基于蒙卡算法的乳腺癌术中放疗模型的剂量学优化

目的：探讨蒙特卡罗算法在乳腺癌术中放疗（IORT）模型剂量学优化中的应用价值。方法采用MCTP的MCBEAM程序建立乳腺癌术中放疗模型，利用MCSIM程序对患者术前CT模拟术中影像模型进行剂量计算，分析其剂量学特点，并对靶区剂量进行优化。结果通过蒙卡计算，优化的乳腺癌术中放疗模型方案为：靶区表面添加2-3 mm等效材料，靶区后缘添加5 mm等效材料再加2 mm铅板，这可以使90%以上等剂量线包绕整个靶区，同时可以消除＞110%的热点区域，肺最大剂量＜1 Gy。结论蒙特卡罗算法在乳腺癌IORT模型剂量学优化中的应用能显著提高IORT靶区剂量的计算精度，优化剂量分布，值得临床推广。     

乳腺癌保乳术后外照射内侧和外侧瘤床两种加量方法的剂量学比较

目的:比较乳腺癌保乳术后外照射内侧和外侧瘤床两种局部加量方法的剂量学特点,为临床寻求最佳的瘤床加量方法。方法:对16例瘤床偏外侧、22例瘤床偏内侧共计38例乳腺癌保乳术后患者进行治疗计划设计,分别勾画全乳靶区和瘤床靶区。电子线补量计划使用6 MV-X线对全乳进行野中野正向调强设计,处方剂量50 Gy/25 fx/5 W,完成后局部瘤床再使用9 Mev电子线补量使得瘤床总量60 Gy/30 fx/6 W。同步加量计划,使用6 MV-X线对全乳和瘤床设计5～6个照射野的逆向调强计划,处方剂量为全乳靶区50 Gy/25 fx/5 W,瘤床靶区60 Gy/25 fx/5 W。所有患者都进行两套计划设计,并分别比较外侧组和内侧组的剂量学特点,同时观察放疗期间和放疗结束3月内的局部皮肤和放射性肺炎情况。结果:外侧组的同步加量计划的靶区适形性、均匀性和V95%均显著优于电子线补量计划,同侧肺V20、V30小于后者,同侧肺V5、心脏Dmean和对侧肺Dmean大于后者,同侧肺Dmean无统计学差异;内侧组的同步加量计划的靶区适形性优于电子线补量计划,同侧肺V5、心脏Dmean大于后者,同侧肺的V30小于后者,同侧肺V20、Dmean、对侧肺Dmean无统计学差异,全部患者都顺利完成放疗计划,Ⅰ、Ⅱ级放射性皮炎的发生率为29%,未出现严重的局部皮肤破损情况,未发生放射性肺炎。结论:乳腺癌保乳术后瘤床偏外侧的患者进行外照射时,使用同步加量的方法能明显优化靶区剂量,不会增加危及器官的受量,同时可以缩短放疗疗程,瘤床偏内侧的患者两种方法都可以。     

肺癌放疗患者症状性放射性肺炎预测的CT影像组学研究

目的:基于肺癌患者放疗前的CT影像组学特征,综合临床信息与放疗剂量学特征,利用机器学习方法构建症状性放射性肺炎的预测模型。方法:回顾性收集2018年11月至2020年4月在江南大学附属医院接受放疗的103例肺癌患者的临床与剂量学资料。获取这些患者放疗前胸部CT影像,勾画双侧正常肺组织结构,提取250种影像组学特征。用单...     

补偿膜下空腔间隙对浅表组织剂量影响

目的 研究补偿膜下空腔厚度、面积及相邻间隔对浅表组织剂量的影响。方法 应用Geant4构建加速器模型,将计算数据与测量数据对比验证模型正确性。构建上表面位于加速器等中心的30 cm×30 cm×30 cm水模体及30 cm×30 cm×1 cm水膜,分别设计水膜与水模体紧密贴合和有不同空腔的模型,计算6 MV X线10 cm × 10 cm射野下不同模型水模体中心轴深度剂量分布和0.1 cm深度侧向剂量profile (profile1),对比各空腔模型与紧密贴合模型所计算数据。结果 厚度≤0.5 cm时,空腔对最大剂量深度(Dmax)和浅表剂量影响较小,随厚度增加,Dmax增加,0.1 cm深度处PDD (PDD1)迅速减小,profile1自空腔中心至边缘逐渐增加;随面积增加,Dmax先增大后减小,PDD1先减小后增大,面积较小时,自空腔中心至边缘profile1逐渐增加,面积较大时profile1则先减小后增加;空腔间隔≥0.2 cm时基本满足临床要求,≥1.0 cm时影响消失;远离空腔处profile1基本不受影响。结论 摆位时尽量减少补偿膜下空腔,使空腔足够薄、面积尽量小、相距间隔不宜太近。     

胃癌术后调强放疗的剂量学优势及近期疗效观察

目的评价胃癌术后调强放疗的剂量学优势及近期疗效。方法 32例胃癌患者术后采用调强技术行放疗,靶区包括肿瘤床、吻合口及淋巴引流区,处方剂量：计划靶区（PTV）DT45Gy/25次,高危计划靶区（PTV1）DT55Gy/25次。放疗同期口服卡培他滨625 mg/m2,每天两次。评价毒副反应及近期疗效。最初10例患者均应用相同的CT图像做适形放疗、调强放疗计划,比较靶区及正常组织的照射剂量。结果调强放疗剂量分布优于适形技术。放化疗期间1例出现Ⅲ度骨髓抑制,1例出现大出血。放化疗前后患者体质量下降0～10%,中位值5.2%。2例在后续化疗期间出现肝功能异常,经保肝治疗后好转。调强放疗加同步化疗后2年总生存率、无复发生存率和局部区域控制率分别为70.3%、59.3%、89.8%。结论调强放疗具有明显的靶区剂量分布优势,可以减少肾脏、脊髓等正常组织器官的照射剂量。胃癌术后调强放疗加同期化疗是安全可行的,但其长期疗效有待于通过前瞻性随机研究来证实。     

碳纤维腹板在直肠癌术后放疗中的临床应用

目的:研究碳纤维腹板在直肠癌术后放疗中对小肠和膀胱的保护作用及放疗摆位的重复性.方法:选择直肠癌术后患者45例,其中应用腹板放疗组20例(A组),未应用腹板放疗(对照)组25例(B组),均采用三维适形放疗(threE-dimensional conformal radiation therapy,3D-CRT)技术,95%的计划靶体积(planning target volume, PTV)处方剂量为50 Gy/25次.A组患者采取单纯俯卧位(A1组)或加用腹板(A2组)进行2次CT定位扫描,通过剂量体积直方图观察PTV及小肠和膀胱受照射的剂量和体积.随机抽取A组和B组各10例患者,通过双曝光射野验证系统测量2组患者的摆位误差.同时,观察和记录所有患者在治疗过程中的急性放疗反应.结果:A1、A2组总PTV、总小肠体积、总膀胱体积及PTV平均受照射剂量差异均无统计学意义(P>0.05);A2组小肠平均受照射剂量、10%～100%各等剂量曲线包绕的小肠体积、膀胱平均受照射剂量和30%～100%各等剂量曲线包绕的膀胱体积均显著减少,差异有统计学意义(P<0.05).与B组相比,A组患者左-右和头-脚方向摆位误差减小,差异有统计学意义(P<0.05);前-后方向摆位误差也减小,但差异无统计学意义(P=0.705).A组患者中≥3级不良反应的发生率为15%(3/20),无治疗中断或终止;B组患者中≥3级不良反应的发生率为24%(6/25),因严重急性反应有2例患者中断治疗,1例患者终止治疗.结论:碳纤维腹板可显著减少直肠癌术后放疗中小肠和膀胱的受照射体积和剂量,且摆位重复性好,患者放疗反应减轻,值得临床推广应用.     

胸壁和区域淋巴引流区整体调强放疗在乳腺癌改良根治术后的应用研究北大核心

目的:评价胸壁和区域淋巴引流区整体调强放疗与分段三维适形放疗两种方法在乳腺癌改良根治术后患者中的疗效差异。方法:回顾性分析两种放疗模式在311例乳腺癌改良根治术患者中的疗效差异,采用Kaplan-Meier法计算无疾病生存(disease free survival,DFS)率及总体生存率(overall survival,OS),Cox回归分析影响预后的单因素及多因素。基于CTCAE 4.0(Common Toxicity Criteria for Adverse Events)准则评估两种放疗技术的晚期副反应差异。结果:纳入的311例患者中,有195例接受了整体调强放疗,116例接受传统三维适形放疗。整体调强放疗组和分段三维适形放疗组5年DFS分别为88.7%和78.8%(P=0.013),5年OS分别为93.8%和89.4%(P=0.280)。单因素分析显示,T、N分期、分化程度、内乳淋巴结照射及放疗方式是影响乳腺癌改良根治术后患者DFS的预后因素,T分期、分化程度是OS的预后因素。多因素分析显示,分化程度、内乳淋巴结照射及放疗方式是影响患者DFS的独立预后因素,分化程度、内乳淋巴结照射是影响患者OS的独立预后因素。两种放疗方式常见的晚期副反应无明显差异。结论:胸壁和区域淋巴引流区整体化调强放疗可降低乳腺癌改良根治术后患者的复发率,且毒副反应可耐受。     

乳腺癌术后胸壁和锁骨上区整体调强剂量学探讨

目的探讨乳腺癌改良根治术后胸壁靶区和锁骨上靶区整体调强计划的剂量学特点,并观察照射后的急性不良反应。方法 146例乳腺癌改良根治术后患者进行治疗计划设计,43例整体调强计划选择3个针对胸壁靶区、2个针对锁骨上靶区、1个针对总的靶区共6个照射野进行整体逆向调强计划,103例患者计划选择胸壁靶区2个切线野的三维适形,再衔接锁骨上靶区单野6MVX线和9MeV电子线混合照射的适形接野计划。计划处方剂量均为25次50Gy,90%的靶区达到处方剂量;并分别对胸壁靶区、锁骨上靶区、正常器官的剂量学特点进行比较。结果胸壁靶区整体调强计划比适形接野计划降低了最大剂量,提高了最小剂量,有更好的靶区适形性和均匀性。锁骨上靶区整体调强计划最小剂量、平均剂量、95%处方剂量包含的靶区体积均有明显的提高,靶区适形性和均匀性有显著的改善。危及器官整体调强计划同侧肺V30、心脏V10、V30、Dmean均低于适形接野计划,而V5、V10、心脏V5高于后者,同侧肺V20、Dmean、对侧肺Dmean、对侧乳腺Dmean无统计学差异,患者发生Ⅱ级以上放射性皮炎38%,且两组间无统计学意义,未发生放射性肺炎。结论在不增加危及器官受量的前提下,应用整体调强技术能明显改善锁骨上靶区的剂量,提高胸壁靶区和锁骨上靶区的剂量适形性和均匀性,值得推广应用。     

鼻咽癌调强适形放疗MRI-CT图像融合三种配准方法的精度比较

目的：探讨鼻咽癌调强适形放疗MRI-CT图像融合的配准方法。方法：16例首程治疗的鼻咽癌患者在获取CT及MRI图像后,分别采用互信息法（MI法）、外部标记法及MI＋标记＋手动微调的综合法三种方法行MRI-CT影像融合,由2位经验丰富的中高年资放疗科医师共同勾画鼻咽部GTV,分别单独根据CT图像、MRI图像及融合图像勾画GTVnxc、GTVnxm及GTVnxcm,然后对GTVnxc与GTVnxm分别进行与、或操作,生成新的靶区GTVnxc＆m,GTVnxc｜m,根据10组解剖标记x、y向位置差、靶区融合指数（FI）及中心距离和法Dtotal分别评价三种配准方法的融合精度,用单因素方差检验分析各组差异。结果：三种配准方法在10组解剖标记的x、y向总位置差分别为（3.05±1.22、2.71±1.01）,（2.05±0.55、1.8±0.5）,（0.86±0.12、1.01±0.13）,三者xy向都具有非常显著性差异（F=31.96,P〈0.001;F=26.991,P〈0.001）;FI值分别为（0.549±0.203、0.742±0.12、0.898±0.09）,三者具有非常显著性差异（F=23.03,P〈0.001）;Dtotal分别为（11.23±3.58、6.52±2.55、3.57±0.79）,三者具有非常显著性差异（F=31.96,P〈0.001）。结论：1.三种配准方法中综合法的融合精度最高,能基本满足临床的需要。2.在完全解决一致性体位的前提下,用MI＋外部标点法相结合的自动配准方法可避免人工干预,并且融合精度能完全满足临床的需要。     

利用DVH图分析鼻咽癌调强放疗中正常器官体积剂量的变化

目的：应用剂量体积直方图（DVH）,研究鼻咽癌患者在放疗过程中正常器官体积及剂量的变化。方法：接受全程调强放疗（IMRT）的20例初治鼻咽癌患者,在治疗20次时,按原固定体位和参考坐标重新CT扫描,设计计划,与原计划进行比较DVH图中正常器官（眼球、晶状体、视神经、腮腺、脊髓及脑干）体积剂量的变化。结果：DVH2上左右腮腺体积明显小于DVH1（P〈0.05）,左右腮腺和脊髓的最大剂量和平均剂量明显增加,脑干最大剂量变化有统计学意义（P=0.011）,其中腮腺的剂量增加与放疗所致的腮腺缩小程度有一定相关性,其余无统计意义。结论：鼻咽癌IMRT过程中正常器官（特别是腮腺）体积剂量会发生一些变化,建议放疗中后期有必要重新勾画靶区,重新计划,减小正常器官的受照量,减少放疗反应。