超高剂量率FLASH照射降低小鼠肠道正常组织损伤

目的研究与常规剂量率照射相比,超高剂量率(FLASH)照射是否可降低小鼠肠道的辐射损伤。方法FLASH照射和常规剂量率照射均使用电子线,剂量率分别为750 Gy/s和0.5 Gy/s。105只小鼠采用简单随机化法随机分组。取21只进行体重观察比较,每组7只,用9 Gy FLASH和常规剂量率照射小鼠全腹后,隔日测小鼠体重,与对照组进行三组间比较。取24只进行病理检查,对照组小鼠5只,用12 Gy FLASH(10只)和常规剂量率(9只)照射小鼠全腹后3.5 d,取小鼠肠道做病理切片,HE染色后比较两组小鼠每毫米小肠的再生隐窝数与再生隐窝百分比。另取20只,每组10只,分别用FLASH和常规剂量率照射小鼠全腹后,观察记录小鼠生存情况。各组10只小鼠,进行分次照射观察体重,其中FLASH照射为4.5 Gy×2次,常规剂量率照射为9 Gy×1次。再各取10只小鼠,进行进行分次照射观察生存情况,其中FLASH照射为6 Gy×2次,常规剂量率照射为12 Gy×1次。两次照射间隔1 min。使用EBT3胶片监测FLASH和常规剂量率照射小鼠实际受照射剂量。符合正态分布的变量,以x¯±s表示,组间比较采用独立样本t检验。使用log-rank法比较小鼠生存期组间差异。结果经9 Gy全腹照射后,FLASH组小鼠的体重显著高于常规剂量率组,FLASH组和常规剂量率组小鼠照射后7 d,体重分别为(19.8±0.8)g和(18.0±1.8)g(P=0.036),照射后15 d,体重分别为(22.0±1.0)g和(21.2±0.5)g(P=0.075),照射后第25 d,体重分别为(24.2±1.4)g和(22.0±1.2)g(P=0.012)。经12 Gy全腹照射后,FLASH组和常规剂量率组小鼠的平均生存时间分别为4 d和4.7 d(P=0.029)。经12 Gy全腹照射后,FLASH组和常规剂量率组小鼠肠再生隐窝平均数目为2.9∶1.2个/mm(P=0.041),肠再生隐窝百分比为34.1%∶14.1%。经6 Gy×2次FLASH照射的小鼠生存期长于经12 Gy×1次常规剂量率照射者,经4.5 Gy×2次FLASH照射后,小鼠体重高于经9 Gy×1次常规剂量率照射者。结论FLASH照射后小鼠体重、生存和肠再生隐窝数均高于常规剂量率照射,提示FLASH照射的肠道损伤低于常规剂量率照射。

Ethos宫颈癌在线自动生成自适应放疗计划鲁棒性研究

目的评估Ethos宫颈癌在线自适应放疗(ART)基于智能优化引擎(IOE)的完全自动化自适应计划的鲁棒性。方法回顾性分析2021年6月至2022年6月于北京协和医院就诊的ⅠB期11例宫颈癌术后患者,获取原始计划影像及每次放疗迭代锥形线束CT(iCBCT)影像,并将所有患者数据导入Ethos模拟器。使用Ethos对11例患者进行基于IOE的9野自动计划生成,生成的计划进行在线ART模拟,获取每次在线ART计划(共273个分次),并完成模拟治疗。基于在线ART计划所使用的影像及勾画结构进行手工计划设计,采用9野均分的布野方式,手工制作计划用于对照研究。采集剂量学参数、计划复杂性参数及Mobius质量保证(QA)通过率等,通过配对t检验或秩和检验对比评估在线自适应放疗计划的危及器官、靶区的剂量学参数及计划复杂度等的鲁棒性。结果与手工计划相比,在线ART计划的计划靶区(PTV)覆盖相当,而临床靶区(CTV)D99%更高[(45.93±0.36)∶(45.32±0.31)Gy,P<0.001]。在线ART计划的PTV Dmax显著高于手工计划[(49.89±1.25)∶(48.48±0.77)Gy,P<0.001],但是PTV D1%则小于手工计划[(47.22±0.29)∶(47.59±0.48)Gy,P<0.001]。在线ART计划与手工计划的PTV适形指数的差异无统计学意义(P=0.967)。均匀性指数方面,两者均值基本相同,在线ART计划的离散性更小(P<0.001)。危及器官(OAR)受量方面:在线ART计划的膀胱D_(mean)、直肠V40 Gy、小肠D_(mean)大于手工计划,而直肠D_(mean)、小肠D_(2cm^(3))小于手工计划;在线ART计划的左右股骨头、脊髓和骨髓的剂量学参数均优于手工计划。自适应计划的机器跳数大于手工计划,但是自适应计划的复杂度显著低于手工计划(0.135±0.012∶0.151±0.015,P<0.001)。自适应计划与手工计划的Mobiusγ通过率(5%/3 mm)均满足临床要求。结论基于IOE的Ethos在宫颈癌在线自适应计划中具有很好的鲁棒性,可以保证在线自适应各个治疗分次自动生成计划的质量。

恶性肿瘤中等大分割放疗的研究进展

放疗是恶性肿瘤的重要治疗手段之一,常规分割作为最常用的放疗模式,存在治疗时间长、效率低等缺点。随着放疗设备及技术的进步,中等大分割放疗已成为乳腺癌、前列腺癌等肿瘤的标准治疗方式。但中等大分割放疗在更加广泛肿瘤中的有效性和安全性还未得到充分证实。本文对中等大分割放疗在恶性肿瘤中的应用、疗效及安全性的研究进展进行综述。

基于iCBCT在线自适应放疗在盆腔肿瘤中的临床应用

目的初步探讨基于迭代锥形线束CT(iCBCT)引导的在线自适应放疗在盆腔恶性肿瘤中的临床应用。方法北京协和医院放疗科开展了基于iCBCT引导的在线自适应放疗在盆腔恶性肿瘤中应用的前瞻性临床试验, 本研究初步分析了2022年8—11月接受在线自适应放疗的13例盆腔恶性肿瘤(2例宫颈癌、4例宫颈癌术后、3例子宫内膜癌术后、3例膀胱癌、1例前列腺癌)患者的临床数据, 探讨在线自适应放疗的可行性、自适应放疗相关流程时间、危及器官及靶区的修改程度、靶区剂量覆盖度、相关危及器官受量等。采SPSS软件进行分析, 符合正态分布的数据以xˉ±s表示, 否则用M(Q1, Q3)表示。方差齐性数据采用t检验分析, 非正态分布或方差不齐的数据则采用非参数检验进行分析。结果在自适应治疗过程中, 在线自适应平均时间为15 min 38 s(从接受CBCT扫描到最后计划选择完成的时间)。85.4%(830/972分次)的人工智能自动生成的influencer结构(与临床靶区、计划靶区相邻并可能对靶区轮廓生成有高度影响的器官, 在盆腔肿瘤中通常为膀胱、直肠、小肠)不需要任何修改或只需进行小修, 89.8%(491/547分次)人工智能自动生成的临床靶区无需修改或只需要小修。98.5%(319/324分次)的放疗分次选择了adapted计划, 与scheduled计划相比, adapted计划展示出较好的靶区剂量覆盖度, 同时可以降低危及器官的受量。结论在临床可接受的时间内可实现基于iCBCT的盆腔恶性肿瘤在线自适应放疗, 且更好的靶区剂量覆盖展现了在线自适应放疗的优势。