容积旋转调强放疗计划中优化分组角度对头颈部单、双侧靶区的影响

目的:研究Monaco计划系统中优化分组角度(increment of gantry,INC)对容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)计划的影响,为肿瘤放射治疗的计划优化参数提供参考。方法:选择2022年1月—12月上海交通大学医学院附属第九人民医院收治的需术后放疗的腮腺癌和舌癌患者各15例。其中,舌癌组采用双侧照射,腮腺癌组采用单侧照射。除更改Inc参数外,同一病例的计划设计参数均不改变,计划剂量优化结果要求达到临床使用要求。分别采用20、25、30、35、40优化分组角度进行对比,并以30的优化分组角度所做出的计划作为参考计划。统计并比较靶区的体积剂量D98%、D5%和D2%,以及适形度指数(conformity index,CI)与均匀性指数(homogeneity index,HI)。比较不同Inc参数计划导致的危及器官体积剂量参数和计划跳数。采用SPSS 22.0软件包对数据进行统计学分析。结果:双侧照射的舌癌组计划结果显示,Inc参数设置为30时,靶区的归一性更好。与对照组相比,其余Inc参数计划的靶区HI均有统计学意义;除Inc35计划外,其余CI均有统计学差异。危及器官方面,除左侧腮腺外,右侧腮腺、喉选择优化角度为30的效果最佳(P<0.05),左侧腮腺则20和35的效果最佳(P<0.05)。单侧照射的腮腺癌组计划结果显示,优化角度选择为30时表现更佳,靶区的归一性更好。HI评价结果存在统计差异(P<0.05),同侧中耳Inc为20,25表现较为优秀(P<0.05),喉组织角间距为20、25、40时结果更为优秀(P<0.05),下颌骨角间距为25时表现最为优秀(P<0.05),脊髓、脑干以及对侧腮腺无显著差异。所有计划的跳数随着Inc的增大而减小,单侧照射和双侧照射计划跳数均无统计学差异。结论:容积旋转调强放疗计划优化角度需要根据照射范围和肿瘤类型进行合理选择,Inc默认值30在双侧照射的舌癌靶区计划表现出更多优势;但对于单侧照射的腮腺肿瘤,除靶区存在一定优势外,其他优势并不明显。

脑胶质瘤术后VMAT与IMRT放疗技术间比较

目的:比较脑胶质瘤术后容积旋转调强(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划与静态调强(IntensityModulated Radiation Therapy,IMRT)计划,讨论VMAT的剂量学特性,分析VMAT在脑胶质瘤术后放射治疗中的应用。材料与方法:选取10例颅内肿瘤患者,采用Monaco治疗计划系统,分别制作VMAT计划与IMRT计划,处方剂量全部为PTV:60 Gy/30f。比较两组计划的剂量分布图、DVH图、适形度指数(CI)、均匀指数(HI)、治疗时间、治疗跳数(MU)、危及器官受量。结果:两组计划靶区剂量分布及适形度均较好,CI、HI数相近(P>0.05),但VMAT组的治疗时间和MU均优于IMRT组(P<0.05)。在危及器官受量方面,两组计划的脑干与视交叉的平均剂量相近(P>0.05),而视神经、视网膜、晶体和周围正常脑组织的平均剂量,VMAT组明显低于IMRT组(P<0.05)。结论:在脑胶质瘤术后的放射治疗中,VMAT与IMRT的靶区剂量分布相近。VMAT的优势在于大大缩小缩短治疗时间、减少MU,同时减少了部分危及器官受量。

原发性肝癌伴门静脉癌栓立体定向放射治疗的疗效分析

【目的】门静脉和下腔静脉癌栓是影响原发性肝癌预后的重要因素。本研究旨在评价体部立体定向放射治疗（SBRT）对于肝癌伴门静脉和/或下腔静脉癌栓的有效性和安全性。【方法】2010年8月至2013年6月,共入组41例原发性肝癌合并门静脉和/或下腔静脉癌栓患者,实施以容积旋转调强治疗（VMAT）为形式的SBRT,其中肝癌合并门静脉癌栓33例,下腔静脉癌栓8例。中位放疗剂量36 Gy（30~48 Gy）,两周内分6次照射。根据CTCAE 3.0标准评价治疗毒性,采用KaplanMeier法进行生存分析。【结果】41例患者均顺利完成治疗,全组中位随访时间12.1月。4例（9.8%）达到完全缓解,19例（46.3%）部分缓解,有效率56.1%。SBRT治疗后3月内无患者发生放射性肝炎和4/5级治疗相关毒性,仅1例出现3级胆红素升高。全组1年生存率为50.3%,中位生存期13.0月。多因素分析显示,放疗近期疗效是影响总生存的独立预后因素。【结论】VMAT-SBRT治疗肝癌伴门静脉和/或下腔静脉癌栓的疗效满意,安全性良好。

利用VMAT技术对颅内肿瘤进行放疗时配合IGRT的临床研究

目的:探讨利用锥体束CT扫描检查在VMAT技术治疗颅内肿瘤中的价值。方法:选取24例接受VMAT技术进行治疗的颅内肿瘤患者,进行CT模拟定位、勾画靶区,CTV外放5 mm为PTV,在放疗前每周进行1次锥体束CT扫描,与定位CT图像相融合,获得在x、y、z轴及旋转误差,测定个体化的PTV外放边界,设定为PTVCBCT,并计算PTVCBCT体积,将其与PTV体积相比较。结果:x轴方向平均位移为(0.35±0.16)mm,y轴方向平均位移为(0.2±0.09)mm,z轴方向平均位移为(0.09±0.04)mm,旋转误差为(0.8±0.07)°。PTVCBCT较PTV平均体积减少63.6 cm3,平均百分数为19.8%,PTV与PTVCBCT两组体积间有显著统计学差异。结论:利用精确放疗技术对颅内肿瘤患者进行放疗时配合CBCT图像,可以减小PTV外放边界,从而减少PTV体积,减少了正常脑组织受照剂量,放射性脑损伤的发生率将有所降低。

两种不同调强放射治疗中全脑放射治疗的海马和下丘脑-垂体轴剂量学比较研究

目的:比较3个非共面全弧容积旋转调强放射治疗(VMAT)与9野共面调强放射治疗(IMRT)在脑转移患者全脑照射保护海马和下丘脑-垂体轴计划中的剂量分布。方法:选取在医院进行放射治疗的12例肺癌脑转移患者图像资料。其中8例患者预防性颅脑照射(PCI)为36 Gy/18次,脑转移病灶推量(SIB)照射总剂量为54 Gy/18次;另4例患者只做了总剂量为36 Gy/18次的PCI治疗。每例患者分别设计3个非共面全弧VMAT(3A-VMAT)及9共面野IMRT(9F-IMRT)两种治疗计划,模拟设计海马和下丘脑-垂体(HT-P)轴区域的保留方法。放射治疗计划未实施到患者体内。评价两种计划适形性指数(CI)、均匀性指数(HI)、靶区覆盖(TC)、γ通过率、海马、下丘脑及垂体剂量。结果:(1)VMAT计划剂量SIB照射的CI、HI和TC分别为0.972、0.059和97.19%;IMRT计划剂量分别为0.955、0.083和95.45%,两种计划的HI比较差异有统计学意义(Z=3.524,P<0.05);(2)VMAT计划剂量全脑放射治疗(WBRT)的CI、HI和TC与IMRT计划比较,差异均有统计学意义(t=-5.007,t=-4.056,t=10.025;P<0.05);(3)VMAT计划左侧海马和右侧海马剂量最大辐射剂量(D_(max))、平均辐射剂量(D_(mean))和等效2 Gy剂量(EQD2)与IMRT计划比较,差异均有统计学意义(Z_(左侧海马)=-2.432,Z=-3.059,Z=2.432;Z_(右侧海马)=-3.059,Z=2.353,Z=-2.589;P<0.05);(4)VMAT计划HT-P D_(max)、HT-P D_(mean)和机器跳数(MU)值与IMRT计划比较,差异有统计学意义(Z=-3.059,Z=2.904,Z=-3.059;P<0.05)。VMAT计划与IMRT计划的γ通过率比较差异无统计学意义。结论:3个非共面全弧VMAT计划靶区剂量分布明显优于9野共面IMRT,对海马和下丘脑-垂体轴的保护VMAT也有较大优势。两种IMRT技术在全脑放射治疗同时保护海马和下丘脑-垂体轴均具有可行性,但需要进行前瞻性的神经系统、内分泌结果和安全性分析。

计算网格大小对脑肿瘤立体定向放射治疗剂量学的影响

目的比较剂量计算网格(Dose Calculation Grid Size,DCGS)大小对基于容积旋转弧形调强放疗技术(Volumetric Modulate Arc Therapy,VMAT)的脑肿瘤立体定向放疗(Steretactic Radiotherapy,SRT)剂量学参数和优化效率的影响,探索将SRT技术应用于脑肿瘤时最优的计算网格大小。方法选取10例SRT脑肿瘤患者,均采用VMAT技术,处方剂量40 Gy,靶区体积范围2.8~37.7 cm^(3),相同优化条件下分别使用0.1、0.2和0.3 cm(DCGS1、DCGS2和DCGS3组)的剂量计算网格进行计划设计和评估。比较3组计划靶区的D_(95)、D_(50)、梯度指数(Gradient Index,GI)、适形度指数、危及器官的受照剂量、机器跳数和剂量计算时间。结果DCGS1组的靶区GI和正常脑组织V_(5)、V_(10)、V_(15)、V_(20)、V_(25)和D_(mean)均优于DCGS2和DCGS3组,与DCGS2相比分别下降了0.26、1.44%、1.23%、0.52%、0.25%、0.14%以及0.20 Gy(P<0.05),与DCGS3相比分别下降了0.60、3.11%、2.85%、1.25%、0.60%、0.33%以及0.45 Gy(P<0.05)。DCGS1、DCGS2和DCGS3组的剂量计算时间分别为46.85、12.29和5.36 min。DCGS3组与DCGS2组和DCGS1组相比,计算时间分别降低了56.39%和88.56%(P<0.05)。结论综合考虑计划质量和优化效率,建议采用0.2 cm计算网格用于脑肿瘤SRT,若只考虑计划质量则建议采用0.1 cm计算网格。

大体积宫颈癌单程与二程VMAT计划的物理、生物等效剂量变化研究

目的:研究大体积宫颈癌患者在容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)过程中因肿瘤退缩和器官体积变化所致的剂量学改变,分析单程与二程VMAT计划的物理剂量与生物等效剂量变化。方法:选取某院25例宫颈原发肿物体积>80 cm^(3)的宫颈癌患者,每位患者均进行VMAT,并每周采用锥形束CT(cone beam CT,CBCT)分析患者的靶区和危及器官体积变化。将初始VMAT计划定义为Plan1,在放疗15次后再次进行CT扫描,将Plan1移植到新的CT图像上形成移植计划Plan2,并在新CT图像上再次设计新的二程VMAT计划(Plan3),分析宫颈癌患者Plan1、Plan2和Plan33组计划的物理剂量和生物等效剂量变化。采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果:肿瘤靶区(gross tumor volume,GTV)5周共退缩65.41%,平均每周退缩13.08%;GTVnd 5周共退缩42.78%,平均每周退缩8.56%。对比Plan1,Plan2中PGTV的平均剂量D_(mean)、平均生物等效剂量eD_(mean)和PCTV的D_(mean)、eD_(mean)、适形性指数(conformity index,CI)和eCI的均值均略有增大,相比Plan2,Plan3中PGTV的D_(mean)、eD_(mean)和PCTV的D_(mean)、eD_(mean)及CI和eCI的均值均有所降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。对比Plan1,Plan2中PGTVnd的95%体积所受剂量(D_(95))和生物等效剂量(eD_(95))的均值均有所降低,对比Plan2,Plan3中PGTVnd的D_(95)和eD_(95)的均值均有所增大,差异均具有统计学意义(P<0.05)。对比Plan1,Plan2中肠道的近似最大剂量(D_(2))、近似最大生物等效剂量(eD_(2)),膀胱的D_(mean)、eD_(mean)和直肠的D_(2)、D_(mean)、eD_(2)和eD_(mean)均显著增加,对比Plan2,Plan3中肠道的D_(2)、eD_(2),膀胱的D_(2)、eD_(2)、D_(mean)、eD_(mean)和直肠的D_(2)、D_(mean)、eD_(2)和eD_(mean)均显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:大体积宫颈癌VMAT期间,宫颈原发肿瘤和转移淋巴结均有较大幅度的退缩,二程放疗较单程放疗在物理剂量和生物等效剂量方面均具有优势,能提高靶区受照剂量并且降低危及器官的受照剂量。

大分割容积旋转调强放疗与常规分割动态调强放疗治疗老年NSCLC的近期疗效观察

目的比较大分割容积旋转调强放疗与常规分割动态调强放疗治疗老年非小细胞肺癌(NSCLC)的近期疗效和不良反应。方法选择2020年1月至2021年9月南部战区海军第一医院肿瘤放疗科收治的66例老年NSCLC患者为研究对象,按随机数表法分为研究组和对照组各33例,研究组患者开展大分割容积旋转调强放射治疗,对照组患者实施常规分割动态调强放射治疗,两组共治疗4周。比较两组患者治疗4周后的疗效、不良反应和危及器官的受量;比较两组患者治疗前及治疗4周后的肿瘤标志物[癌胚抗原(CEA)、糖抗原125(CA125)]、T淋巴细胞亚群[T淋巴细胞(CD3^(+))、辅助性T细胞(CD4^(+))、细胞毒性T细胞(CD8^(+))、CD4^(+)/CD8^(+)]、血小板-淋巴细胞比值(PLR)和中性粒细胞-淋巴细胞比值(NLR)。结果研究组患者的治疗总有效率为84.85%,明显高于对照组的60.61%,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者的总不良反应发生率为12.12%,明显低于对照组的36.36%,危及心脏、肺部、脊髓的受量明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗前,两组患者的肿瘤标志物、T淋巴细胞亚群、PLR、NLR比较差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,研究组患者的CEA、CA125、PLR、NLR、CD3^(+)、CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)明显低于对照组,但CD8^(+)明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论与常规分割动态调强放疗治疗比较,大分割容积旋转调强放射治疗老年NSCLC的效果更好,其不仅能够改善肿瘤标志物,减少不良反应,减轻炎性反应及免疫抑制,同时还能降低危及器官的受量,值得临床推广应用。

寡转移CRPC原发灶与转移灶全覆盖放疗的疗效和毒性反应分析

目的探讨原发灶和所有转移灶同时全覆盖放疗治疗寡转移性去势抵抗性前列腺癌(CRPC)的疗效和毒性反应。方法回顾性分析北京大学第一医院2011年10月至2017年6月收治的44例寡转移(≤4处转移灶)CRPC患者的临床资料。平均年龄72(57~86)岁,初诊时PSA中位值38.545(6.640~1066.000)ng/ml,初始雄激素剥夺治疗(ADT)后PSA最低值中位值0.259(0.011~18.762)ng/ml,初始ADT至诊断转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)中位时间间隔12(4~96)个月,放疗前PSA中位值3.765(2.040~187.000)ng/ml。Gleason评分9~10分23例(52.3%),8分15例(34.0%)。初诊时,41例(93.2%)肿瘤分期为T3~T4期,23例(52.3%)伴淋巴结转移,29例(63.9%)伴远处转移。放疗前转移灶数量为1个22例(50.0%),2个12例(27.3%),3个6例(13.6%),4个4例(9.1%)。转移灶部位分别为盆腔淋巴结转移3例(6.8%),腹膜后淋巴结转移9例(20.5%),骨转移21例(47.7%),骨转移+淋巴结转移11例(25%),均无内脏转移。采用影像引导旋转调强放疗技术(IGRT-VMAT)对原发灶和所有转移灶全覆盖放疗。放射剂量:前列腺和精囊予常规分割76 Gy/38次,生物等效剂量(BED3)为126.67 Gy;对有盆腔淋巴结转移者,盆腔淋巴结引流区46 Gy/23次。根据病灶周围不同的正常组织耐受量,转移灶局部放疗剂量BED3中位值为112.26(91.14~140.77)Gy。记录本组患者的疗效和毒性反应情况。采用Kaplan-Meier法分析本组患者的总生存率和无新发转移生存率。结果本组44例中,1例放疗期间出现尿路梗阻(NCI-CTCAE 3级),留置尿管2周后顺利拔管;余43例的急性和晚期毒性反应为0~2级。中位随访34.5(9~96)个月,放疗后PSA最低值0.088(0.003~132.000)ng/ml,40例(90.9%)PSA值较放疗前下降,中位降幅为87.5%(29.4%~99.9%),其中34例(77.3%)降幅>80%。本组44例治疗后1、3、5年总生存率分别为90.9%、54.5%、36.8%,无新发转移生存率分别为47.7%、25.0%和12.9%。结论原发灶+转移灶全覆盖放疗治疗寡转移CRPC的PSA反应率高,生存状况满意,毒性反应可耐受。

基于容积旋转弧形调强放疗技术的肝癌立体定向放疗方案评估与位置误差分析

目的 基于容积旋转弧形调强放疗（VMAT）技术，对肝癌立体定向放疗（SABR）方案进行评估，并结合图像引导技术及呼吸管理技术，分析执行中患者位置误差。方法 回顾性分析接受基于VMAT技术的SABR治疗并配合自主深呼气末屏气技术（vDEBH）进行呼吸管理的15例肝癌患者。VMAT计划采用2个部分弧，对治疗方案评估剂量参数，比较VMAT与调强放疗技术（IMRT）的计划质量差异。所有优化方案均经质量保证（QA）验证，包括点剂量和面剂量验证、机器跳数（MU）和出束时间记录。每次治疗时，锥形束CT（CBCT）影像采集2次，包括治疗前1次评估两次治疗间误差和治疗结束后1次评估当次治疗内位移。结果 VMAT和IMRT优化方案的各剂量学参数均满足临床治疗要求，差异无统计学意义（P〉0.05）；相比IMRT，VMAT方案的平均MU降低了28.1%（t=3.064，P〈0.05），且治疗时间缩短了31.6%（t=2.278，P〈0.05）。CBCT图像引导结果显示，采用vDEBH技术可有效减少当次治疗内的位置误差，各方向上的偏移均控制在可容许范围内（〈3 mm）。结论 基于VMAT技术的肝癌SABR治疗计划在靶区体积剂量分布和正常组织受量等剂量学表现与IMRT技术相当，可行性良好且在治疗效率方面优势明显。

基于VMAT的混合调强技术在乳腺癌保乳术后放疗中的应用研究

目的评估3DCRT+VMAT的混合调强技术在乳腺癌保乳术后瘤床同步加量放疗中的剂量学优势及临床实用性。方法选择10例乳腺癌保乳术后患者,在同一优化条件下,分别设计基于VMAT的混合调强计划(3DCRT+VMAT)和基于IMRT的混合调强计划(3DCRT+IMRT),比较两组计划的靶区适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)、危及器官的受照剂量体积。结果 3DCRT+VMAT组中PTV的D_(95)为50. 29±0. 25,优于3DCRT+IMRT组的50. 69±0. 20(P<0. 05),两组计划PGTV的D_(95)、PTV和PGTV的CI、HI无统计学差异(P>0. 05); 3DCRT+VMAT组心脏的D_(mean)、V_(30)较3DCRT+IMRT组有所降低,且具有统计学意义(P <0. 05);在3DCRT+VMAT组健侧乳腺的D_(mean)为1. 31±0. 44低于3DCRT+IMRT组的1. 88±0. 28 (P <0. 05),两组计划患侧肺V_5、V_(10)、V_(20)、D_(mean)、健侧肺的D_(mean)无统计学差异(P>0. 05); 3DCRT+VMAT组较3DCRT+IMRT组机器跳数减少了31%(P <0. 05),平均治疗时间节省了38%(P <0. 05)。结论基于VMAT的混合调强方式与基于IMRT的混合调强方式相比,在保证靶区的适形度和均匀性前提下,更好的保护了心脏和健侧乳腺,同时显著缩短了计划执行时间,具有较高的临床应用潜力。

肿瘤椎体骨转移立体定向放疗计划在3种设备的剂量分布比较

目的比较射波刀(CK)、断层治疗(TOMO)、加速器容积调强弧形治疗(VMAT)设备在恶性肿瘤椎体骨转移立体定向放疗(SBRT)中剂量学优劣。方法分析30例恶性肿瘤椎体骨转移患者临床资料,用上述3种设备实施SBRT计划设计,统一导入MIM软件评估。处方剂量:大体肿瘤体积24 Gy分2次。优化目标:脊髓Dmax限制17 Gy,马尾最大剂量限制20 Gy。D98%>95%的计划靶体积处方剂量。主要参数包括PTV适形指数(CI)、均匀性指数(HI)、梯度指数(GI)、脊髓(或马尾)的Dmax和治疗时间。结果VMAT的PTV最大覆盖剂量(D2)显著高于Tomo(P<0.01)和CK(P<0.01)。CK的CI和HI均低于VMAT(均P<0.01)和Tomo(均P<0.01)。VMAT的GI明显高于Tomo(P<0.01),Tomo的GI明显高于CK(P<0.01)。CK治疗时间最长,VMAT治疗时间小于Tomo(all P<0.01)。结论3种放疗设备均能很好地完成满足临床要求的恶性肿瘤椎体骨转移SBRT计划。CK拥有更优的剂量跌落梯度,VMAT取得了更优的靶区适形性;Tomo组各参数较为居中。VMAT与Tomo所需时间比CK短。临床可根据病例及靶区特点选择适合的放疗系统。