TomoDirect技术在全脑全脊髓放疗中的应用

目的 为全脑全脊髓放疗建立新的TomoDirect技术(TD)布野方案,并评价剂量学参数。方法 对本院收治的7例全脑全脊髓放疗患者进行回顾性研究,在Tomo计划系统分别设计5野TD、3野TD和螺旋断层治疗(helical tomotherapy, HT)计划,比较3种计划的靶区适形指数(CI)、均匀性指数(HI)、危及器官受量、治疗时间和机器跳数(MU)。结果 除3野TD计划外其余两者均能获得较好的靶区适形度和均匀性。其中5野TD计划靶区受量明显优于3野TD计划,但略逊于HT计划;危及器官受量则各有优势。5野TD、3野TD和HT计划的靶区平均CI分别为0.79、0.57和0.88;靶区HI分别为1.06、1.16和1.05;双肺V₂₀分别为1.99%、3.30%和2.16%;心脏平均剂量分别为6.17、12.38和10.72 Gy;肝脏平均剂量分别为5.21、5.14和4.62 Gy;左侧肾脏平均剂量分别为4.30、1.99和5.03 Gy;右侧肾脏平均剂量分别为4.42、2.09和4.91 Gy。靶区以外的正常组织V₅分别为46.80%、28.06%和55.54%。5野TD计划的治疗时间最短,5野TD、3野TD及HT计划的平均治疗时间分别为677、721和907 s,MU数分别是8 773、9 657和12 581。结论 5野的TD技术应用于全脑全脊髓放疗具有一定优势,适用于难以坚持长时间治疗,且希望减少低剂量范围的患者。     

人脑内脂质代谢产物的磁共振质子波谱

目的 探讨正常人脑脂质代谢产物在不同年龄及不同解剖部位的变化特点。方法 对38名健康志愿者进行¹H-MRS扫描,ROI包括双侧海马、左侧丘脑及左侧半卵圆中心脑白质。对不同年龄组(儿童组:≤16岁;青年组:17~29岁;中老年组:≥30岁)及不同解剖部位(海马、丘脑和半卵圆中心脑白质)进行分析,原始波谱数据经LCModel软件处理,并应用SPSS 16.0统计软件包进行数据分析。结果 38名健康志愿者共107个体素中,脑波谱0.9 ppm处脂质代谢产物峰的出现率达91.59%(98/107)。不同年龄组及不同解剖部位间脂质代谢产物含量的差异有统计学意义(P＜0.001)。儿童组中,海马的脂质代谢产物含量高于丘脑(P=0.034);青年组中,海马及半卵圆中心脑白质的脂质代谢产物含量高于丘脑(P＜0.001),且海马的脂质代谢产物含量高于半卵圆中心脑白质(P=0.01);中老年组中,海马的脂质代谢产物含量高于半卵圆中心脑白质和丘脑(P＜0.001)。在半卵圆中心脑白质,青年组的脂质代谢物含量高于中老年组(P=0.004);而在海马和丘脑,不同年龄组间脂质代谢物含量的差异无统计学意义(P=0.065、0.294)。在青年组及中老年组中,半卵圆中心脑白质的脂质代谢物含量与年龄呈负相关(r=-0.63,P=0.004)。结论 正常人脑波谱0.9 ppm处的脂质代谢产物峰可能为某种或某几种正常磷脂代谢的产物。     

基于预测可行性DVH的肝癌VMAT自动计划方法研究

目的 建立基于预测可行性剂量体积直方图(DVH)的肝癌容积调强弧形治疗(VMAT)自动计划方法,并评价其性能。方法 回顾性随机选取10例放疗肝癌病例。采用Pinnacle Auto-Planning设计VMAT自动计划,通过PlanIQ剂量预测得到可行性DVH曲线,并根据其显示的可行性目标区间设置自动计划的初始优化目标。评价计划靶体积、正常肝和其他危及器官的剂量参数以及机器跳数,并与临床手工计划行配对t检验。结果 自动计划和手工计划的计划靶体积D2%、D98%、Dmean和均匀度指数相近[(58.55±2.81) Gy∶(57.98±4.17) Gy、(47.15±1.58) Gy∶(47.82±1.38) Gy、(53.14±0.95) Gy∶(53.44±1.67) Gy和1.15±0.05∶1.14±0.07,P均>0.05],手工计划的计划靶体积适形指数略高于自动计划(0.77±0.08∶0.69±0.06,P<0.05)。自动计划的肝V30Gy、V20Gy、V10Gy、V5Gy和V<5Gy显著优于手工计划[(26.68±11.13)%∶(28.00±10.95)%、(29.96±11.50)%∶(31.89±11.51)%、(34.88±11.51)%∶(38.66±11.67)%、(45.38±12.40)%∶(50.74±13.56)%和(628.52±191.80) cm³∶(563.15±188.39) cm³,P均<0.05],自动计划的小肠、十二指肠、心脏Dmean以及全肺V10Gy低于手工计划[(1.83±2.17) Gy∶(2.37±2.81) Gy、(9.15±9.36) Gy:(11.18±10.49) Gy、(5.44±3.10) Gy∶(6.25±3.26) Gy以及(12.70±7.08)%∶(14.47±8.11)%,P均<0.05]。两种计划的机器跳数相近[(710.67±163.72) MU∶(707.53±155.89) MU,P>0.05]。结论 基于预测可行性DVH的肝癌VMAT自动计划方法能提高计划质量,更好保护正常肝,对小肠、十二指肠、全肺和心脏的保护也有优势。     

鼻咽癌放疗后早期脑白质微观损伤DTI观察及其与受量关系研究

目的 探讨鼻咽癌患者放疗结束早期脑白质微观损伤情况及其与受量关系。方法 33例鼻咽癌初诊患者分别在放疗前1周内,放疗结束后第1天行磁共振弥散张量成像(DTI)扫描和神经认知量表测试。采用基于全脑体素的分析方法计算部分各项异性(FA)、平均扩散率(MD)、平行本征值(λ‖)、垂直本征值(λ⊥),并将放疗前后的各组数据行配对t检验。亚组分析采用等分法,按照被试受照的颞叶平均剂量不同等分为3个组,组与组之间有相同剂量间隔,比较不同剂量组照射前后全脑变化情况,所有统计学结果均进行FDR校正。结果 鼻咽癌患者放疗结束后全脑多个脑区FA、MD、λ‖、λ⊥值均有显著改变(P<0.05),发生显著改变脑区FA、MD、λ‖、λ⊥值分别为 0.455±0.016、(9.893±0.403)×10^-4、(13.441±0.412)×10^-4、(8.231±0.429)×10^-4。亚组分析结果显示λ‖、λ⊥值随颞叶剂量增加,放疗后发生改变范围和程度增加,尤其高剂量组(平均剂量为 25~35Gy组)发生显著改变的范围较中剂量组(15~25Gy)和低剂量组(5~15Gy)扩大(P<0.05)。结论 鼻咽癌患者刚刚放疗结束时,借助DTI技术可以在早期观察到脑白质的微损伤。颞叶所受的平均剂量的高低可能是影响这些微损伤程度的原因之一。未来或许可以借助此类成像技术寻求更精确的危及器官安全剂量阈值,也可以在放疗结束早期评估脑损伤高风险人群,最大限度地保护正常组织。     

3种信号处理方法在磁共振波谱中的应用比较

目的 比较傅立叶变换(FFT)、小波变换(WT)和奇异值分解(SVD)这3种信号处理方法在磁共振波谱技术中的应用.方法 使用PRESS序列采集10例健康成年人额叶MRS数据,并利用这3种方法对数据进行后处理,比较其分析结果.结果 (1)3种方法得到的结果中除Cr位置外,Cho位置、NAA/Cr与Cho/Cr相互间无显著性差异(P>0.05).所得结果的Cr、Cho位置与参考文献值基本一致.另外,Cho/Cr、NAA/Cr以WT的结果与文献值最为接近,但WT结果的标准差最大.(2)在对Glx进行分析时,WT能够将各个耦合峰有效地分开,而SVD则存在缺陷,无法对其进行有效的分析.结论 3种处理方法得到的代谢物峰的位置均比较准确.但在分析代谢物的相对含量时,对于较高含量的代谢物,使用SVD的方法结果更准确;若分析含量较低的代谢物信息,宜使用WT.     

磁共振放疗模拟定位技术应用现状与问题

放疗模拟定位是肿瘤放疗中的关键一步。目前放疗定位主要采用以CT为基础的模拟定位系统。与传统X线模拟机相比,CT实现了三维成像,提供了丰富的解剖信息和电子密度信息,是目前三维放疗技术实现的基础。然而,CT图像软组织分辨率低,特别是对前列腺、头颈部、盆腔、脊髓和其他软组织区域肿瘤(约占所有放疗病例30%~35%)显示不佳。对这些器官的肿瘤定位常常需要融合MRI或PET图像。由于患者在进行MRI或PET检查时体位与放疗科模拟定位CT时体位不一致(PET-CT除外),使得图像融合过程复杂,效率低且配准精度也低。而且各科室扫描侧重点不同,诊断科注重病变识别,而放疗定位需要空间位置准确性和摆位的重复性,因此诊断MRI并不适用于精确放疗定位。近年来,许多学者致力于MRI模拟定位技术研发。本文总结近年来MRI在放疗定位中的应用价值、MRI模拟定位实现方式、MRI成像序列设计和MRI模拟定位中存在的问题及解决办法,明确MRI模拟定位的未来研究方向。     

MRI模拟定位机的选型安装和验收测试

MRI模拟定位机(MRI-Sim)为放疗提供更优的图像。由于MRI技术的复杂性和强磁场带来的安全问题,开展MRI模拟定位较CT模拟定位复杂。为顺利引进MRI-Sim这一新设备,本文对其从选型到验收测试进行阐述,包括主机和配套设备选择,安装场地准备及安全注意事项,和MRI-Sim验收测试等方面内容。