局部晚期非小细胞肺癌三维放疗后放射性肺损伤风险因素分析

目的 探讨局部晚期非小细胞肺癌(NSCLC)三维放疗后放射性肺损伤(RILT)与临床和剂量学因素的关系,以寻找RILT的可能风险因素。方法 回顾分析2001-2007年间接受三维放疗的未手术Ⅲ期NSCLC患者 253例临床和剂量学资料,采用NCI-CTC 3.0标准评估RILT级别,以放疗结束后3个月内发生的≥2级RILT作为终点事件,用Logistic回归模型分析影响RILT发生的相关因素。结果 253例中≥ 2级RILT的发生率为26.5%。单因素分析显示年龄、放疗前1 s用力呼吸体积占预测值百分比(FEV1%)、一氧化碳弥散量占预测值百分比(DLCO%)、健肺 V₅~V₁₅、患肺 V₅~V₄₀、全肺 V₅~V₅₀、患肺及全肺的平均肺剂量(MLD)与RILT的发生相关(χ²=4.46~23.99,P=0.000~0.035)。多因素分析显示全肺MLD>17.5 Gy、FEV1%≥72%是≥2级RILT的独立危险因素(χ²=17.49、9.30,P=0.000、0.002)。根据MLD和FEV1%将患者分为低危、中危、中高危和高危组,RILT的发生率分别为9.3%、24.7%、38.5%和63.6%(χ²=25.27,P=0.000)。结论 全肺MLD及放疗前FEV1%与放疗后≥2级RILT发生密切相关。基线较差的肺功能并未增加RILT风险,甚至可能具有相对较低的风险,该趋势尚需在大样本人群中进行验证。     

调强放疗条件下鼻咽癌原发肿瘤体积对预后的影响

目的 探讨调强放疗条件下鼻咽癌原发肿瘤体积(PTV)对患者预后的影响。方法 330例接受调强放疗的鼻咽癌初治患者入组本研究。所有患者治疗前均行CT增强扫描,扫描图像资料输人三维治疗计划系统进行肿瘤轮廓勾画和PTV计算。在国际抗癌联盟2002年T分期框架内借助受试者工作特征曲线,将所有患者按PTV大小分为V₁(<10 cm³)、V₂(10~ 25 cm³)、V₃(>25~50 cm³)、V₄(>50 cm³)组。用 Kaplan Meier 法计算生存率并 Logrank 检验, Cox 回归模型分析原发肿瘤体积与患者预后的关系。结果 随访率100%。330例 鼻咽癌患者所测平均PTV为(34.2±27.1) cm³(0.4~153.7 cm³)。V₁、V₂、V₃、V₄组 3年总生存率分别为88.6%、90.0%、91.2%、74.2%(χ²=12.83, P=0.005)。PTV>50 cm³ (V₄组)和≤50 cm³(V₁+V₂+V₃) 者 3年无远处转移生存率和无瘤生存率及总生存率均明显下降 [77.4%∶89.9%(χ²=7.24, P=0.007)和64.5%∶85.1%(χ²=13.95, P=0.000) 及74.2%∶90.3% (χ²=11.76, P=0.001)]。多因素分析证实PTV同N分期一样,是影响患者生存的预后因素(χ²=0.00, P=2.580)。结论 鼻咽癌PTV可能是影响患者生存的一个重要的预后因素。     

非小细胞肺癌三维适形放疗同期化疗发生重度急性放射性肺炎( SARP) 相关因素分析

目的：探讨三维适形放疗同期化疗的非小细胞肺癌患者发生重度急性放射性肺炎（SARP）的相关因素.方法：回顾分析110例行三维适形放疗同期化疗的非细胞肺癌患者临床资料.对影响SARP发生的临床因素及剂量参数采用单因素和多因素分析,并采用ROC曲线分析各剂量参数的预测价值.结果：SARP发生率为10.91%.原发灶部位及COPD与SARP发生率显著相关（P＜0.05）.CTV、CTV接受最大剂量、PTV、PTV接受最大剂量、MLD、V5、V10、V15、V20、V25、V30、V35、V40、V50均与SARP发生呈正相关（P＜0.05）.多因素分析结果显示MLD、V5、V10、V20、V30、V35、V40与SARP发生显著相关（P＜0.05）.经ROC曲线分析,V5、V20、V30、V35预测SARP发生有统计学意义（P＜0.05）,界值分别为46.83%、31.56%、21.85%、17.93%.结论：原发灶部位、COPD、MLD、V5、V10、V20、V30、V35、V40 是非小细胞肺癌三维适形放疗同期化疗SARP发生的独立影响因子,V5、V20、V30、V35可用于SARP发生的预测,应综合分析各参数优化放疗计划.     

三维放疗前后血清心肌酶谱变化与心脏体积剂量相关性分析

目的 探讨胸部肿瘤患者三维放疗前后血清心肌酶谱改变与心脏体积剂量的相关性。方法 102例胸部肿瘤患者(肺癌 68例、食管癌 34例)放疗前后检测血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸激酶(CK)、CK同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)及α-羟丁酸脱氢酶(α-HBDH)水平。放疗前后各种酶水平比较行配对t检验,组间比较行成组t检验。采用剂量体积直方图(DVH)参数\[心脏接受≥x Gy照射体积占总体积百分比(Vx)\]评价心脏体积剂量,各种酶与DVH参数相关性行Pearson法分析。结果 放疗后血清AST、CK-MB、LDH、α-HBDH水平较放疗前明显增高(19.42∶27.89、14.72∶19.57、178.80∶217.57、140.32∶176.25,t=－3.39~－6.92,P均=0.000)。调强放疗前后AST变化与 V₂₀、V₂₅、V₃₀相关(r=0.302~0.431,P=0.039~0.003),CK变化与 V₃₀相关(r=0.345,P=0.013),CK-MB、LDH、α-HBDH变化与 V₂₅、V₃₀均相关(r=0.465~0.376,P=0.001~0.005);三维适形放疗前后CK-MB、LDH变化与 V₃₀相关(r=0.330、0.274,P=0.014、0.033),α-HBDH变化与 V₂₅、V₃₀、V₃₅相关(r=0.270~0.331,P=0.046~0.014)。当放疗剂量>50 Gy时AST、LDH、α-HBDH变化与 V₂₅、V₃₀相关(r=0.256~0.359,P=0.019~0.006),CK-MB变化与 V₃₀相关(r=0.233,P=0.037);≤50 Gy时仅 V₅、V₄₅与CK变化相关(r=0.581、0.536,P=0.023、0.043)。结论 心脏体积剂量与三维放疗前后心肌酶水平变化有一定相关性,提示心脏DVH参数有助于评价放疗诱导的心肌损伤。     

基于四维CT自由呼吸下全乳调强放疗靶区与危及器官剂量学研究

目的 探讨基于4DCT的自由呼吸状态下全乳正向调强放疗(IMRT)临床靶体积(CTV)位移及体积变化与计划靶体积(PTV)及危及器官(OAR)剂量学变化的相关性。方法 选择行保乳术后接受4DCT模拟定位患者 17例,以T₀为参考时相制定全乳正向IMRT计划,并将T₀时相的IMRT计划复制到其余9个时相上。观察呼吸周期中呼吸运动导致的PTV与OAR剂量学变化。结果 自由呼吸状态下全乳CTV位移矢量为(2.09±0.74) mm,变化率为(3.05±0.94)%。CTV变化与PTV及OAR剂量学变化无关(r=－0.390~0.480,P=0.182~0.775);CTV在前后、头脚及矢量方向与PTV平均受量、适形指数、肺脏高剂量受照体积均相关(r=－0.975~0.791,P=0.000~0.041);CTV头脚、矢量方向位移仅与心脏 V₅有关(r=－0.795、0.687,P=0.006、0.028)。肺体积变化与其高剂量受照体积呈正相关(V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀,r=0.655~0.882,P=0.001~0.040),而心脏体积变化仅与 V₅相关(r=－0.701,P=0.024)。结论 自由呼吸状态下实施保乳术后全乳正向IMRT,乳腺固有体积变化对放疗影响可忽略,基于4DCT定位并制定治疗计划或辅助呼吸控制可保证全乳正向IMRT实施更为准确。     

剂量体积参数对晚期放射性心包积液发生的影响

目的 探讨胸部肿瘤放疗心脏剂量体积参数对晚期放射性心包积液发生的影响。方法 应用胸部强化CT和超声心动图观察 49例胸部肿瘤患者放疗后晚期放射性心包积液发生情况,并对心脏剂量体积参数进行分析,探讨发生晚期放射性心包积液的物理学影响因素。结果 全组患者放射性心包积液发生率为28.6%(14/49),其中少量 12例、中量 2例。发生放射性心包积液组心脏 V₃₀、V₃₅高于未发生组(P=0.035、0.038)。多因素分析显示心脏 V₃₀是晚期放射性心包积液发生的影响因素(P=0.036)。对心脏 V₃₀的ROC曲线下面积为0.695,预测准确性接近中等,界值为33.0%。心脏 V₃₀≥33.0%组放射性心包积液发生率为43.5%,明显高于<33.0%组的15.4%(P=0.030)。V₃₀预测的敏感性、特异性均为71.4%。结论 心包积液是晚期放射性心脏损伤较为常见的表现类型,心脏 V₃₀、V₃₅与放射性心包积液的发生相关,其中心脏 V₃₀是晚期放射性心包积液发生的影响因素。但最终结论还需进一步大样本观察结果证实。     

ABC辅助下RapidArc放疗原发性肝癌的可行性研究

目的 通过比较3种呼吸状态下三维适形放疗(3DCRT)、传统调强放疗(IMRT)、旋转调强放疗(瓦里安公司的为RapidArc,RA)计划,探讨主动呼吸控制(ABC)辅助RA放疗原发性肝癌(HCC)的可行性。方法 选取12例HCC患者,依次完成ABC辅助下平静吸气末屏气(EIH)、平静呼气末屏气(EEH)、自由呼吸(FB)下CT模拟定位。对各呼吸状态下计划靶体积制定3DCRT、IMRT、RA (3个135°弧)计划,比较3种计划间、RA计划不同呼吸状态间的剂量学差异。结果 12例患者FB计划靶体积均大于EEH、EIH (160.8、89.5、83.1 cm³,F=6.63,P=0.004)。RA计划的适形指数和均匀性指数优于IMRT、3DCRT (0.92、0.90、0.77,F=72.55,P=0.000;0.90、0.89、0.84,F= 125.49,P=0.000)。3DCRT计划中正常肝V₂₀、V₃₀、V₄₀高于 IMRT、RA (24%、20%、19%,F=3.56,P=0.032;13%、10%、10%,F=5.74,P=0.004;8%、5%、6%,F=3.72,P=0.027)。FB RA计划的正常肝脏平均受量、V₁₀、V₂₀、V₃₀、V₄₀均高于EEH和EIH (13.46、10.25、9.48 Gy,F=3.63,P=0.038;46%、35%、32%,F=2.96,P=0.066;24%、16%、16%,F=3.69,P=0.036;13%、8%、8%,F=4.28,P=0.022;8%、5%、5%,F=2.39,P=0.108)。EEH下RA的十二指肠5 cm³体积所受剂量低于 FB 与 EIH (8.78、19.35 Gy与11.67 Gy,F=1.56,P=0.224)。3DCRT、IMRT、RA机器跳数平均为254.06、626.33、550.28 MU (F=147.35,P=0.000),治疗时间平均为135、540、130 s (F=62.83,P=0.000)。结论 ABC辅助下3个135°弧的RapidArc技术可在保证靶区准确基础上用较少治疗时间及机器跳数完成适形指数和均匀性优于IMRT计划的剂量传输,更好保护正常肝脏。     

IMRT或3DCRT计划评估——适形指数(CI)

目的 推荐一组适形指数用于判断IMRT或3DCRT计划中靶区和OAR受量是否满足临床剂量处方的要求。方法 从已治NSCLC的IMRT或3DCRT计划中随机抽取30例计划,按文中定义的新适形指数进行评估分析,根据评估结果选出其中待改进的计划并对其制定2个改进方案,评估改进前后计划组参数值以及靶区和OAR剂量学参数的差异并配对t检验差异。结果 30例计划中处方剂量线(面)包裹的体积比PTV体积大25%,即处方剂量线(面)包裹的体积中只有75%体积是靶区,而大约有25%PTV的正常肺组织会受到和靶区一样的剂量,30例计划中95%靶区都受到了处方剂量,虽然有5%靶区受量低于处方剂量,但仍然能保证几乎100%靶区受到了90%处方剂量;两改进组与原计划组相比,方案(1)与原临床计划组在CI₂、CI₄、CI₅、CI₆和HI中都相近(P=0.240~0.780),CI₁和CI₃不同(P=0.002、0);PTV的D_max、D_min、D_mean和正常肺组织V₅、V₂₀,心脏V₃₀、V₄₀及脊髓D_max都近似(P=0.211~0.964);方案(2)与原临床组在CI₂、CI₄和CI₅中都相近(P=0.308、0.308、0.106),在CI₁、CI₃、CI₆和HI不同(P=0.001~0.014);PTV的D_max、D_min、D_mean和正常肺组织V₅、V₂₀及脊髓D_max都不同(P=0.008~0.036),心脏V₃₀、V₄₀近似(P=0.083、0.080)。结论 文中推荐的适形指数方法定量评估了计划中靶区适形度及OAR中接受处方剂量情况,有利于设计出更高水平的个性化计划。     

胸部肿瘤放疗后急性左心室功能损伤剂量体积因素分析

目的 研究胸部肿瘤放疗左心室受照剂量体积参数在急性观察期内对左心室舒张及收缩功能损伤的影响。方法 对2008—2012年间收治的 109例胸部肿瘤患者应用CTCAE3.0标准进行左心室功能评价,分析剂量体积参数对放射性左心室功能损伤的影响。结果 全组患者出现左心室舒张功能损伤 15例(13.8%)、收缩功能损伤 24例(22.0%)。收缩功能指标EF、FS变化与剂量体积参数未见明显相关,舒张功能指标E/A值变化和多项剂量体积参数相关。急性放射性左心室舒张功能损伤组 V₅₀、V₅₅均高于未发生组(P=0.026、0.034)。左心室 V₅₀是急性放射性左心室舒张功能损伤的独立影响因素(P=0.025)。左心室 V₅₀≥1.78%组和 V₅₀<1.78%组的E/A平均值自放疗开始3个月较放疗前分别下降了25.6%和11.8%。结论 胸部肿瘤放疗能引起左心室收缩和舒张功能损伤,左心室 V₅₀是急性放射性左心室舒张功能损伤的独立影响因素,而收缩功能指标变化与剂量体积参数未见明显相关。左心室 V₅₀≥1.78%组的舒张功能损伤发生率明显增加,且E/A值下降程度明显。     

宫颈癌术后盆腔容积调强弧形治疗与固定野调强放疗计划的剂量学研究

目的 研究宫颈癌术后患者应用固定野调强放疗(FF-IMRT)和容积调强弧形治疗(VIMAT)计划剂量学差异。方法 选择 13例宫颈癌术后调强放疗患者CT模拟定位并勾画靶区及危及器官,对同一CT图像设计FF-IMRT计划和VIMAT计划,评估计划靶体积(PTV)及危及器官的剂量学参数。两种计划参数比较用配对t检验。结果 与FF-IMRT计划相比,VIMAT计划PTV的95%覆盖度增加(t=9.84,P=0.000)、110%覆盖度降低(t=－3.72,P=0.003)、最大剂量(D_max)降低(t=－3.51,P=0.005)、适形指数变差(t=5.93,P=0.000),但PTV105%覆盖度、平均剂量(D_mean)、不均匀指数均相似(t=－0.02、－0.60、1.13,P=0.842、0.560、0.283);膀胱 V₃₀降低约10%(t=－4.99,P=0.000)、D_mean降低1.4 Gy (t=－3.65,P=0.004)、D_max降低1.5 Gy (t=－18.03,P=0.000),直肠 V₄₀降低约10%(t=－2.99,P=0.012),D_mean降低0.6 Gy (t=－2.98,P=0.013)、D_max降低0.8 Gy (t=－4.05,P=0.002),小肠 V₄₀降低最多(10%)(t=－4.74,P=0.001)、D_max降低0.8 Gy (t=－9.45,P=0.000),骨髓 V₅₀降低最多(16%)(t=－4.04,P=0.002)、D_mean降低1.9 Gy (t=－16.21,P=0.000),左、右股骨头 D₅和马尾神经 D_max分别降低1.6、2.7 Gy和1.5 Gy (t=－2.89、－6.22、－4.80,P=0.015、0.000、0.001);机器跳数减少57%(t=－40.54,P=0.000)。结论 宫颈癌患者采用VIMAT技术可获得等同于或优FF-IMRT计划的剂量分布,机器数量明显降低,但其疗效还需进一步临床评估。     

非小细胞肺癌同期放化疗后重度急性放射性肺炎的预测模型研究

目的 利用剂量体积直方图(DVH)参数建立Logistic剂量反应及Lyman-Kutcher-Burman正常组织并发症概率(LKB-NTCP)模型,并评估其对非小细胞肺癌同期放化疗后重度急性放射性肺炎(SARP)的预测价值。方法 搜集2006—2010年间行三维适形放疗同期化疗的147例非小细胞肺癌患者资料。按美国RTOG毒性评价标准定义超过3级的ARP为SARP。根据DVH剂量学信息建立Logistic剂量反应模型和LKB-NTCP模型。结果 SARP 发生率为9.5%(14/147)。Logistic剂量反应模型参数:常数b₀=－6.66、b₁=0.252,TD₅₀=26.43 Gy,γ₅₀=1.67;模型曲线在17 Gy以下相对平坦,17~18 Gy处变为陡峭,SARP风险增大。LKB-NTCP模型参数:体积效应因子n=0.87±0.40,曲线斜率倒数m=0.27±0.10,TD₅₀₍₁₎=(29.5±8.0) Gy;Logistic回归及ROC分析均发现此参数下计算出NTCP值对SARP有良好预测价值(P=0.013、0.019)。结论 NTCP值对SARP的预测价值优于简单剂量参数,2个模型曲线均提示最大限制剂量在约17 Gy。     

FDG PET-CT与MRI在鼻咽癌原发灶靶区勾画中的对比研究

目的 对比研究FDG PET-CT不同勾画方法间及与MRI显示鼻咽原发灶靶区差异,探讨FDG PET-CT勾画鼻咽原发灶大体肿瘤体积(GTV)生物靶区的可行性。方法 50例初治鼻咽癌患者治疗前均行FDG PET-CT和MRI检查,先在MRI图像上勾画GTV得到GTV-MRI,然后在FDG PET-CT上分别用目测法或不同阈值法(30%、40%、50%SUV_max)勾画GTV得到GTV-PET_vis、GTV-PET₃₀、GTV-PET₄₀、GTV-PET₅₀。采用Wilcoxon检验GTV-PET不同方法间和GTV-MRI差异,以及不同T分期中不同勾画方法间差异。结果 全组GTV-MRI、GTV-PET_vis、GTV-PET₃₀、GTV-PET₄₀、GTV-PET₅₀分别为27.8、22.2、22.7、14.4、9.0 cm³,除GTV-PET_vis与GTV-PET₃₀间(Z=－0.05,P=0.958)以及T_1~2期(25例) GTV-MRI与GTV-PET_vis和GTV-PET₃₀相似外(Z=－0.93、－0.93,P=0.353、0.353),其余均不同(Z=－5.74~－2.09,P=0.000~0.037)。结论 应用FDG PET-CT不同方法勾画的GTV-PET均max为阈值自动勾画鼻咽原发灶GTV可实现生物代谢肿瘤体积范围勾画。     

The importance of patient characteristics for the prediction of radiation-induced lung toxicity

Purpose

Extensive research has led to the identification of numerous dosimetric parameters as well as patient characteristics, associated with lung toxicity, but their clinical usefulness remains largely unknown. We investigated the predictive value of patient characteristics in combination with established dosimetric parameters.

Patients and methods

Data from 438 lung cancer patients treated with (chemo)radiation were used. Lung toxicity was scored using the Common Toxicity Criteria version 3.0. A multivariate model as well as two single parameter models, including either V₂₀ or MLD, was built. Performance of the models was expressed as the AUC (Area Under the Curve).

Results

The mean MLD was 13.5 Gy (SD 4.5 Gy), while the mean V₂₀ was 21.0% (SD 7.3%). Univariate models with V₂₀ or MLD both yielded an AUC of 0.47. The final multivariate model, which included WHO-performance status, smoking status, forced expiratory volume (FEV₁), age and MLD, yielded an AUC of 0.62 (95% CI: 0.55-0.69).

Conclusions

Within the range of radiation doses used in our clinic, dosimetric parameters play a less important role than patient characteristics for the prediction of lung toxicity. Future research should focus more on patient-related factors, as opposed to dosimetric parameters, in order to identify patients at high risk for developing radiation-induced lung toxicity more accurately.     

直肠内气囊对前列腺癌调强放疗中危及器官的剂量学影响

目的 探讨前列腺癌调强放疗时直肠内气囊的应用对危及器官剂量学影响 方法 10 例 前列腺癌患者分别在放置与不放置直肠内气囊时进行模拟CT扫描,在获得的20套定位CT图像上分别定义靶区和危及器官(直肠、膀胱、双侧股骨头),制定7个野调强计划,处方剂量95%计划靶体积78 Gy分39次。分别采集放置与不放置直肠内气囊时危及器官的V₁~V₇₀(间隔10 Gy)和V₇₅并行配对t检验。结果 放置直肠内气囊的直肠V₁₀~V₆₀低于不放置的,分别为75.5%∶82.2%、52.6%∶ 62.8%、35.3%∶ 43.9%、26.1%∶ 31.4%、19.6%∶24.0%、14.2%∶ 17.1%(χ²=9.46, P<0.01);但V₇₀、V₇₅相似,分别为8.7%∶9.9%、5.6%∶ 6.2%(χ²=1.82,P>0.05)。放置直肠内气囊后对膀胱和双侧股骨头的剂量分布无明显影响。 结论 前列腺癌调强放疗时应用直肠内气囊可明显降低直肠接受中低剂量照射的体积,从而可能降低前列腺癌调强放疗时直肠的不良反应。     

基于11C-MET PET-CT与MRI对脑胶质瘤精确放疗GTV勾画的比较研究

目的 探讨¹¹C-MET PET-CT和MRI图像对脑胶质瘤GTV确定的差异。方法 选取6例经病理证实为胶质瘤患者的术前MRI及¹¹C-MET PET-CT图像,分别由我科5位医师在两种图像资料上勾画GTV,比较两者差异。结果 在MRI¹¹C-MET PET-CT上勾画的GTV体积相似(P=0.917),GTV变异系数也相似(P=0.600)。勾画的GTV重合度最大为73.0%、最小为51.8%。方差分析显示不同勾画者之间在两种图像资料上勾画的GTV相似(P=0.709),但PET-CT组GTV最大差值为27.66 cm³,而MRI组的为40.37 cm³。结论 MRI与PET-CT显示的肿瘤边界存在差异,不同勾画者勾画的GTV相似,PET-CT组的GTV最大差值较MRI组的小,¹¹C-MET PET-CT显示GTV较为直观。