局部晚期鼻咽癌保护海马的IMRT计划对靶区及OAR剂量影响

目的 研究局部晚期鼻咽癌保护海马的IMRT计划对靶区及OAR剂量的影响。方法 对2015年间的11例局部晚期鼻咽癌患者做回顾性剂量分析研究。MONACO5.10TPS设计常规VMAT、保护海马VMAT和9个野IMRT计划。评价PTV及PTV_nx的D_98%、D_50%、D_2%、D_mean、CI、HI值及海马和OAR剂量。单因素方差分析,两两比较LSD法或配对t检验。结果 常规VMAT、保护海马VMAT、9个野IMRT计划PTV_nx的D_2%分别为7542、7 513、7462 cGy (P=0.016);PTV的D_98%分别为5837、5812、5914 cGy (P=0.029),D_2%分别为7399、7380、7333 cGy (P=0.047),HI分别为0.239、0.241、0.220(P=0.016);脑干V₁₀分别为97.2%、88.1%、90.3%(P=0.001),V₂₀分别为74.2%、62.3%、67.1%(P=0.032),V₃₀分别为50.9%、35.8%、45.5%(P=0.020),V₄₀分别为24.4%、14.75424%、23.3%(P=0.018);海马D_mean分别为1518、899、896 cGy (P=0.000),D_40%分别为1379、642、639 cGy (P=0.000),V₁₀分别为54.1%、25.1%、3.8%(P=0.000),V₂₀分别为26.2%、12.6%、12.0%(P=0.001)。结论 保护海马的VMAT和9个固定野IMRT比常规VMAT可降低海马剂量,并不影响靶区及OAR剂量分布。保护海马的VMAT计划可同时降低脑干剂量,优势更明显。     

前列腺癌多目标优化VMAT计划剂量学研究

目的 探讨多目标优化在前列腺癌VMAT计划中的应用。方法 随机抽取已接受治疗的14例前列腺癌患者VMAT计划资料。这些计划基于单目标优化,保持优化条件不变,改用多目标优化。配对t检验两种计划剂量学参数差异。结果 两种计划均满足临床要求,与单目标计划相比,多目标计划PTV 95%、100%处方剂量覆盖度增加(P=0.000、0.000),105%处方剂量覆盖度降低(P=0.000),D_max降低0.35 Gy (P=0.063);直肠V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀和D_mean分别降低24.7%、36.8%、31.1%、20.5%和6.8 Gy (P=0.000、0.000、0.000、0.001、0.000),D₂cc增加1.4 Gy (P=0.000);膀胱V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀和D_mean分别降低5.7%、18.5%、20.9%、12.5%、5.4%和3.5 Gy (P=0.006、0.000、0.000、0.000、0.002、0.000);小肠V₁₀、V₂₀、V₃₀和D_mean多目标计划有优势。结论 多目标计划在满足靶区剂量情况下可以进一步降低OAR剂量,但结果还需进一步研究和评估。     

左乳腺癌保乳术后CRT和FIF-IMRT及逆向IMRT剂量学比较

目的 比较左乳腺癌保乳术后CRT、FIF-IMRT和IMRT剂量学差异。方法 随机选取31例左乳腺癌保乳术后患者,分别制定CRT、FIF-IMRT、IMRT计划。通过DVH图进行自身对照研究,采用非参数检验法比较靶体积及OAR受量分布差异。结果 3种方法均能达到处方剂量要求。CRT组靶区V₁₀₅高、心脏V₃₀、D_max较高(P=0.000、0.000、0.000);IMRT组V₅、D_mean较高(P=0.000、0.000),左肺V₅较高(P=0.000)、V₄₀较低(P=0.000);FIF-IMRT组D_mean最低(P=0.000),IMRT组右肺及脊髓D_mean、D_max均高于其他两组(P=0.000、0.000、0.000、0.000)。单次跳数FIF-IMRT组明显低于其他两组(P=0.000)。结论 CRT在靶区有较好的剂量分布但对周围组织损伤较大,相比而言FIF-IMRT对OAR保护更好且对机器损耗小。     

头颈部肿瘤HT剂量学研究

目的 比较头颈部肿瘤患者HT过程中靶区和OAR计划剂量与实际受量的区别。方法 对12例头颈部肿瘤患者使用HT根治性放疗且每次治疗均行图像引导。选取治疗开始后第2周起每周第1天的图像引导CT图像,在HT的Planned Adaptive模块中重新计算剂量分布,得到当次患者治疗的实际受量。将各CT图像进行形变配准,然后将各单次实际受量叠加得到总实际受量。采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验初始计划剂量与实际受量间差异。结果 总实际受量与初始计划剂量相比GTV的D₂、D₅₀相近(P=0.07、0.07),而D₉₅、D₉₈、D₁₀₀分别降低2.1%、2.7%、5.6%(P=0.02、0.02、0.02);PTV的D₂相近(P=0.08),而D₅₀、D₉₅、D₉₈、D₁₀₀分别降低0.8%、1.9%、3.9%、13.5%(P=0.01、0.00、0.00、0.01);OAR中脊髓D_max增加1.2%(P=0.04)。结论 头颈部肿瘤患者HT中最终靶区实际受量比初始计划剂量偏低,而脊髓实际受量比初始计划剂量偏高。对解剖结构变化较大者应适时对靶区及计划进行修改,以达到最佳治疗效果。     

宫颈癌九野均分与角度优化IMRT计划剂量学比较

目的 比较宫颈癌术后患者9个野均分和角度优化的IMRT计划靶区和OAR剂量学参数差异。方法 对 12例宫颈癌术后患者CT图像分别设计9个野均分IMRT计划和利用角度优化产生9个野IMRT计划。评估靶区及OAR剂量分布并配对t检验差异。结果 射野角度优化与均分IMRT计划相比,PTV的 V_95%、V_105%、V_110%分别为99.31%∶99.42%(P=0.020)、60.54%∶47.92%(P=0.013)、7.14%∶0.37%(P=0.000);D_max、D_mean分别为56.62 Gy∶55.47 Gy (P=0.000)、53.29 Gy∶52.72 Gy (P=0.000);CI、HI分别为0.85∶0.89(P=0.000)、0.10∶0.13(P=0.000);膀胱 V₄₀增加约4.7%(P=0.013),直肠 D₄₀增加约0.5 Gy (P=0.004),小肠 V₄₀升高约0.6%(P=0.015)、D_max增加1.4 Gy (P=0.000),骨髓 D_mean均升高约1.3 Gy (P=0.000),马尾神经 D_{0.1 cm³}增加2.0 Gy (P=0.000)。结论 9个野均分IMRT计划质量明显优于通过射野角度优化的IMRT计划。     

肝癌体部γ刀与HT的剂量特点分析

目的 分析肝癌在体部γ刀和HT计划中的剂量特点,评估两组计划在OAR保护和全身低剂量区体积大小方面的差异。方法 选取12例已行γ刀治疗的肝癌患者CT定位图像,勾画肿瘤靶区和OAR,分别设计γ刀和HT计划,通过DVH图评估靶区和OAR剂量学参数并配对t检验差异。结果 γ刀组与HT组相比靶区D_mean、D_max增高(P=0.002、0.000),适形度降低(P=0.001),脊髓、左肾D_max和胃、左肾D_mean降低(P=0.013、0.012、0.010、0.023),正常组织(全身-PTV)V₄₀、V₃₅、V₃₀、V₂₅和V₂₀增高(P=0.001、0.001、0.001、0.007、0.029),肝脏(全肝-GTV)V₄₀、V₃₅、V₃₀、V₂₅增高(P=0.002、0.004、0.008、0.046),V₁₀、V₅降低(P=0.019、0.031),胃D_max、右肾和肝脏D_mean相近(P=0.247、0.308、0.401)。结论 两组计划均能符合临床治疗要求。相同剂量下γ刀组靶区D_mean明显高于HT组,但HT组能获得更好靶区适形度,并能更好减少正常组织和肝脏V₂₅~V₄₀,同时也使V₅~V₁₀增加。     

头颈部肿瘤ART体积和剂量比较:系统评价与Meta分析

目的 对头颈部肿瘤放疗ART靶区与OAR体积和剂量变化系统评价与Meta分析,说明ART在治疗中作用。方法 文献检索纳入相关研究,分析指标原发肿瘤(GTV-T、GTV-N)与腮腺体积;靶区D₉₅ D_mean,同、异侧腮腺(I-PG、C-PG)D_mean,脊髓、脑干D_max。结果 17个研究336病例纳入Meta分析。原发肿瘤与腮腺体积变化明显,GTV-T、GTV-N、I-PG第15-20天及第20天后体积显著减小(P<0.05),C-PG第20天后显著减小(P=0.004)。实际剂量分析,原发肿瘤D_95、D_mean无变化,脊髓D_max第20-25天增加2.26 Gy (P=0.000),脑干D_max第20天前无显著变化(P=0.090),第25天后增加1.78 Gy (P=0.020),I-PG D_mean第20-25天增加2 Gy (P=0.000),C-PG D_mean第20天前增加,第25天后无显著变化(P=0.110)。ART剂量分析,脊髓、脑干D_max均下降(MD=-2.15,95% CI为-3.12~-1.18,P=0.000;MD=-2.20,95% CI为-3.32~-1.09,P=0.000),I-PG D_mean下降约3.5 Gy,敏感性分析显示C-PG D_mean结果不稳定。结论 原发肿瘤、腮腺体积显著变化,脊髓、脑干D_max,腮腺D_mean实际剂量显著增加,GTV-T、GTV-N剂量变化不明显,ART能很好保护OAR剂量要求,对同步放化疗局部晚期头颈部肿瘤患者第15-20天及第25天左右实施ART计划可能获得较好剂量增益。     

食管癌VMAT与IMRT剂量比较的Meta分析

目的 对食管癌VMAT与IMRT靶区和OAR剂量比较行Meta分析。方法 文献检索纳入相关研究,分析靶区和OAR剂量参数、机器跳数及治疗时间。结果 17项研究的323病例纳入Meta分析。VMAT计划中GTV的D_mean、在总剂量≤50.4 Gy时PTV的D_mean和在总剂量>50.4 Gy时PTV的D_max优于IMRT (P=0.009、0.043、0.039)。心脏D_mean、V₃₀、V₄₀,脊髓D_max,肺V₅、V₁₀、D_mean差异均无统计学意义(P>0.05);VMAT计划中肺的V₁₅、V₂₀、V₃₀优于IMRT计划(P=0.001、0.000、0.023)。VMAT计划中单次照射1.8、2.0 Gy的机器跳数较IMRT计划分别减少275.4、134.2 MU (P=0.000、0.022);VMAT计划中单次照射1.8、2.0 Gy的TT比IMRT计划分别缩短323.5、193.7 s (P=0.000、0.009)。结论 VMAT计划能显著减少TT和机器跳数、提高设备使用率,降低肺受照剂量和RP发生风险。VMAT与IMRT相比在照射总剂量≤50.4 Gy时除PTV的D_mean和GTV的D_mean、D_max外,靶区其他剂量参数均无明显优势。对脊髓和心脏保护VMAT也无明显优势。     

宫颈癌腔内放疗分次间靶区及OAR剂量研究

目的 分析三维正、逆向、二维计划模式下宫颈癌腔内放疗分次间剂量变化,探讨短间隔内非同次施源器置入术隔次计划实施的风险。方法 回顾比较我科收治的11例根治性放疗宫颈癌患者的25组间隔≤4 d的连续2次CT引导下腔内放疗计划。将同一组内前次腔内放疗计划(Plan-1)的驻留位置和时间模拟至后次腔内放疗CT图像上形成Plan-1-S,记录3种计划模式下的靶区覆盖指标及OAR的D _{2 cc},并与后次实际计划(Plan-2)比较。采用配对t检验、Wilcoxon符号秩检验及方差分析。结果 逆向模式Plan-1-S的高危CTV的D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀较实际计划分别下降(-9.11±13.46)%、(-13.16±18.79)%、(-7.80±13.34)%(P=0.002、0.002、0.005)。逆向模式隔次计划D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀下降比例最高,分别为76%、80%、76%,D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀最大下降值分别332.14 cGy (二维)、244.12 cGy (正向)、41.76%(逆向)。正向模式下OAR超量比例最高,D₉₀、D₁₀₀、V₁₀₀下降伴1个OAR超量分别占29.41%、37.50%、25.00%,伴2个OAR超量分别占5.88%、12.50%、6.25%。小肠是超量最多器官,发生率达36%。3种模式比较中,逆向计划各靶区覆盖指标下降程度较二维计划最大。结论 无论哪种计划模式,即使短间隔,隔次模拟计划均有明显降低靶区覆盖、增加OAR超量发生的高风险,不建议临床应用。     

胸段食管癌VMAT计划的剂量学验证研究

目的 探讨VMAT计划在胸段食管癌放疗中的适应性。方法 应用0.6 cm³指形电离室和COMPASS三维剂量验证系统分别对 10例胸上段、10例胸中段食管癌的VMAT计划进行绝对剂量和相对剂量的验证。应用DVH比较靶区、肺、心脏和脊髓受照剂量和体积差异,并分析GTV、CTV、PTV和OAR的γ通过率。结果 胸上、中段食管癌的等中心处绝对剂量精确度均≥99%,GTV、PTV和OAR的γ通过率均≥97%。胸上段食管癌GTV、CTV、PTV的 D_95%、D_mean的验证差异均≤3%,脊髓 D_1%差异为2.21%,左肺和右肺的 V₅~V₃₀、D_mean的差异≤2%。胸中段食管癌的GTV、CTV、PTV和OAR的 D_95%、D_mean的验证差异≤2%,脊髓 D_1%差异为2.04%。左肺和右肺的 V₅~V₃₀以 V₁₀为界差异呈逐渐增大的趋势,处于1.5%以内。心脏 D_mean的差异为2.68%。结论 VMAT技术在胸段食管癌放疗中是适用的。     

左乳腺癌保乳术后全乳和锁骨上下及内乳淋巴结区三种放疗方式的剂量学研究

  目的  对左乳腺癌保乳术后全乳及锁骨上下、内乳淋巴结引流区三种放疗方式在靶区及危及器官（organs at risk，OARs）的剂量学进行研究。  方法  选取2018年1月至2019年10月20例于昆明医科大学第一附属医院行左乳腺癌保乳术后放疗患者的定位CT资料，设计固定野滑窗调强放疗（dynamic multi-leaf collimator，dMLC）、容积弧形调强放疗（volumetric intensity modulated arctherapy，VMAT）和螺旋断层放疗（tomotherapy，HT）三种计划，并对剂量指标进行统计学分析。  结果  HT在术后瘤床（plan targetvolume of tumor bed，PTV_tb）的平均剂量（mean dose，D_mean）、D₁、适形度（homogeneity index，HI）和全乳及淋巴引流区的计划靶区（plan target volume，PTV）的D_mean、均匀性（conformity index，CI）均优于dMLC和VMAT，并且降低心脏和患侧肺的D_mean、V₅、V₁₀、V₃₀。HT在冠状动脉左前降支和右冠状动脉的D_mean以及D₁比较中剂量最低，但相比VMAT及dMLC，HT增加健侧乳腺的D₁和D_mean。  结论  对左乳腺癌保乳术后患者，HT对降低心脏毒性和保护患侧肺最有优势，但对健侧肺低剂量控制不如VMAT和dMLC，dMLC对健侧肺及健侧乳腺低剂量控制最佳，但对心脏及患侧肺的高剂量控制最差。在临床中需根据实际情况选择合适的计划方式。      

应用4DCT技术确定食管癌放疗靶区及其剂量学研究

目的 比较胸中下段食管癌3D、4D放疗计划的靶区大小、靶区位移及相关剂量学差异,评估4D计划的临床价值。方法 2012年内 19例胸中下段食管癌患者分别在同次CT模拟定位时序贯行3D、4D扫描,模拟勾画二者靶区及OAR。设计3D计划和4D计划,比较3D计划与4D计划靶体积、中心点位移及OAR剂量学差异。在各项参数相同下将3D计划平移至4DCT形成3DC计划,并比较3DC计划与3D计划靶区剂量学差异。采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验两套计划差异。结果 全组4DCT的PTV大于3DCT (195.19 cm³∶175.67 cm³,P=0.001)。10例胸中段食管癌中心点位移仅左右方向不同(位移为0.25 cm,P=0.014)。9例胸下段食管癌中心点位移3个方向差异无统计学意义(P=0.722、0.307、0.208)。19例胸中下段食管癌3DC计划中 V₁₀₀、V₉₅、V₉₀均低于3D计划(88.62%∶95.69%,P=0.000;95.17%∶99.79%,P=0.001;97.19%∶99.99%,P=0.001)。全组4D计划两肺 V₅、V₂₀及心脏 D_mean均高于3D计划(39.49%∶37.44%,P=0.016;19.93%∶18.87%,P=0.018及2607.74 cGy∶2389.16 cGy,P=0.004),但均未超出剂量限制范围。结论 4DCT定位技术能准确确定胸中下段食管癌靶区个体化外扩边界,4D计划因靶区增大虽使肺受量增加但在剂量限制范围内,4D计划使心脏受量增加应引起注意。     

乳腺癌保乳术后螺旋断层治疗技术的剂量学研究

目的 研究乳腺癌保乳术后患者应用固定野调强放疗(FF-IMRT)和螺旋断层治疗(HT)计划的剂量学差异。方法 选择10例左侧乳腺癌保乳术后IMRT患者,CT模拟定位、勾画靶区及危及器官,对同一CT图像设计FF-IMRT计划和HT计划。配对t检验两种计划靶区及危及器官剂量分布及照射时间差异。结果 与FF-IMRT计划相比,HT计划的100%PTV覆盖度增加(P=0.000),105%PTV覆盖度降低(P=0.000),平均剂量(D_mean)降低(P=0.002),均匀指数(HI)、适形指数(CI)增加(P=0.001、0.023)。HT计划的患侧肺剂量体积V₅、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀、D_mean分别降低28%、30%、35%、46%、61%、32%(P=0.000),双肺的分别降低30%、28%、34%、46%、62%、26%(P=0.000),心脏的和最大剂量(D_max)分别降低57%、59%、71%、82%、91%、45%和12%(P=0.000~0.002),健侧乳腺D_mean、D_max分别增加0.9、3.0 Gy (P=0.000、0.000),健侧肺的分别增加0.42、2.70 Gy (P=0.000、0.000)。HT计划照射时间明显高于FF-IMRT计划(11.98 min:5.96 min,P=0.000)。结论 左侧如乳腺癌HT计划的靶区均匀性和适形度均优于FF-IMRT计划,危及器官可获得等同于或优于FF-IMRT计划的剂量分布,可作为新照射方式用于乳腺癌保乳术后患者。     

应用4DCT研究乳腺癌根治术后胸壁IMRT的放射物理学优势

目的 探讨根治术后乳腺癌胸壁IMRT时为克服呼吸运动影响应用4DCT确定靶区的临床价值。方法 对入组的17例乳腺癌根治术后患者序贯进行常规CT和4DCT扫描并采集图像,分别勾画靶区和正常组织。根据每位患者的3D、4D靶区分别制定3D计划和4D计划,并将3D计划按等中心坐标直接复制到4D靶区上比较差异及OAR剂量学变化,并行配对t检验或Wilcoxon符号秩检验。结果 自由呼吸状态下呼吸运动导致PTV_4D较PTV_3D平均增大(10.35±4.80)%(P=0.000),V₁₀₀、V₉₅、V₉₀、D₉₅、D₉₀、D_min分别降低(0.78~18.0)%(P=0.000)、(0.01~3.90)%(P=0.000)、(0~2.12)%(P=0.000)、(13~222) cGy (P=0.000)、(1~118) cGy (P=0.000)、(6~1910) cGy (P=0.000)。而呼吸运动对患侧肺V₂₀、V₁₀、V₅、D_mean和心脏V₃₀影响不明显(P=0.288、0.407、0.435、0.758、0.575)。     

儿童阴道横纹肌肉瘤60Co高剂量率三维后装治疗应用价值研究

目的 探讨⁶⁰Co高剂量率三维后装在儿童阴道横纹肌肉瘤放疗中的应用流程,并从剂量学角度分析可行性。方法 选取5例已行儿童阴道横纹肌肉瘤放疗患儿CT定位图像,分别设计3种治疗计划:计划A为3DCRT外照射,计划B为后装治疗,计划C为后装治疗联合外照射。根据EQD2评估CTV和OAR剂量学参数并单因素方差分析。结果 与计划A相比,计划C的CTV的D₉₀、D₅₀、D_mean更高(P=0.00),直肠、膀胱和股骨头剂量低,卵巢剂量略高(P=0.00)。与计划B相比,计划C的CTV 的D₉₀更高,D₅₀、D_mean较低,卵巢剂量较低,直肠、膀胱和股骨头剂量略高。计划B的直肠、膀胱D_{2 cm³}最低。结论 儿童阴道横纹肌肉瘤的放疗需根据原发肿瘤位置及手术后是否残留选择合适的治疗方式。CT引导的⁶⁰Co高剂量率三维后装治疗方式流程简单快捷,患儿耐受性好,靶区剂量高,正常组织保护好。     

图像引导对宫颈癌放疗中直肠、膀胱照射剂量的影响

目的 分析宫颈癌根治性外照射图像引导与否对直肠和膀胱受照剂量的影响,探讨IGRT技术合理应用的模式。方法 选取2012—2016年于陆军总院行HT的宫颈癌患者20例。每次治疗前均进行MVCT扫描,应用MVCT图像在HT的自适应模块上进行剂量重建,得到当次的受量,并模拟出该次无图像引导下的受量;将各单次剂量分布和对应的融合CT图像传输至形变软件MIM6.0中进行剂量叠加,得到总照射剂量。对比图像引导与否对直肠及膀胱受量和体积的影响。结果 无图像引导的Plan-2的直肠和膀胱受量均高于图像引导下的Plan-1,其中直肠Dmax、V50及膀胱V50均不同(P=0.040、0.000、0.047);分次间初次治疗的Dmax和V50及治疗第13~21次的直肠V50与Plan-1比差异有统计学意义(P=0.047、0.037,P=0.009、0.017、0.028),首次及21~23次放疗的膀胱Vmax、V50与Plan-1比接近有统计学意义(P=0.061、0.053,P=0.072、0.058)。结论 图像引导可以降低直肠和膀胱的受照剂量及体积,尤其是直肠从图像引导获益更大;建议外照射半量左右(13次左右),肿瘤退缩明显时段,重新定位修改治疗计划;对于难以实现全程图像引导的情况下,进行选择性的图像引导,也可以达到有效地降低直肠和膀胱损伤发生的效果。     

鼻咽癌调强放疗国内外委员会推荐剂量差异性分析

目的 分析ICRU 83号报告与中国鼻咽癌临床分期工作委员会推荐的鼻咽癌调强放疗处方剂量要求的差异性。方法 回顾分析2010-2012年间治疗的84例鼻咽癌调强放疗计划的剂量体积直方图,分别记录原发灶计划大体肿瘤体积(PGTV_nx)和计划高危临床靶体积-1(PCTV₁)的体积和百分x体积接受的剂量(D_x),计算上述读取内容的平均值、标准差、中位数、最小值、最大值、变异系数,以及PTVnx和PCTV₁的均匀性指数及D₉₅和D₅₀之间偏差。分组结果比较采用成组t检验。结果 PGTV_nx和PCTV₁的均匀性指数分别为0.118±0.045和0.272±0.037,PGTV_nx靶区体积越大,T分期越晚,HI越差。PGTV_nx和PCTV₁的D₉₅均<;D₅₀,平均偏差分别为－5.15%和－10.97%;实际差值分别为(382±180) cGy (P=0.000)和(41±140) cGy (P=0.000)。结论D₅₀作为ICRU 83号报告推荐的计划靶体积处方剂量,结合D₉₈和D₂能更准确评估调强放疗计划。如果用D₅₀替代D₉₅作为处方剂量,则PGTV_nx和PCTV₁需分别增加5%和11%剂量才能达到相似的预期肿瘤局部控制率。