直肠癌术前三维适形和五野及容积弧形调强放疗剂量学比较

目的:比较三维适形放射治疗(3-dimension conformal radiotherapy,3D-CRT)和五野调强放射治疗(5-field intensity modulated radiotherapy,5F-IMRT)以及容积弧形调强放射治疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)计划的剂量学特点,探讨直肠癌术前适形放疗理想的计划模式。方法:收集中山大学肿瘤防治中心2012-01-17-2012-07-23收治的12例接受术前新辅助放化疗的直肠癌患者,对12例患者统一规定直肠癌术后辅助性放疗的临床肿瘤体积(clinical target volume,CTV)范围,设定计划靶体积(planning target volume,PTV)为CTV外放:头脚方向0.9cm,侧方0.8cm,前后方0.7cm。分别进行3D-CRT、5F-IMRT及VMAT计划设计,比较3者靶区剂量分布特点以及小肠、膀胱和双侧股骨头的受照射剂量及体积。结果:3D-CRT计划PTV2的适形指数(conformity index,CI)为0.623±0.074,5F-IMRT计划为0.699±0.059,VMAT计划为0.710±0.060,5F-IMRT及VMAT计划PTV2剂量分布的适形性优于3D-CRT计划,F=6.103,P=0.006;3D-CRT计划PTV1的均匀性指数(homogeneity index,HI)为1.063±0.012,5F-IMRT计划为1.046±0.011,VMAT计划为1.047±0.010,5F-IMRT及VMAT计划PTV1剂量的均匀性亦优于3D-CRT计划,F=5.980,P=0.006。VMAT中小肠接受剂量>35Gy照射体积(V35)为(8.61±6.43)%,优于3D-CRT的(11.94±9.22)%及5F-IMRT的(10.43±6.81)%,F=0.602,P=0.008;VMAT中小肠接受剂量>40Gy照射体积(V40)为(5.63±4.68)%,优于3D-CRT的(7.64±6.18)%及5F-IMRT的(6.65±5.42)%,F=0.437,P=0.049;VMAT中小肠接受剂量>45Gy照射体积(V45)为(2.79±2.69)%,优于3D-CRT的(5.09±4.50)%及5F-IMRT的(3.40±3.36)%,F=1.127,P=0.036。3D-CRT膀胱5%体积所受最低剂量(D5)、接受剂量>30Gy照射的体积(V30)均小于5F-IMRT及VMAT,F值分别为4.979和8.596,P值分别为0.013和0.001。左股骨头中,5F-IMRT及VMAT的平均剂量(Dmean)均低于3D-CRT,F=3.315,P=0.049;而右股骨头中,5F-IMRT及VMAT的Dmean及V30均优于3D-CRT,F值分别为4.696和4.898,P值分别为0.016及0.014。结论:直肠癌术前放疗中,5F-IMRT及VMAT计划在靶区剂量适形度及均匀性方面均优于3D-CRT计划,VMAT能减少小肠受到较高剂量照射的体积。

鼻咽癌同期加量适形放疗生物剂量评估应用探讨

目的:比较局部晚期鼻咽癌同期加量(simultaneous integrated boost conformal radiotherapy,SIB-CRT)与传统后期颅底加量适形放疗技术(traditional later skull base boost technique,LB-CRT)生物等效剂量(biologically effective dose,BED)的分布差异,探讨生物剂量概念对临床应用的影响。方法:选取2012-09-12-2012-12-19在中山大学肿瘤防治中心初治的10例鼻咽癌患者,在设计分段照射70Gy常规计划的基础上,每例患者均对生物加量靶区分别设计SIB-CRT及LB-CRT 2种计划,用剂量体积直方图比较2种技术在靶区及危及器官中的物理剂量学差异,并采用L-Q模型将其转换成BED进行比较。结果:物理剂量方面,2种照射技术的计划靶体积(planning target volume,PTV)中,PTV2和PTV1的剂量分布差异无统计学意义;但SIB-CRT中PTV-G的95%处方剂量所包含靶体积百分数(V95%)为99.3%,优于LB-CRT的98.6%,P=0.005;SIB-CRT中PTV-B的V95%为97.1%,明显优于LB-CRT的48.3%,P=0.001;SIB-CRT在PTV-B的最小剂量(Dmin)为(70.2±2.1)Gy,优于LB-CRT的(68.5±3.3)Gy,提高2.48%,P=0.010;SIB-CRT在PTV-B的最大剂量(Dmax)为(77.0±1.8)Gy,优于LB-CRT的(75.6±1.1)Gy,提高1.85%,P=0.016;SIB-CRT在PTV-B的平均剂量(Dmean)为(74.2±0.8)Gy,优于LB-CRT的(72.5±1.3)Gy,提高2.34%,P=0.015。SIB-CRT较LB-CRT同侧颞颌关节Dmean减少了4.8%,50%体积所受最大剂量(D50)减少了5.1%,P值均为0.001;对侧则相应减少了5.9%和6.0%,P值均为0.007。生物学剂量方面,SIB-CRT物理处方剂量较LB-CRT低约1Gy,但两者在PTV-B的Dmin、Dmax及Dmean的BED差异增大,SIB-CRT的Dmin为87.9Gy,优于LB-CRT的85.2Gy,提高3.17%,P=0.010;SIB-CRT的Dmax为98.6Gy,优于LB-CRT的94.4Gy,提高4.45%,P=0.001;SIB-CRT的Dmean为93.8Gy,优于LB-CRT的89.8Gy,提高4.45%,P=0.001。校准后物理剂量(adjusted physical dose,APD)与BED较一致,分别提高3.08%、4.23%及4.60%。SIB-CRT中PTV-G的105%与95%等剂量曲线间物理剂量差异为10.5%,BED差异增大,达22.1%,而APD差异为13.7%,反映生物特性的差异不如BED。结论:SIB-CRT技术更加适形和精确,且不明显增加甚至可减少部分危及器官的照射。应用BED对不同分割剂量及次数的放疗方案之间生物效应进行量化评估是可行的。

无均整器型加速器治疗室中子剂量分布

目的调强放疗技术极大改善了放疗计划质量,但相对适形放疗也随之增加了治疗出束剂量及照射时间,移除均整器(flattening filter free,FFF)技术能在保持计划质量的前提下减少照射时间。本研究测量和分析瓦里安TrueBeam型加速器常规剂量率有均整器(flattening filter,FF)模式和超高剂量率FFF模式下中子累积剂量和持续时间,及其在机房的分布规律,为临床使用提供参考。方法机房内选取加速器治疗高度等中心技师摆位处、治疗床远端、迷路近端和防护门内侧4个位置,设置5cm×5cm、10cm×10cm和30cm×30cm 3种射野面积,出束剂量分别为500、1 000和2 000 MU,等中心位置放置30cm厚度固体水模体模拟患者身体,在10 MV X射线600 MU/min常规剂量率FF模式和2 400 MU/min超高剂量率FFF模式下,测量中子的累积剂量及消退时间,同时在机房外选取防护门外、操作室和主防护墙中心3个位置进行测量。结果中子累积剂量与射野面积大小呈反比;距离靶中心越近,中子累积剂量越大,机房内中子累积最大位置为治疗床远端;中子累积剂量FF模式高于FFF模式,差异有统计学意义,P<0.05。中子消退时间与出束剂量成正比;相同条件FFF模式下的中子消退时间小于FF模式,距离中心靶位点越远中子消退时间越快。结论加速器移除均整器后中子累积剂量及持续时间明显下降,有益于患者及工作人员的辐射防护;现有加速器机房防中子设计同样适用于FFF模式加速器。