三种照射技术在髓母细胞瘤放射治疗中的剂量学分析

目的 探讨调强放射治疗(Intensity modulated radiation therapy,IMRT)、容积调强弧形放疗(Volumetric modulated arc therapy,VMAT)和螺旋断层放射治疗(Helical tomotherapy,TOMO)在髓母细胞瘤放射治疗中的剂量学差异。方法 选取10例髓母细胞瘤儿童患者,设计出IMRT(等分5野)、VMAT(双弧)、TOMO三组放疗计划。分析三种计划靶区的适形指数(CI)、均匀指数(HI)、1.07倍处方剂量线所包含的靶区体积(V₁₀₇)、靶区内最大剂量点剂量值(D_max)、危及器官(OAR)受量情况、机器跳数和治疗时间。结果 对于全脑全脊髓放疗,TOMO组计划靶区PTV的CI、HI、V₁₀₇、D_max和OAR受量都优于VMAT组和IMRT(5野)组计划(P＜0.05);TOMO组计划机器跳数最多(P＜0.05),且其治疗时间最长(P＜0.05);TOMO组可以一次完成全脑全脊髓照射,避免了VMAT和IMRT(5野)治疗时人为移床误差。结论 在髓母细胞瘤放射治疗中,TOMO组在剂量分布上优于VMAT组和IMRT(5野)组,但其治疗时机器跳数和治疗时间明显增加,它对临床上的影响有待于进一步观察与研究。     

宫颈癌术后容积旋转调强与三维适形调强放疗技术的剂量学差异

目的:比较宫颈癌术后放疗中旋转调强放射治疗(VMAT)与三维适形调强放疗(IMRT)的剂量学差异。方法:随机选取 20 例宫颈癌术后患者,在Eclipse计划系统中分别对每例患者进行容积旋转调强和7野固定野调强放疗(7IMRT)计划设计,比较两种技术的靶区的适形指数、危及器官的受照剂量、机器跳数和治疗时间的差异。结果:VMAT 技术靶区的平均剂量为52.05 Gy,高于 7IMRT技术的51.46 Gy(P＜0.05),靶区的均匀性指数与适形度优于7IMRT 技术,机器跳数和治疗时间 VMAT 比7IMRT明显减少,差异有统计学意义。小肠、膀胱的V30、V50 、Dmean较7IMRT降低,差异有统计学意义;但直肠和股骨头的保护性上,两种放疗技术差异无统计学意义。结论:VMAT技术较IMRT技术可得到更好的靶区剂量分布,危及器官也能得到更好的保护,治疗时间明显缩短,值得在临床中开展应用。     

直肠癌术前在无均整块器模式下容积弧形调强与固定野调强放疗计划的剂量学比较

目的 探讨瓦里安IX直线加速器使用6 MV的X射线在无均整块(Flatting-filter-free,FFF)模式下容积调强与固定野调强放疗计划的剂量学差异。方法 选取2016年9月—2018年9月辽宁省肿瘤医院收治的53例直肠癌术前放疗患者做回顾性研究,每例患者在无均整块器模式下使用相同优化条件分别做容积弧形调强和固定野调强放疗计划。比较两种放疗计划中的靶区和危及器官的剂量学差异。结果 靶区剂量方面,两种计划的靶区D2%、D98%、D_mean、CI和HI的差异有统计学意义。FFF-IMRT和FFF-VMAT计划相比较,D2%增大3.1%(P=0.001)、D98%减小4.5%(P=0.001)、D_mean减小2.4%(P=0.026)、CI减小(P＜0.001)、HI增大(P=0.005)。危及器官方面,两种计划膀胱的D2%、D_mean、双侧股骨头的D2%、D_mean和骨盆的D_mean的差异有统计学意义。FFF-IMRT和FFF-VMAT计划相比较,膀胱的D2%增大2.7%(P＜0.001)、D_mean减小20.4%(P＜0.001),双侧股骨头D2%减小4.2%(P＜0.001)、D_mean减小11.2%(P＜0.001),盆骨D_mean减小8.9%(P＜0.001)。而小肠的D2%和D_mean的差异无统计学意义(P＞0.05)。FFF-IMRT的计划机器跳数为(978±127)MU,是FFF-VMAT的计划机器跳数(527±63)MU的1.86倍(P＜0.001);FFF-IMRT的计划执行时间为(510±252.2)s,是FFF-VMAT的计划执行时间(232±52.5)s的2.21倍(P＜0.001)。结论 在无均整块模式下,容积弧形调强在靶区适形度和均匀度优于固定野调强放疗,且容积弧形调强治疗时间短,计划执行效率高,但固定野调强对于患者危及的器官做更好的保护。     

直肠癌术后固定剂量率容积调强放射治疗的初步研究

目的 初步探讨固定剂量率容积调强在直肠癌术后盆腔放射治疗中的可行性。方法 选取10例直肠癌放疗患者,利用RayStation计划系统为每例患者制定可变剂量率容积调强(VDR-VMAT)、固定剂量率容积调强(CDR-VMAT)和5野静态调强(5F-sIMRT)计划。运用剂量体积直方图评估三种计划的靶区、危及器官和正常组织剂量学参数,评估机器总跳数(MU)和计划执行时间。结果 靶区剂量方面,三种计划的靶区D2%、D_mean、D98%、HI和CI在总体上均有差异(P＜0.001)。CDR-VMAT与VDR-VMAT相比较,D2%、D_mean、D98%、HI、CI差异均无统计学意义;CDR-VMAT与5F-sIMRT相比较,D2%减小1.55 Gy(P=0.005)、D_mean减小0.99 Gy(P=0.005)、D98%增大0.60 Gy(P=0.03)、HI值减小(P=0.008)、CI值增大(P=0.008)。危及器官方面,三种计划的膀胱D_mean、V₄₅、V₄₀,小肠D_mean、D_max、V₄₅,左右股骨头D_mean在总体上均有差异(P＜0.05);小肠V₄₀、V₃₅,左右股骨头V₄₅、V₄₀在总体上均无差异(P＞0.05)。CDR-VMAT与VDR-VMAT相比较,膀胱、小肠、左右股骨头的各剂量学参数差异无统计学意义;CDR-VMAT与5F-sIMRT相比较,膀胱D_mean减小3.05 Gy(P=0.005)、V₄₀减小0.88%(P=0.042),小肠D_mean减小1.75 Gy(P=0.002)、D_max减小1.70 Gy(P＜0.001),左、右股骨头D_mean减小(P=0.008,0.042)。正常组织低剂量受照体积方面,三种计划的正常组织受照低剂量体积除V₁₀(P=0.497)之外,V₅、V₁₅、V₂₀、V₂₅和V₃₀在总体上均有差异(P＜0.001)。CDR-VMAT与VDR-VMAT相比,V₅、V₁₀、V₁₅、V₂₀、V₂₅和V₃₀差异无统计学意义;与5F-sIMRT相比,CDR-VMAT的V₅减小1.18%(P=0.005)、V₁₅减小0.61%(P=0.022)、V₃₀减小0.80%(P=0.022),V₁₀、V₂₀和V₂₅差异无统计学意义。CDR-VMAT计划的MU为(668.51±45.92),比VDR-VMAT(574.13±50.20)增加16.44%,比5F-sIMRT(537.19±37.34)增加24.45%;CDR-VMAT计划执行时间(3.34±0.22)min是VDR-VMAT(1.76±0.04)min的近两倍,比5F-sIMRT(4~6)min稍短。结论 CDR-VMAT可形成与VDR-VMAT一样高质量的计划,较5F-sIMRT有更优的靶区覆盖率、危及器官保护和正常组织低剂量受照体积。但CDR-VMAT计划的MU比VDR-VMAT和5F-sIMRT增多;执行时间比VDR-VMAT长,比5F-sIMRT稍短。CDR-VMAT初始成本较低,有望为不具备可变剂量率的直线加速器提供额外的旋转放疗的选择。     

乳腺癌术后放疗H-IMRT技术与H-VMAT技术剂量学比较

目的 比较基于IMRT的混合调强计划(H-IMRT)与基于VMAT的混合容积调强计划(H-VMAT)在左侧乳腺癌根治术后(胸壁+锁骨上+內乳区)放射治疗计划的剂量学参数,为复杂的乳腺癌术后放疗计划设计提供一定的参考。方法 选取我院2018年1月—2020年12月,20例左侧乳腺癌根治术后患者。所有患者胸壁、锁骨上淋巴结、内乳淋巴结均需要接受放射治疗,每个患者分别设计制作H-IMRT与H-VMAT两种放疗计划。CRT射野对胸廓方向进行2cm的多叶准直器(MLC)外放。靶区处方剂量50Gy,通过剂量计算比较靶区和危及器官的剂量参数。结果 H-IMRT计划靶区均匀性指数为(0.13±0.06),适形指数为(1.33±0.08)。H-VMAT计划靶区均匀性指数为(0.12±0.04),适形指数为(1.24±0.07)。H-VMAT计划中靶区均匀性指数和适形指数均高于H-IMRT计划(P＜0.05)。H-IMRT计划患肺V₅(48.99±2.91)%、V₂₀(24.5±1.1)%,H-VMAT计划患肺V₅(45.87±3.53)%、V₂₀(20.6±1.6)%,H-VMAT计划患肺V₅和V₂₀剂量均低于H-IMRT计划(P＜0.05)。H-IMRT计划心脏V₃₀(10.44±3.62)%、V₄₀(6.59±3.53)%,H-VMAT计划心脏V₃₀(5.87±1.53)%、V₄₀(4.9±2.8)%,H-VMAT计划心脏V₃₀和V₄₀均低于H-IMRT计划(P＜0.05)。H-IMRT计划心脏D_mean(7.43±1.78)Gy,H-VMAT计划心脏D_mean(9.7±0.7)Gy,H-VMAT计划略高于H-IMRT计划(P＜0.05)。结论 对于带有內乳淋巴结的乳腺癌术后放疗靶区,H-VMAT对比H-IMRT靶区适形度更好,危及器官受照剂量更低。     

局部进展期鼻咽癌快速旋转调强与固定野动态调强放疗的剂量学比较

目的 比较快速旋转调强与固定野动态调强放疗技术在局部进展期鼻咽癌治疗中的剂量学差异.方法 选取10例局部进展期鼻咽癌患者,采用两种治疗技术设计同步推量调强放疗计划.在满足95%计划靶体积达60 Gy情况下,比较两种计划的剂量体积直方图、靶区和危及器官剂量、机器跳数、治疗时间.结果 快速旋转调强与固定野动态调强放疗计划在局部进展期鼻咽癌治疗剂量学上无差异.快速旋转调强计划比固定野动态调强放疗技术的靶区平均剂量略升高,最大、最小剂量无差异,脑干、下颌骨及整个治疗区域正常组织受量降低,腮腺、视神经、晶体等危及器官剂量无差异.快速旋转调强计划比固定野动态调强放疗计划的总机器跳数平均减少了57%(589.5 MU:1381.0 MU),每次治疗时间平均减少了70%(2.33 min:7.82 min).结论 两种放疗技术的治疗计划剂量分布基本一致,均能满足临床治疗需要.快速旋转调强放疗每次治疗时间明显缩短,其总机器跳数的降低减少了正常组织受照剂量.     

“半野”三维适形放疗、固定野静态调强放疗和容积旋转调强放疗在中晚期宫颈癌治疗上的剂量学比较

目的 探讨三种外照射放疗方案在中晚期宫颈癌治疗上的优劣势,并对计划靶区(Planning target volume,PTV)和各个危及器官进行剂量学比较。方法 选取辽宁省肿瘤医院2015年9月—2019年10月收治的90例宫颈癌(Ⅱ期b以上)患者,随机分成A、B和C三组,每组30人,分别做三维适形放疗(3D-CRT)、固定野静态调强放疗(IMRT)和容积旋转调强放疗计划(VMAT)放疗计划并进行剂量学对比,结合三维后装等效生物剂量讨论三种宫颈癌放疗优劣势。结果 外照射靶区方面,三组计划的PTV平均剂量、适形度指数(CI)和均匀性指数(HI)在总体上均有统计学差异(P＜0.05),A组PTV平均剂量、HI和CI显著低于B和C组(P＜0.05)。外照射危及器官方面,三组计划的膀胱、结直肠和小肠平均剂量在总体上均有统计学差异(P＜0.05),进一步比较发现A组小肠平均剂量和B、C组比较分别高了13.7%和28%(P＜0.05),膀胱平均剂量比B、C组分别降低19.8%和15.2%(P＜0.05);结直肠平均剂量则比B、C组分别降低26.1%和19.4%(P＜0.05)。B组和C组之间比较,发现两者小肠平均剂量相近,差异无统计学意义(P＞0.05),B组的膀胱和结直肠的平均剂量分别高了5.7%和9.1%,差异有统计学意义(P＜0.05)。A组治疗时间为(135.5±27.6)s,B组治疗时间是A组的7.6倍,是C组的4.8倍。三组外照射联合腔内照射的靶区剂量和危及器官剂量均能满足临床要求。结论 中晚期宫颈癌患者采用容积旋转调强放疗在靶区剂量适形度和保护危及器官方面较其他两种方案具有一定优势。而“半野”适形放疗结合三维近距离放疗靶区同样满足临床要求。“半野”三维适形放疗具有治疗时间短,计划执行效率高等优势,与调强放疗相比具有明显价格优势,值得临床推广。     

早期周围型肺腺癌不同弧度容积旋转调强与动态调强的剂量学比较

目的 比较单弧弧形容积旋转调强放射治疗（VMAT）与5野动态调强放射治疗（dIMRT）在具有球形或类球形肿瘤病灶的早期周围型肺腺癌中的剂量学特点,并探索单弧VMAT在该类患者中的适宜弧度。方法 收集具有球形或类球形肿瘤病灶的早期周围型肺腺癌患者32例,对所选病例行单弧180°和单弧360°VMAT以及5野dIMRT三种放疗计划设计,比较各参数值。结果 三组计划均能满足临床靶区剂量学要求。三组计划PTV的最大剂量（Dmax）、最小剂量（Dmin）、平均剂量（Dmean）、剂量均匀性指数（HI）及靶区适形度指数（CI）差异均无统计学意义（均P>0.05）。在双肺及患侧肺的平均剂量（MLD）、V₅、V₁₀、V₂₀上,5野dIMRT组均低于其他两组单弧VMAT,单弧360°VMAT计划稍高于单弧180°VMAT组（均P<0.05）。三组计划之间比较脊髓Dmax差异均无统计学意义（均P>0.05）,5野dIMRT组的脊髓Dmean最小,单弧360°VMAT组最大（P<0.05）。三组放疗计划在心脏V30、D1/3上差异均无统计学意义（均P>0.05）。5野dIMRT组食管Dmean低于单弧VMAT组（P<0.05）,单弧180°VMAT 组与单弧360°VMAT组之间差异无统计学意义（P>0.05）。5野dIMRT组MU最小,单弧360°VMAT组最大（P<0.05）。结论 对于具有球形或类球形肿瘤病灶的早期周围型肺腺癌患者,首选5野dIMRT;就单弧VMAT计划而言,首先考虑弧度为180°。     

T2期鼻咽癌旋转调强与固定野动态调强计划的剂量学比较研究

目的：比较旋转调强（ intensity-modulated arc radiotherapy,IMAT）与固定野动态调强（ dynamic intensity-modulated radiation therapy,dIMRT）在T2期鼻咽癌放射治疗计划中的剂量学差异。方法：随机选取10例已经接受固定野动态调强放射治疗的T2期鼻咽癌病例,将这10例放疗计划改为旋转调强方式,重新进行计划优化,比较两种计划的等剂量分布、靶区和危机器官的剂量参数、机器跳数以及治疗时间等。结果：两种计划的靶区剂量分布D98、D95以及D2等参数均无统计学差异（P〉0．05）,IMAT计划的脑干Dmax和D1cc、脊髓Dmax、右腮腺Dmean、右颞颌关节Dmax以及左中耳Dmean和Dmax均明显小于dIMRT计划的受量（P〈0．05）;同时IMAT计划的左右晶体Dmax、左右视神经Dmax和视交叉Dmax均明显大于dIMRT计划的受量（P〈0．05）。 IMAT计划正常组织受照剂量为5Gy的总体积明显大于dIMRT计划（P〈0．05）,而受照剂量在20Gy和30Gy的总体积明显小于dIMRT计划（P〈0．05）。 IMAT比dIMRT计划的单次照射总机器跳数平均减少了47．0%,单次照射时间平均减少48．2%。结论：对于T2期鼻咽癌,两种计划的剂量分布均满足临床要求,在靶区剂量分布没有统计学差异的情况下,IMAT技术能显著降低机器跳数,大大缩短治疗时间。     

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。     

左乳腺癌根治术后放疗动态调强和容积调强计划的剂量学对比

目的:分析6野的动态调强 (dIMRT)与双弧的容积旋转调强 (VMAT)两种不同的照射技术在左乳腺癌根治术后放疗中的剂量学差异。方法:选择接受放疗的左乳腺癌根治术后患者20例,采用Monaco 5.11计划系统分别设计6野（140°、100°、60°、20°、340°、310°）dIMRT与VMAT（双弧,140°~0°~300°,300°~0°~140°）两套计划,处方剂量均为50 Gy/25 f。比较靶区（锁骨上区、胸壁）和危及器官（心脏、肺）的剂量学差异。结果:两种计划均能满足靶区临床剂量分布要求。在dIMRT和VMAT计划中,左侧胸壁的平均剂量分别为5 319.64 cGy和5 288.21 cGy（P=0.041）;左肺V10、V20、V30分别为38.96%和36.68%、25.38%和23.64%、17.79%和16.61%（P=0.004、0.001、0.002）;右肺V5、V10、Dmean分别为36.24%和22.79%、6.67%和3.44%、472.6 cGy和386.9 cGy（P=0.001、0.019、0.002）,心脏的平均剂量:1 394.6 cGy、1 233.7 cGy（P=0.017）,总Mu:696.2、1 054.9（P=0.000）。结论:dIMRT与VMAT均可满足乳腺癌根治术后放疗的临床要求,VMAT可以明显减少高剂量照射,靶区剂量分布更均匀,并且显著减少肺的高剂量受照体积和心脏的平均剂量,但治疗的Mu增大,对于心肺功能差的患者使用VMAT技术可减少心肺的损伤。     

乳腺癌改良根治术后三种放疗技术的剂量学对比研究

目的 分析比较容积调强弧形治疗(VMAT)与固定野调强放疗(F_IMRT)、电子束联合VMAT (E&VMAT)技术在乳腺癌改良根治术后放疗中的剂量学差异,为临床选择治疗方案提供参考。方法 随机选择乳腺癌改良根治术后放疗的左乳腺癌患者 10例,靶区包括患侧胸壁和锁骨上淋巴引流区,处方剂量43.5Gy (2.9 Gy/次)。基于Pinnacle³计划系统为每位患者分别设计VMAT、F_IMRT、E&VMAT (胸壁靶区部分电子束照射、锁骨上区部分VMAT照射)计划。对比评价靶区剂量分布适形度与均匀性、危及器官受量以及治疗实施时间。结果 VMAT计划能改善靶区剂量分布,靶区剂量适形指数和均匀性指数均优于F_IMRT和E&VMAT计划(均 P<0.05)。VMAT计划患侧肺平均剂量 、V30Gy、V20Gy、V10Gy均优于F_IMRT和E&VMAT计划(均 P<0.05)。VMAT计划患侧 肺V5Gy优于F_IMRT计划(P<0.05),与E&VMAT计划 的V5Gy相近(P>0.05)。VMAT计划的心脏、健侧乳腺、健侧肺均能满足临床剂量限制要求。VMAT、F_IMRT、E&VMAT计划的治疗时间分别为(326±27)、(1082±169)、(562±48) s。结论 与F_IMRT和E&VMAT计划相比,VMAT计划质量更优,治疗时间更短,具有较高的临床应用价值。     

宫颈癌术后IMRT和VMAT放疗技术剂量学研究

目的 我国是宫颈癌的高发地区,放疗是治疗宫颈癌的主要治疗方式之一.本研究旨在分析宫颈癌术后患者,采用逆向调强放疗技术(intensity modulated radiotherapy,IMRT)和旋转容积调强技术(volumetric modulated arc therapy,VMAT)放疗的剂量学分布特征.方法 分析四川省肿瘤医院2014-05-01-2015-10-31接受宫颈癌术后辅助放疗的43例患者临床资料,在同一套CT图像上设计共面七野均分IMRT和共面二弧VMAT计划,处方剂量均为45 Gy/25次,危及器官限量参考临床要求,并基于MATLAB平台编程获取计划统计结果,在靶区95%的体积达到处方剂量的条件下,分析比较两种计划的靶区相关参数、危及器官剂量分布、机器跳数和治疗时间等.结果 VMAT技术对危及器官的保护差异较大,小肠V30和V20、膀胱V40、股骨头V20和V30、骨盆V20和V30、马尾Dmax均优于IMRT计划(P<0.05),所有器官的Dmax和Dmean(除直肠偏高外)也均有不同程度的降低,P<0.05;VMAT计划体内>15 Gy左右剂量覆盖的体积较小,<15 Gy左右剂量覆盖的体积较大,P<0.05.两种治疗计划对整个骨盆受照射剂量分布影响最大的是髂骨和髋骨,骶骨的平均剂量Dmean均高于髂骨和髋骨,P<0.05.VMAT技术放疗的机器平均跳数(558±8) MU和平均治疗时间(2.6±0.3) min明显偏少,平均分别减小了71%和73%,P<0.05. 结论 宫颈癌术后患者采用IMRT和VMAT两种治疗计划,靶区均能获得较满意的剂量分布,但VMAT计划对特定危及器官的保护更好,靶区适形度和均匀度更佳,且放疗机器跳数和治疗时间明显降低.从剂量学角度分析,VMAT技术更具优势.     

前列腺癌同步加量放疗dIMRT和RapidArc比较研究

目的 前列腺大分割照射与盆腔常规分割预防照射相结合的同步加量放疗可提高前列腺癌临床疗效,本研究比较固定野动态调强(dynamic intensity modulated radiotherapy,dIMRT)与快速旋转调强(RapidArc)在前列腺癌同步加量放疗中的剂量分布、治疗效率和执行精度的差异,为临床应用提供参考.方法 选取2013-01-04-2013-12-31在中山大学肿瘤防治中心行放疗的10例前列腺癌高危风险患者,靶区包括前列腺、精囊和盆腔淋巴结.以相同的剂量目标和优化参数分别设计9野dIMRT、单弧和双弧RapidArc同步加量治疗计划,分别用9F、1ARC和2ARC表示.比较分析3种计划的靶区剂量学特点,直肠、膀胱、小肠和双侧股骨头等危及器官的受照剂量及体积,机器跳数,治疗时间以及剂量验证通过率.结果 对于PTV1,9F的D2％为(69.37±0.89) Gy,D50％为(66.92±0.63) Gy,HI为0.09±0.02,CI为0.83±0.05;1ARC的D2％为(71.13±1.21) Gy,D50％为(68.50±0.76) Gy,HI为0.12±0.02,CI为0.74±0.07;9F均优于1ARC,差异均有统计学意义,P＜0.05;9F与2ARC的各参数差异均无统计学意义,P＞0.05.对于PTV2,9F的V5％为(99.45±0.78)％,优于1ARC的(99.35±1.28)％,差异有统计学意义,P＜0.05;9F与2ARC各参数的差异均无统计学意义,P＞0.05.对于膀胱Dmean,3组计划差异无统计学意义,P＞0.05;对于直肠V67.5Gy,9F与2ARC的差异无统计学意义,P＞0.05;对于左右股骨头Dmean,1ARC和2ARC低于9F,差异有统计学意义,P＜0.05;各OAR其余评价指标9F均低于1ARC和2ARC,差异均有统计学意义,P＜0.05.1ARC和2ARC相比于9F机器跳数平均减少了70.0％和67.2％,治疗时间平均缩短了81.7％和61.0％.9F、1ARC和2ARC的3％/3 mm标准的γ通过率分别为97.8％、98.9％和99.4％,差异均具有统计学意义,P＜0.05.结论 相比于dIMRT,RapidArc可显著提高治疗效率,其双弧计划具有相仿的靶区覆盖,但对膀胱、直肠和小肠的保护更差,dIMRT更适用于前列腺癌同步加量放射治疗.     

III期非小细胞肺癌碳离子放疗与光子容积旋转调强放疗的剂量学对比研究

目的:比较碳离子二维放射治疗(two-dimensional carbon-ion radiotherapy,2D-CIRT)计划与光子容积调强放射治疗(volume modulated arc therapy,VMAT)计划在III期非小细胞肺癌中剂量学优劣,为临床碳离子治疗提供依据。方法:选取我中心13例III期非小细胞肺癌患者,使用相同的处方剂量及危及器官约束条件,分别在Ciplan计划系统上设计2D-CIRT计划和Eclipse计划系统上设计VMAT计划,比较剂量-体积直方图,评价靶区剂量分布及危及器官受量。采用SPSS 22.0软件进行数据分析。结果:CIRT和VMAT计划肿瘤覆盖率均较好,PTV1的D98、D95、D50差异无统计学意义,两种计划的均匀性指数（homogeneity index,HI）相似（CIRT与VMAT:0.39 Gy与0.38 Gy,P＞0.05）。PTV2两种方案在D95、D98、D50、D2均有显著性差异,PTV2采用CIRT的HI也明显优于VMAT(CIRT vs VMAT:0.08 Gy vs 0.16 Gy,P=0.003)。与光子VMAT相比,CIRT计划中健侧肺的V5、V10、V20、V30、V40和Dmean明显降低。患侧肺中CIRT的V5低于VMAT（CIRT vs VMAT:53.00 Gy vs 64.41 Gy,P=0.003）,V10、V20、V30、V40、Dmean两种计划均无统计学差异;CIRT有较低的脊髓Dmax（CIRT vs VMAT:18.61 Gy vs 43.03 Gy,P=0.000）、食管Dmean（CIRT vs VMAT:16.25 Gy vs 20.38 Gy,P=0.031）和V50（CIRT vs VMAT:4.49 Gy vs 11.43 Gy,P=0.005）、骨V10和V30,以及气管和支气管树的V50。结论:与光子VMAT相比,2D-CIRT被动束流扫描技术在III期非小细胞肺癌治疗中显著降低了对危及器官的辐射剂量,对正常组织有更好的保护作用。     

三种放疗技术对早期鼻咽癌颈部皮肤设定限制剂量差异研究

目的 比较固定野dIMRT、VMAT和HT技术在早期鼻咽癌放疗过程中颈部皮肤受量情况。方法 选取 16例完成放疗的早期鼻咽癌病例,将颈部外轮廓内缩3 mm生成皮肤。分别以传统方式(TP组)和将颈部皮肤作为OAR (NP组)进行剂量限制设计计划。统计各组计划中颈部皮肤 Dmean、V5—V70。对同一放疗技术的两组计划行配对t检验;对3种放疗技术的同一处理方法三组行方差分析。结果 HT组皮肤 Dmean、V5、V10、V30—V70均高于dIMRT和VMAT组(P=0.00、0.00、0.00、0.00、0.00、0.00、0.00、0.02)。dIMRT技术NP组皮肤 Dmean、V10—V60较TP组分别降低7%、8%、22%、25%、38%、59%、85%(P=0.00、0.00、0.00、0.00、0.00、0.00、0.00);VMAT技术NP组皮肤 Dmean、V20—V40较TP组分别降低4%、19%、29%、34%(P=0.02、0.01、0.02、0.01);HT技术NP组皮 肤V30—V70较TP组分别降低20%、29%、50%、67%、100%(P=0.00、0.00、0.00、0.00、0.03)。结论 早期鼻咽癌放疗计划设计中HT较dIMRT和VMAT引起的颈部皮肤受量高,dIMRT和VMAT结果近似;在进行早期鼻咽癌计划设计时将颈部皮肤作为OAR进行剂量限制可明显降低颈部皮肤受量。     

局部晚期直肠癌术前VMAT同期加量剂量学研究

目的 探讨开展直肠癌术前VMAT同期加量(SIB-VMAT58.75 Gy)剂量学可行性,为临床应用提供依据。方法 对9例Ⅱ-Ⅲ期直肠癌术前放化疗患者分别行SIB-VMAT58.75 Gy和非同期加量VMAT (VMAT50.00 Gy),SIB-VMAT58.75 Gy剂量分割模式为局部直肠病变及阳性淋巴结给予58.25 Gy分25次(2.35 Gy/次),盆腔淋巴引流区给予50 Gy分25次(2.0 Gy/次);VMAT50.00 Gy剂量分割模式为盆腔淋巴引流区50 Gy分25次(2.0 Gy/次)。利用DVH评价靶区CI、HI和OAR受量。配对t检验或配对非参数秩和检验。结果 两种计划均能满足靶区处方剂量要求;PTV两组CI相近(1.0±0.0、1.0±0.0,P>0.05);HISIB-VMAT58.75 Gy组差于HIVMAT50.00 Gy组(0.2±0.2、0.1±0.0,P<0.05)。SIB-VMAT58.75 Gy较VMAT50.00 Gy小肠D2 cm³稍增加(P=0.038),小肠、膀胱、股骨头、骨盆的V10-V50两种计划相近(P均>0.05)。结论 SIB-VMAT58.75 Gy计划可以满足靶区处方剂量及OAR剂量限制要求,在剂量学上安全可行,具体疗效及不良反应有待于临床研究进一步验证。     

两套TPS之间VMAT计划优化质量评价研究

目的 探讨两套商用TPS实施VMAT优化的性能特点。方法 随机选取本院宫颈癌和前列腺癌患者各10例,分别利用瓦里安Eclipse和飞利浦Pinnacle TPS设计VMAT计划(宫颈癌2Arc、3Arc,前列腺癌1Arc、2Arc),采用瓦里安Clinac iX加速器配备RapidArc技术实施照射。从剂量分布、实施效率、治疗照射参数等方面评价治疗计划质量的差异。对组间比较行配对t检验。     

A prospective trial of volumetric intensity-modulated arc therapy vs conventional intensity modulated radiation therapy in advanced head and neck cancer

AIM: To prospectively compare volumetric intensity-modulated arc therapy (VMAT) and conventional intensity-modulated radiation therapy (IMRT) in coverage of planning target volumes and avoidance of multiple organs at risk (OARs) in patients undergoing definitive chemoradiotherapy for advanced (stage III or IV) squamous cell cancer of the head and neck.METHODS: Computed tomography scans of 20 patients with advanced tumors of the larynx, naso-, oro- and hypopharynx were prospectively planned using IMRT (7 field) and VMAT using two arcs. Calculated doses to planning target volume (PTV) and OAR were compared between IMRT and VMAT plans. Dose-volume histograms (DVH) were utilized to obtain calculated doses to PTV and OAR, including parotids, cochlea, spinal cord, brainstem, anterior tongue, pituitary and brachial plexus. DVH’s for all structures were compared between IMRT and VMAT plans. In addition the plans were compared for dose conformity and homogeneity. The final treatment plan was chosen by the treating radiation oncologist.RESULTS: VMAT was chosen as the ultimate plan in 18 of 20 patients (90%) because the plans were thought to be otherwise clinically equivalent. The IMRT plan was chosen in 2 of 20 patients because the VMAT plan produced concentric irradiation of the cord which was not overcome even with an avoidance structure. For all patients, VMAT plans had a lower number of average monitor units on average (MU = 542.85) than IMRT plans (MU = 1612.58) (P < 0.001). Using the conformity index (CI), defined as the 95% isodose volume divided by the PTV, the IMRT plan was more conformal with a lower conformity index (CI = 1.61) than the VMAT plan (CI = 2.00) (P = 0.003). Dose homogeneity, as measured by average standard deviation of dose distribution over the PTV, was not different with VMAT (1.45 Gy) or IMRT (1.73 Gy) (P = 0.069). There were no differences in sparing organs at risk.CONCLUSION: In this prospective study, VMAT plans were chosen over IMRT 90% of the time. Compared to IMRT, VMAT plans used only one third of the MUs, had shorter treatment times, and similar sparing of OAR. Overall, VMAT provided similar dose homogeneity but less conformity in PTV irradiation compared to IMRT. This difference in conformity was not clinically significant.