自动计划与人工计划在宫颈癌术后VMAT放疗中的剂量学比较

目的:观察并比较自动计划与人工计划在宫颈癌术后患者容积弧形调强（VMAT）中的剂量学参数，对自动计划应用于临床宫颈癌术后放疗中的可行性进行研究。方法:选取2018年11月~2019年11月郴州市第一人民医院接受放射治疗的宫颈癌患者30例，将其作为对象展开临床分析与探究。采用Pinnacle放射治疗计划系统，分别进行VMAT人工计划与自动计划，比较两种计划靶区的D95、Dmean、均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）、危及器官的剂量参数。结果:人工计划与自动计划在D95的比较差异无统计意义（P>0.05）；人工计划与自动计划在靶区Dmean、HI、CI的比较差异显著（P<0.05）。人工计划与自动计划在膀胱、骨、小肠、直肠、右侧股骨头及左侧股骨头的危及器官剂量体积比较，差异有显著意义（P<0.05）。结论:VMAT自动计划与VMAT人工计划比较，自动计划的计划质量较高，可提高剂量参数合理性，应用Pinnacle放射治疗计划系统自动计划的宫颈癌术后VMAT计划，临床可行性较高，可将VMAT自动计划应用于临床宫颈癌术后放疗中。     

宫颈癌固定野调强和容积旋转调强放疗计划剂量学分析

目的 比较固定野调强（IMRT）和容积旋转调强（VMAT）在宫颈癌放疗中的剂量学差异。方法 选取20例仰卧位放疗的宫颈癌患者,勾画计划靶区和危及器官后,给予计划靶区PTV 50 Gy/25次的治疗剂量,每例患者设计5野IMRT和2弧VMAT两组计划,采用相同的优化参数。评估两组计划的靶区VPTV105%、Dmin、均匀性指数HIptv、适形度指数CIptv;危及器官OAR平均剂量Dmean、V40、V30、V20;机器跳数（MU）及治疗时间（Time）差异进行评估,并进行统计分析。结果 两组计划中VMAT的靶区VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv优于IMRT,差异具有统计学意义（P＜0.05）;两组计划中VMAT的膀胱平均剂量（Dmean）、V40、V30优于IMRT,差异具有统计学意义（P＜0.05）。两侧股骨头和直肠所受剂量比较,差异无统计学意义（P＞0.05）;两组计划中VMAT的MU和Time优于IMRT,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论 与IMRT相比,VMAT在宫颈癌放疗的靶区剂量分布更优,膀胱的照射体积和平均剂量更小,两侧股骨头和直肠未见明显优势。治疗跳数大幅降低,对加速器的损耗相对更小,患者治疗时间明显缩。在不考虑治疗费用这一经济因素的情况下,VMAT治疗计划进一步地提高了靶区的剂量分布,对膀胱进行更好的保护,具有较好的剂量学优势。     

子野小数机器跳数取整对鼻咽癌静态调强放射治疗计划剂量学的影响

目的:探讨Prowess5.1计划系统在鼻咽癌静态调强放疗（IMRT）计划设计时子野小数机器跳数（MU）的四舍五入取整对计划剂量学的影响。 方法:选择33例病理诊断明确的鼻咽癌患者的IMRT计划纳入研究,分为两组计划:计划系统优化完成的原始计划组为Porig;对原始计划组的子野小数机器跳数四舍五入取整,做最终剂量计算后生成新计划组Pnew。两组计划所有子野形状未改变,比较两组计划的MU变化及剂量学差异。 结果:两组计划所有靶区的CI和HI相近,差异均无统计学意义;Pnew组靶区覆盖率、PGTVnd的D98、D95、D2、Dmean及PTV2的D98、D95,Pnew组均低于Porig组（P<0.05）,PGTVnd、PTVnx和PTV1的V100%分别降低了1.807%、0.655%和1.258%;危及器官仅左颞叶的Dmean差异具有统计学意义（P<0.05）;对于P1计划,单次Pnew比Porig跳数增加了1.600,差异具有统计学意义（519.758±46.410 vs 518.158±46.693, P<0.05)。 结论:Prowess5.1计划系统在制定鼻咽癌静态调强IMRT计划时,子野小数MU的微小变化会引起剂量学的变化,临床实践中应引起重视。     

光子优化算法在宫颈癌术后调强计划中的剂量学分析

目的:探讨宫颈癌术后调强放射治疗（IMRT）计划中采用光子优化（PO）算法与常规的剂量体积优化（DVO）算法的 剂量学差异。方法:选取20例接受宫颈癌术后IMRT的患者。勾画靶区和危及器官后,分别设计基于PO算法和DVO算 法的两种IMRT计划,比较两种计划的剂量学特性、剂量验证通过率和治疗计划的效率。结果:两种计划中计划靶区 （PTV）的D98%、靶区覆盖率和均匀性指数无明显差异,但是PO计划在PTV的D2%、Dmean均低于DVO计划（P=0.019, 0.016）, 同时PTV的适形度指数优于DVO计划（P=0.005）。在危及器官保护上,PO计划的膀胱V30和左股骨头V20低于DVO计划 （P=0.000, 0009）,但是小肠V15、直肠V30和左右侧股骨头V30高于DVO计划（P=0.000, 0.001, 0.000, 0.000）。PO计划在正 常组织V30的受量上低于DVO计划（P=0.005）,但在V5和V10的受量上高于DVO计划（P=0.000, 0.000）。两种计划的剂量 验证通过率均能满足治疗的要求,其中PO计划通过率为（98.06±0.81）%,优于DVO计划通过率（96.05±1.09）%。PO计划 相比DVO计划,机器跳数平均减少10.7%,治疗时间平均减少10.5%,优化耗时平均缩短35.4%。结论:PO计划和DVO计 划都能满足临床要求。PO算法应用于宫颈癌术后IMRT在靶区剂量分布上略有优势,能够提高靶区适形度,减少机器跳 数,缩短计划设计时间和治疗时间,同时剂量投照更准确。     

基于MRI活性骨髓勾画的非共面调强放疗在宫颈癌骨髓保护方面的剂量学优势

目的:探讨MRI指导下非共面野调强放疗（NC-IMRT）在宫颈癌骨髓保护方面的剂量学特点和优势。方法:选取20例宫颈癌术前放疗患者,根据MRI图像勾画骨盆有效造血活性骨髓,分别制定9野的共面野调强（IMRT）计划和NC-IMRT计划（其中NC-IMRT计划包括7个共面野和2个非共面野）。两组计划均采用相同的靶区上下界、危及器官限值和权重因子及计算网格,归一条件均为95%的计划靶区（PTV）接受到处方剂量。对比分析两类计划中靶区和危及器官的剂量学参数差异:受照剂量、体积、适形度指数和均匀性指数。结果:在定位CT上勾画的全骨盆体积为（600.32±6.88） cm3,MRI勾画的活性骨髓体积为（219.38±9.73） cm3,后者较前者减少了63.4%,差异有统计学意义（P<0.05）。NC-IMRT组PTV的适形度指数优于IMRT组。NC-IMRT组有效减少骨盆活性骨髓的低剂量辐射区V10、V20和高剂量辐射区V40、V50,左侧股骨头的Dmean、V10、V20、V30、V40和右侧股骨头Dmean、Dmax、V10、V20,差异均有统计学意义（P<0.05）。两组直肠、小肠的受照剂量无明显差异（P>0.05）。结论:在保证临床靶区剂量的情况下,与IMRT相比,基于MRI活性骨髓勾画的NC-IMRT能更好地保护骨盆活性骨髓。     

两套商用治疗计划系统中VMAT计划质量及其验证的对比研究

目的:探讨两套商用治疗计划系统（TPS）用于喉癌与直肠癌患者容积旋转调强放疗（VMAT）的剂量学特性与验证结果差异,为其临床应用提供一定的依据。 方法:选取喉癌患者10例、直肠癌患者12例,分别利用Eclipse和Pinnacle商用TPS进行VMAT及其验证计划设计,利用ArcCheck实施剂量数据的采集,分析标准为3%/3 mm和2%/2 mm条件下Gamma通过率。从计划质量、实施效率、验证结果等方面评价两套系统执行VMAT技术的差异性。 结果:计划质量方面:喉癌VMAT计划中,Eclipse在危及器官保护以及计划靶区（PTV）的适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）上与 Pinnacle相近（P>0.05）,Eclipse的MU要少于Pinnacle,但无统计学差异（P>0.05）;直肠癌VMAT计划中,Eclipse在MU、PTV的CI和HI以及对膀胱、小肠的保护上与Pinnacle相近,在左右股骨头的V40上,Eclipse略优于Pinnacle,但无统计学差异（P>0.05）。剂量验证方面:无论是喉癌还是直肠癌VMAT计划,在分析评价标准3%/3 mm和2%/2 mm条件下,Eclipse的Gamma通过率均高于Pinnacle,且均具有统计学差异（P<0.05）。 结论:尽管两套TPS的喉癌和直肠癌VMAT计划质量相近,且剂量验证均能满足临床治疗的要求,但两套计划系统在MU以及剂量验证通过率上存在一定的差异性,仍需选择更多的病例进一步探讨以确定其差异的原因。     

胸中段食管癌共面不等分5野及铅门跟随调强放疗计划的剂量学研究

目的:比较4种调强放疗计划（IMRT）的剂量学差异,探讨不同布野方式和铅门跟随（JT）技术对胸中段食管癌靶区和危及器官的剂量影响。方法:选取10例鳞状细胞癌患者入组,并对每例患者设计4种放疗方案。3种铅门固定计划:IMRT1:0°、130°、160°、195°、220°,IMRT2:0°、130°、165°、200°、330°,IMRT3:0°、30°、130°、200°、330°;1种铅门跟随计划IMRT-JT:在IMRT2基础上使用铅门跟随技术对剂量重新计算评估。比较4种计划的靶区和危及器官的剂量体积参数、适形度指数（CI）、剂量均匀性指数（HI）及机器跳数（MU）。结果:4种计划的靶区剂量分布均达到临床处方的剂量要求。IMRT1、IMRT2、IMRT3计划比较,IMRT1、IMRT3计划PTV的CI略优于IMRT2计划;在心脏（V20、V30、V40、Dmean）剂量方面,IMRT1<0.05）;在脊髓（dmax、d1%）方面,imrt1><0.05）;imrt2计划可显著降低肺（v5、v20、dmean）剂量,但mu相较于其它计划有增加（p><0.05）。imrt2与imrt-jt相比,ptv的hi差异无统计学意义（p>0.05）,但IMRT-JT的CI优于IMRT2计划（P<0.05）;IMRT-JT计划的肺（V5、V20、V30、Dmean）、心脏（V20、V30、V40、Dmean）、脊髓（Dmax、D1%、Dmean）均低于IMRT2计划的相应值（P<0.05）;IMRT-JT的MU相较于IMRT2计划有增加（P<0.05）。结论:IMRT1、IMRT2可分别降低心脏、肺的受量;而JT技术则可进一步降低危及器官的受量。     

Monaco与Pinnacle计划系统在宫颈癌容积旋转调强计划中的剂量比较及分析

目的:比较和分析基于Monaco和Pinnacle这两种计划设计系统设计宫颈癌放疗容积旋转调强（VMAT）计划的剂量差异,探寻更适用于宫颈癌VMAT计划设计的计划设计系统。 方法:选取11例在云南省肿瘤医院接受根治性放射治疗的宫颈癌病人。在定位CT数据、靶区和危及器官完全一致的前提下,分别基于Monaco系统和Pinnacle系统为病人设计VMAT计划,即VMATMONACO和VMATPINNACLE。比较两个计划中靶区的剂量分布、适形指数、均匀性指数及危及器官的剂量体积差异,探讨两种TPS在设计宫颈癌根治放疗VMAT计划中的优劣,以及产生这种优劣的原因。 结果:就PGTVnd和PTV的适形指数而言,VMATMONACO和VAMTPINNACLE计划的差异不具有统计学意义（P>0.05）。就PGTVnd的均匀性指数而言,VMATPINNACLE优于VMATMONACO,差异具有统计学意义（P<0.05）。VMATMONACO和VMATPINNACLE在直肠、膀胱的低剂量区不存在差异（P>0.05）;在高剂量区域,VMATMONACO显现出优于VMATPINNACLE的趋势;在直肠和膀胱的平均剂量上,VMATMONACO明显低于VMATPINNACLE,差异具有显著统计学意义（P<0.01）。VMATMONACO的小肠和股骨头的剂量明显低于VMATPINNACLE,差异具有显著统计学意义（P<0.05）。 结论:宫颈癌VMAT计划中,相较Pinnacle 系统,选用Monaco系统设计放疗计划存在潜在的剂量学优势。     

剂量体积优化算法与光子优化算法在儿童全中枢调强放射治疗计划的剂量学比较

目的:分析剂量体积优化（DVO）算法与光子优化（PO）算法在儿童全中枢调强放射治疗（IMRT）中的剂量学比较。方法:选择2018年7月~2020年1月于广东三九脑科医院行全中枢IMRT计划的15例儿童肿瘤患者作为研究对象,分别采用DVO算法和PO算法设计计划,比较两组计划的剂量学参数、优化效率及机器跳数。结果:与PO算法相比,DVO算法计划的靶区[D50%]和适形度指数更佳,差异有统计学意义（P<0.05）,且颈段计划靶区（PTV）低于95%处方剂量的体积更低（P<0.05）,但在靶区[D2%、D98%]、均匀性指数和梯度跌落指数差异无统计学意义（P>0.05）。与PO算法相比,DVO算法计划在双肺、右肾和心脏的受照剂量偏低,差异有统计学意义（P<0.05）,而在其它危及器官剂量学参数差异无统计学意义（P>0.05）。与PO算法相比,DVO算法计划增加了较少的机器跳数（约63 MU）,但算法优化时间翻倍,约224 s。结论:儿童全中枢IMRT计划采用DVO算法可提高靶区适形性,降低颈段PTV低于处方剂量的体积,有可能减少颈段靶区肿瘤复发率,因此建议在儿童全中枢IMRT计划中采用DVO算法优化。     

术前宫颈癌容积旋转调强与固定野动态调强技术剂量对比

目的:比较容积旋转调强（VMAT）和固定野动态调强放疗（DIMRT）技术在术前宫颈癌放疗中的剂量学差别。 方法:选取10例接受放疗的术前宫颈癌患者,勾画靶区,用Eclipse 11.0计划系统设计双弧VMAT计划和5野DIMRT计划,比较两者靶区的适形度指数（CI）和均匀性指数（HI）、危及器官的剂量学差别、加速器跳数和照射时间。 结果:双弧VMAT计划与5野DIMRT计划的CI（0.78±0.05,0.84±0.03; P>0.05）和HI（0.05±0.00, 0.05±0.00; P>0.05）统计学无显著性差异,膀胱的V40、V45、V50和小肠的V20、股骨头、骨盆剂量有显著性差异之外,其它指标未有显著性差异。 结论:VMAT和DIMRT技术两者均能很好达到临床剂量学的要求,但在保护正常器官方面,VMAT比DIMRT技术更优或相当,VMAT技术在减少加速器跳数和照射时间方面优势明显。     

两种皮肤通量外扩方法在乳腺癌根治术后调强放疗计划中的剂量学比较

目的:比较两种皮肤通量外扩方法在乳腺癌调强放疗计划中的剂量学差异。方法:对20例左乳腺癌根治术后患者的调强放疗计划分别采用瓦里安Eclipse治疗计划系统（11.0版）提供的Nearest cell（NC）和Erosion-dilation（ED）两种方法进行皮肤通量外扩,生成8FIMRT-NC和8FIMRT-ED计划。比较两组治疗计划的剂量体积直方图、靶区和危及器官的剂量分布、计划验证通过率和单次总机器跳数。结果:两种计划的通量和剂量线均已向胸壁皮肤外扩,两组计划的靶区剂量分布均达到临床处方剂量要求。PTV的最大剂量、平均剂量、大于110%处方剂量受照的体积、适形度指数、均匀性指数、梯度测量值等差异均无统计学意义。主要危及器官肺、心脏和脊髓等的剂量基本相似,差异均无统计学意义。两组计划的验证通过率差异无统计学意义,且均能应用于临床治疗。8FIMRT-ED计划比8FIMRT-NC计划的单次总机器跳数更少,分别为（1 282.35±184.84） MU和（1 302.05±195.37） MU,具有统计学意义（t=2.590, P<0.05）。结论:在乳腺癌根治术后的调强放疗临床计划中,采用NC和ED两种外扩方法均可以将皮肤通量有效外扩,且靶区剂量和危及器官受量均能满足临床治疗要求,两者剂量学无显著差异,但采用ED方法进行外扩,单次总机器跳数更少。     

铅门固定技术在全段食管癌调强放疗计划设计中的应用

目的:通过比较铅门固定技术与传统的铅门适形技术在全段食管癌调强放疗剂量学的差异,探讨铅门固定的射野优化方式在全段食管癌调强计划设计中的作用。方法:选取10例晚期全段食管癌患者,分别制定2个调强计划,F-plan计划为部分射野进行铅门固定设计,C-plan计划为所有射野铅门适形于靶区。比较两种计划靶区的剂量分布、适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和危及器官受量,同时记录总的机器跳数（MU）。结果:靶区剂量分布基本一致,除PCTV的适形度C-plan计划略优于F-plan计划,差异有统计学意义外（P<0.05）,其它各参数无显著性差异。同时,C-plan计划的MU略低于F-plan计划,差异有统计学意义（P<0.05）。危及器官受量:除脊髓,两种计划的Dmax未见显著性差异外,双肺的MLD、V5、V10、V15、V20以及心脏受量的各参数,F-plan计划均优于C-plan计划,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于全段食管癌调强计划,在满足靶区临床剂量学要求的前提下,铅门固定技术较传统的铅门适形技术能显著降低双肺和心脏的照射剂量,值得推广应用。     

宫颈癌螺旋断层放疗与静态调强技术的剂量学比较

目的:比较宫颈癌盆腔照射螺旋断层放射治疗（Helical Tomotherapy, HT）计划与七野-静态调强放疗（7F-IMRT）计划的靶区和危及器官的剂量学差异。 方法:选取2015年3月~2017年10月行HT治疗的25例宫颈癌患者,均采用俯卧位,憋尿状态。分别进行HT和7F-IMRT两种计划设计,比较两种计划模式之间靶区和危及器官之间的剂量学参数及机器输出跳数。 结果:（1）计划靶区（PTV）:HT组CI和HI均优于7F-IMRT组,具有统计学差异（0.898±0.017 vs 0.834±0.013, P<0.001;0.062±0.012 vs 0.109±0.019, P<0.001）;HT组PTV的D1、D2均低于7F-IMRT组（P<0.001）,Dmean、D98、D95均较7F-IMRT组高（P=0.048, P<0.001, P=0.015）。（2）对于正常组织,HT组小肠、结肠、直肠和膀胱的Dmax、Dmean、V30、V40以及直肠V50均显著低于7F-IMRT组（P<0.001, P<0.001, P<0.001, P=0.001, P=0.006）,其余V50略低,无统计学差异（P=0.130）;HT组双侧股骨头V25、D5、Dmean、Dmax也显著低于7F-IMRT组（P<0.001）;但是,HT组的机器输出量明显高于7F-IMRT组。 结论:HT计划在适形度、均匀性及周围正常组织保护上显著优于7F-IMRT计划,在充分保证靶区剂量的同时又不增加患者放疗毒副反应;但其机器输出量高于7F-IMRT计划,对射束的利用率不高。在后续治疗实施过程中,HT系统作为影像引导放射治疗技术,确保每次治疗过程中的精准度,值得临床应用。     

基于smart LMC算法的动态调强技术在舌癌术后放疗中的剂量学研究

目的:探讨Varian速锋刀EDGE上,动态调强放疗（Sliding Window, SW）、静态调强放疗（Step-and-Shoot, SS）与基于smart LMC算法的新动态调强放疗（SW-smart）3种技术在舌癌术后放疗中的剂量学差异及适用性。方法:选取26例舌癌（分期为T2-3N1-2M0）术后的病人,在13.6版本的Eclipse上进行SS、SW、SW-smart计划设计,对3种计划的靶区和危及器官剂量分布进行比较和统计学分析,包括靶区的近似最小剂量D98%,近似最大剂量D2%,中位剂量D50%,均匀性指数及适形度指数以及正常组织脊髓、脑干的最高剂量,喉的平均剂量及50 Gy剂量线包绕的体积,左右腮腺平均剂量及30 Gy剂量线包绕的体积,咽缩肌和唇的平均剂量。记录比较3种计划的机器跳数和治疗时间。结果:SW、SW-smart的PTV的D50%、适形度和均匀性指数均优于SS,结果具有统计学意义,SW-smart略优于SW,却没有统计学意义;SW-smart的D2%最低,SW次之,SS的D2%最高,对热点的控制最差,三者之间均有统计学差异。在正常组织保护上,SW与SS之间没有统计学差异,仅SW-smart具有统计学意义上的优势;喉的V50及左右腮腺的V30,3种计划优化结果相互之间均不存在统计学差异。SS的跳数最少,治疗用时最长,SW-smart和SW没有明显差异。结论:基于Varian速锋刀和新版本Eclipse中smart LMC算法的动态调强技术,与传统静态及动态调强相比,可提供更好的靶区剂量分布和正常组织保护,在舌癌术后放疗计划的优化上具有明显的优势。 【关键词】舌癌;smart LMC;动态调强;静态调强;速锋刀;术后放疗     

KylinRay-IMRT与Pinnacle3胸部肿瘤计划剂量学比较分析

IMRT 5.0的逆向计划优化功能。方法:从例题库选取15例胸部例题并导入至调强放射治疗计划系统KylinRay-IMRT,在KylinRay-IMRT计划系统中进行优化计算并确认优化结果,从TPS提取剂量学指标值并记录,数据比较进行t检验。结果:两组TPS计划的靶区均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）、剂量分布满足临床要求,KylinRay-IMRT计划在靶区HI上略优于对照TPS组（t=4.480;P=0.001）。KylinRay-IMRT计划肺的V10、V20、V30、平均剂量（t=2.594、6.672、3.471、6.225;P<0.05）略优于对照TPS组,心脏的V30、V40、平均剂量（t=6.078、6.466、8.712;P<0.05）明显优于对照TPS组。两组靶区CI（t=-1.548;P=0.144）、肺的V5（t=1.339;P=0.202）、脊髓最大剂量（t=1.465;P=0.165）无统计学意义。结论:对于胸部例题而言,由于TPS自身因素和人为因素导致两者计算结果存在差异,KylinRay-IMRT的计划质量在临床可接受的程度范围内,其逆向计划优化功能满足了临床应用的安全性和准确性要求。