗计划系统在食管癌放疗剂量计算上的精确性。方法:选取食管癌病人16例,分别用Monaco与Pinnacle治疗计划系统做调强放疗计划及验证计划,然后用二维电离室矩阵Matrixx进行剂量数据的采集,接着比较分析误差阈值为2%/2 mm、3%/2 mm、3%/3 mm、5%/3 mm时的Gamma通过率。结果:在误差阈值下,Monaco治疗计划系统的剂量计算精确性高于Pinnacle治疗计划系统的剂量计算精确性,误差阈值为2%/2 mm、3%/2 mm和3%/3 mm时通过率分别高1.3%、1.1%和0.7%(P<0.05),误差阈值为5%/3 mm时无统计学意义(P>0.05)。结论:两套治疗计划系统的剂量计算精度均很高,均适用于临床,相比之下Monaco治疗计划系统要更高些,但其计算速度要明显慢于Pinnacle治疗计划系统。

基于Monaco计划系统的3种混合推量计划设计方法在鼻咽癌放疗中的差异比较

目的:比较3种基于Monaco计划系统的混合推量(hybrid boost,HB)计划设计方法在鼻咽癌放疗中的差异。方法:选取2021年1—12月于某院行鼻咽癌调强放疗(intensity-modulated radiotherapy,IMRT)的10例患者,对每例患者基于Monaco计划系统设计处方分次为33f的同步推量(simultaneous integrated boost,SIB)IMRT计划SIB-IMRT_(33f),保持分次剂量不变并将处方分次修改为28f得到SIB-IMRT_(28f)计划。基于SIB-IMRT_(28f)计划,分别通过利用Bias Plan功能,添加处方分次为5f的处方,复制SIB-IMRT_(33f)计划、修改处方分次为5f、删除PTV_(2)调强优化函数后重新优化3种方法设计SIB-IMRT_(5f1)、SIB-IMRT_(5f2)和SIB-IMRT_(5f3)计划,再将SIB-IMRT_(28f)计划与SIB-IMRT_(5f1)、SIB-IMRT_(5f2)和SIB-IMRT_(5f3)计划融合得到Plan_HB_(1)、Plan_HB_(2)和Plan_HB_(3)。比较3种HB计划的剂量学参数和治疗参数的差异,采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。结果:3种HB计划的剂量分布均满足临床治疗要求,且Plan_HB_(2)大致等同于Plan_HB_(3)。Plan_HB_(2)和Plan_HB_(3)的计划肿瘤靶区(planning gross tumor volume,PGTV)和PTV1的D_(2%),PTV_(2)的D_(2%)、D_(mean)、均匀性指数和V_(PTV_(2),56)均劣于Plan_HB_(1),差异具有统计学意义(P<0.05);Plan_HB_(2)和Plan_HB_(3)的腮腺的D_(mean)、耳蜗的V55、口腔的D_(mean)、喉的D_(mean)和靶区外的V_(body-PTV),40与Plan_HB_(1)相比均增大,差异具有统计学意义(P<0.05);SIB-IMRT_(5f2)和SIB-IMRT_(5f3)计划的子野个数、机器跳数和出束时间与SIB-IMRT_(5f1)计划相比均减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:从计划设计方法角度分析,基于Monaco计划系统的3种HB计划设计方法在鼻咽癌放疗中均是可行的。从剂量学参数和治疗参数角度分析,Plan_HB_(2)大致等同于Plan_HB_(3),部分剂量学参数劣于Plan_HB_(1)但治疗参数优于Plan_HB_(1)。

胸中段食管癌患者Monaco与Pinnacle计划系统的剂量学及心肺保护比较

目的比较分析胸中段食管癌患者Monaco与Pinnacle计划系统的剂量学及心肺保护。方法纳入2019年8月-2022年8月收治的98例胸中段食管癌患者作为研究对象,根据计划系统不同分Monaco组和Pinnacle组,各49例,其中Monaco组患者利用Monaco计划系统做调强计划,Pinnacle组患者利用Pinnacle计划系统做调强计划。比较两组靶区、肺组织、心脏及脊髓组织计量学参数,并对比分析两组机器跳数。结果Pinnacle组计划靶区D_(mean)、适形度指数、左肺V_(5)、右肺V_(5)、右肺V_(20)、右肺D_(mean)均显著小于Monaco组,均匀性指数、心脏V_(30)、心脏V_(40)均显著大于Monaco组(P值均<0.05)。结论胸中段食管癌调强放疗计划可被Monaco与Pinnacle计划系统中任一计划系统所满足,不过前者在靶区剂量分布及心脏保护方面效果更加显著,而后者则在肺保护方面作用更为突出。

Eclipse治疗计划系统NTO优化工具在脊柱转移瘤立体定向放疗靶区外剂量跌落研究

为研究Eclipse治疗计划系统中正常组织目标(Normal Tissue Objective, NTO)优化工具参数,对脊柱转移瘤立体定向放射治疗计划靶区覆盖剂量和靶区外剂量跌落梯度指数(Gradiet Index, GI)的影响,本研究对10例脊柱转移瘤立体定向放射治疗患者设计两种类型计划。第1种添加NTO优化工具但不添加环优化条件,共得到360个计划,为参考计划;第2种添加环优化条件但不添加NTO优化条件,总共10个计划,为标准计划。所有计划最后剂量归一为100%处方剂量覆盖90%靶区体积。比较两种类型计划的靶区剂量适形度指数(Conformity Index, CI)、靶区外剂量跌落梯度指数、靶区最大剂量(Dmax)、实际治疗时间和计划临床合格率。结果表明,当NTO优化工具参数Fall-off为0.5或者1,Priority为500、700和999时,计划的GI值相似(P>0.05),但是小于其他Fall-off和Priority的GI值(P<0.05);Fall-off和Priority对CI值大小和实际治疗时间没有影响(P>0.05);随着Priority增加,计划靶区体积(Planning Target Volume, PTV)Dmax增加(P<0.05)。参考计划的临床合格率最高为70%。与标准计划相比,最合适NTO优化工具参数计划(Priority、Fall-off分别为500和0.5)的GI值更低(3.449 vs 3.655,P=0.000,Z=-5.534),实际治疗时间没有差异(2.65 min vs 2.32 min,P=0.063,Z=0.832),PTV Dmax偏大(132.1%vs 128.8%,P=0.002,Z=4.214),CI偏大(0.911 vs 0.879,P=0.151,Z=0.984)。综上所述,在计划可通过情况下,当NTO优化工具中参数Distance from Target Border设置为0.2 cm, Start Dose设置为91%处方剂量,End Dose设置为49.4%处方剂量,Fall-off和Priority分别设置为0.5和500时,脊柱转移瘤立体定向放疗计划能够实现较好的靶区剂量适形度、更低的剂量梯度指数以及合适的治疗时间。

Eclipse治疗计划系统实现患者DICOM数据自动导入功能的探索

目的 为实现放疗医学数字成像和通信(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)数据的自动化导入,提高放疗流程的工作效率。方法 基于Eclipse应用程序接口功能开发DICOM数据自动导入软件(Auto Import),14名物理师对该软件的易用性和效率进行验证。结果 相比人工手动的数据导入方法,AutoImport导入高效准确,且能够避免导入错误的发生。14名临床物理师对软件的易用性和效率评价分别为9.38分和9.62分,整体评价优秀。结论 开发的AutoImport软件兼容性、稳定性好,能够实现Eclipse计划系统患者DICOM数据的自动导入,相比手动导入方法提高了数据导入的效率和安全性,节约了人力和时间成本,值得在临床中推广使用。