不同组织密度对IMRT剂量验证通过率的影响

目的研究不同的组织密度对IMRT计划验证通过率的影响,为临床调强计划设计优化提供更好的经验。方法分别建立头部(120 KV,380 mAs)、胸部(140 KV,100 m As)和参考均匀模体(120 KV,130 m As)3种模式下CT电子密度表,选取20例鼻咽癌IMRT计划分别使用这3种CT电子密度表设计3组计划方案。结果在OmniPro I'mRT软件中设置3 mm、3%、阈值5为分析限制条件,此20例鼻咽癌IMRT计划的head-head通过率均达到96.44%±2.3%;head-chest通过率与head-head通过率比较得到为83.78%±7.1%(P<0.05);head-water通过率与head-head通过率比较得到为83.26%±7%(P<0.05)。结论对于IMRT计划优化前选取正确的电子密度是实现最大剂量通过率的保证。     

不同算法在非均匀组织模体中光子剂量计算精确度比较

目的 比较治疗计划系统(TPS)中光子束剂量的筒串卷积算法(CCC)与笔形束卷积算法(PBC)在非均匀组织中的计算精确度。方法 建立2个虚拟肺模型,一个在光子束单前野入射情况下比较两种算法得到的中心轴上的百分深度剂量(PDD);另一个在光子束前后对穿野入射,模体中心有一个肿瘤等效组织,两种算法计算光子束穿过肺等效组织到达肿瘤等效组织时肺和肿瘤等效组织中的剂量分布。两种情况下得到的结果与蒙特卡罗(MC)算法计算的结果进行比较。结果 单前野时,光子束从高密度组织入射到低密度的肺等效组织,与MC算法比较PBC算法高估了肺等效组织中的剂量(t=3.90,P=0.012),CCC 算法与之接近(t=2.25,P=0.087)。前后对穿野时,CCC算法和MC算法计算出的肿瘤等效组织边界剂量都要低于PBC算法的剂量(t=2.43、3.18,P=0.038、0.011),并且能量越高,肺密度越小时,这种差别越大。结论 计算低密度组织中的肿瘤或其后方肿瘤剂量时最好采用CCC算法(如肺癌、食管癌以及胀气的直肠和胃后方肿瘤)。     

对金属植入物模体不同剂量计算方法研究

目的 分析比较含有金属植入物的12-bit和16-bit CT图像应用不同算法下剂量的差异。方法 将钛合金棒插入模体中,CT下进行扫描,重建图像得到12-bit和16-bit图像。通过网络传输到Monaco计划系统,设计一个0°的单野,分别用PB算法,CC算法和MC算法计算剂量分布;扩展CT-ED曲线,重新计算剂量。使用Matlab 8.3数据处理软件获取沿射野方向通过金属植入物中心点的深度剂量曲线,对比12-bit和16-bit图像不同算法的剂量分布曲线和距金属植入物入射面与出射面不同距离处的剂量差异。并使用指形电离室进行测量。结果 16-bit CT图像能准确读出金属植入物的CT值,扩展CT-ED曲线后,相对于MC算法,PB算法在金属植入物入射面的剂量降低了5.43%,而在出射面处剂量升高了25.56%,在出射面后方剂量比MC算法结果高。CC算法降低了金属植入物入射面的剂量达4.5%,出射面处的剂量降低了4.31%,在出射面后方降低的更多。MC算法的计算值与测量值最接近。结论 对含有金属植入物的放疗患者,使用16-bit CT图像并扩展治疗计划系统的CT-ED曲线,并利用MC算法可以提高剂量计算的精确度。     

组织模体比对X射线中心轴剂量特性的研究

目的：提出一种用于描述高能X射线中心轴剂量特性的数学模型,并且给出一种用于计算临床组织模体比（TPR）表的方法。方法：分别对6,18和24MV X射线的实测TPR数据与深度和照射野之间的关系进行二阶指数线性回归分析,推导出描述TPR值随深度和照射野变化的数学模型,通过对模型的计算结果与实测数据之间的误差分别来评价模型精度,并给出确定模型参数所需的最少实测数据。结果：只需TPR数据即可确定由5个参数构成的二阶指数模型,其参数均与辐射质指数线性相关,对应6,18和24MV X射线,使用该模型计算的TPR数据表与实测表的误差分别在1．5％,1．2％,和1．1％之内,并可同时求得描述原射线中心轴剂量特性的2个主要指标：衰减系数（μ）和硬化系数（η）。结论:该模型建立了一种从有限实测数据得出临床TPR数据表的有效方法,可用于对X射线中心轴剂量特性的数学描述。     

肺肿瘤位置和尺寸对正常肺组织剂量学参数影响的体模研究(英文)

Objective:The aim of the study was to study the effect of the size and location of tumors on the normal lung dose-volume parameters for lung cancer.Methods:Three spheres with diameters of 2, 3 and 4 cm made of tissue-equivalent materials used for simulating tumors were inserted into the upper lobe, middle lobe, lower lobe of the right lung, upper lobe, lower lobe of the left lung of the Rando phantom, respectively.Five-field simplified IMRT(sIMRT) planning were designed.The prescribed dose was 60 Gy/2 Gy/30...     

肺密度校正对食管癌治疗靶区剂量的影响

目的 :研究并探讨执行食管癌放疗计划过程中肺密度校正的临床意义。材料与方法 :利用治疗计划系统 ,选取中段食管癌为模型 ,采用前 1,后 2斜野技术。比较肺密度 1.0 (未校正 ) ,和 0 .33、0 .2 0(已校正 )时靶区吸收剂量差异。结果 :显示利用 60 Co线、5 MV- X线、8MV- X线 ,18MV- X线治疗食管癌若不做肺校正则大多数病人靶区实际吸收剂量比原处方剂量分别增加 2 4 %～ 2 8%、18%～ 2 1%、13%～ 15 %、7%～ 9%。结论 :提示采用能量低的射线 ,如 60 Co、5 MV以下 X线治疗食管癌时做肺校正是很必要的     

不同肺体积确定方法和剂量分割方法对肺剂量体积参数的影响

目的 分析不同肺体积确定方法和不同剂量分割方法对肺剂量体积参数的影响.方法 随机搜集20例肺癌患者,根据病情以瓦里安Eclipse TPS进行三维适形治疗计划设计.以不同CT值范围确定患者肺体积、靶体积(GTV、CTV、PTV)是否从肺体积中减除及不同分割剂量为影响因素,计算肺剂量体积参数受影响的程度.结果 当CT值在-300～ -980至-500～ -980范围变化时,全肺体积减少的中位数为-9.10%,明显高于V30、V20、V10和MLD的中位变化(为-3.18%、-1.13%、0.82%和-0.79%).CT值-400～ -980确定的全肺体积随减除靶体积的增加V30、V20、V10和MLD的变化也加大,其中V30变化最大,V10变化最小.5例PTV体积＜140 cm3(中位PTV体积为78 cm3)患者设置总物理剂量60 Gy,分割剂量由2 Gy增加至10 Gy时,由物理剂量转换为生物等效剂量的V30、V20、V10和MLD逐渐增加(呈正相关),且三者变化相同(增加幅度约为40%).在＞6Gy分割剂量后,MLD变化更大(36%).结论 不同CT值范围勾画并确定肺体积时,对全肺体积影响最大,V30变化有统计学意义(尚不足以左右放疗计划的取舍),V20、V10和MLD的变化无统计学意义.全肺体积减去与之相重叠的靶体积(GTV、CTV、PTV)后,V30的变化最大,而影响最小的是V10.增加分割剂量也明显增加剂量体积参数,而剂量分割方式在3个因素中似乎影响最大(＞10%).     

利用肺部模体研究肺癌在螺旋断层放射治疗计划中靶区间空间关系对肺组织的剂量学影响

目的：通过螺旋断层放射治疗（TomoTherapy，TOMO）计划系统及肺部模体模拟肺癌中两个靶区的多种相对空间位置关系，研究各种相对空间位置关系的靶区对肺组织剂量的影响。方法：模拟肺癌中两个靶区的情况，分别改变这两个靶区的相对空间位置关系及体积大小且设计相应的TOMO治疗计划，统计肺组织被5Gy剂量辐照体积V5，20Gy剂量辐照体积V20及平均剂量辐照体积Vmean，并利用matlab软件进行数学统计。结果：靶区大小与肺V5、V20及Vmean呈正相关关系，而靶区大小不变时，肺V5、V20及Vmean与靶区间距离呈正相关关系但会在距离到达一定值时出现极大值且不在随距离变大而变大。结论：肺组织的所受剂量不但与肺组织自身和肿瘤大小有关，还与肿瘤间的空间相对位置有关。     

002LFC调强放疗模体评价Sentinel TM 监控与摆位验证系统的精确性研究

目的 利用刚性调强放疗(IMRT)模体评价Sentinel^TM系统辅助摆位的精确性。方法 002LFC IMRT模体激光线标记摆位后,利用医科达HexaPOD TM 六维床移动给定一个已知标准误差,分别做Sentinel TM 和ⅩⅥ TM CBCT扫描,记录6个方位( x、y、z 方向平移和旋转)的测量误差。采用配对 t 检验比较两者测量误差与已知误差差值绝对值差异。 结果 Sentinel TM 系统具有较高稳定性,最大平移(z方向)、旋转(任意方向)误差差值绝对值分别为0、9 mm、0、2°;Sentinel TM 系统与CBCT之间具有较高符合性,两者间测量误差与已知标准误差差值绝对值分别<0、9 mm (z轴方向)、0、2°(任意方向)。 结论 Sentinel TM 监控与摆位验证系统是一种快速、方便、无创、无辐射的摆位辅助装置,且稳定性好。在头颈部等肿瘤相对位置固定患者中可以配合CBCT应用,以减少多次CBCT扫描所带来的额外照射。     

扫描及重建条件对肺结节三维容积及CT值定量影响的体模研究

背景与目的 计算机断层扫描(computed tomography,CT)随访评估结节体积及密度变化是临床针对不定性肺结节采用的常用策略.在保证测量精度前提下降低CT剂量是需要考虑的问题.本研究旨在评估不同管电流及重建算法对肺体模结节容积定量及CT值测量的影响.方法 应用64排螺旋CT,管电压120 kV,7种管电流(10 mA、20 mA、50 mA、80 mA、100 mA、150 mA、350 mA)对肺结节体模进行扫描,采用滤波反投影(filtered back projection,FBP)、自适应迭代重建(ASIR:30%,50%,80%)算法进行重建,获取28套CT图像.应用肺结节分析软件对3种直径(2.5 mm,5 mm,10 mm)、三种CT值(-100 HU,60 HU,100 HU)共9个球型结节测量容积及平均CT值数据.应用重复测量方差分析评估不同管电流及原始数据重建算法对容积及CT值测量的影响.结果 直径为2.5 mm结节的容积测量相对误差(100.8%±28%)及三维CT值绝对误差(-756±80)HU最大;直径为5 mm及10 mm结节的容积相对误差小[(-0.9%±1.1%)vs(0.9%±1.4%)],但CT值绝对误差大[(-243±26)HUvs(-129±7)HU].针对直径为5 mm及10 mm结节使用重复测量方差分析结果显示,应用不同管电流及原始数据重建算法时容积测量相对误差没有显著性差异(F=5.60,P=0.10 vs F=11.13,P=0.08),三维CT值的绝对误差有显著影响(F=34.79,P<0.001 vs F=156.14,P<0.001).结论 不同管电流及重建算法对直径5 mm及10 mm的结节容积定量影响很小,因此较低管电流及迭代重建算法可以应用在5 mm以上肺结节的CT随访中.结节分析软件提供的平均CT值与标准CT值在不同大小、密度结节中均具有较大误差,不能应用于临床.     

放疗或化疗对肺癌细胞AgNOR的影响

目的探讨放疗或化疗对肺癌细胞核仁组织区嗜银蛋白（ＡｇＮＯＲ）的影响。方法应用ＡｇＮＯＲ染色技术检测３５例未治疗肺癌和３７例化疗或放疗后肺癌细胞核内ＡｇＮＯＲ颗粒数目，并进行对比分析。结果未治疗组鳞癌、腺癌、小细胞癌ＡｇＮＯＲ数分别为４．７２±０．６８、４．２７±０．８７和５．６３±０．８２，化疗组分别为３．６７±１．０４、３．８８±０．８４和３．３４±０．９２，放疗组鳞癌和小细胞癌分别为３．６３±０．５６和３．０６±０．８５。治疗组与未治疗组有显著差异（Ｐ＜０．０１）；鳞癌、小细胞癌也均有显著差异（Ｐ＜０．０１），而腺癌无明显差异。ＡｇＮＯＲ均值下降率依次为放疗、化疗组小细胞癌（３９．８７％和３４．３１％）、鳞癌（１７．１６％和１７．８４％）和化疗组腺癌（９．３１％）。结论放疗或化疗对鳞癌和小细胞癌ＡｇＮＯＲ有明显影响。     

呼吸运动对两种子野分割算法剂量影响研究

目的 呼吸运动影响患者实际照射剂量,不同多页光栅(multi-leaf collimator,MLC)的运动方式对呼吸运动造成剂量偏差的敏感性不同.本研究旨在定量分析两种子野分割算法受呼吸幅度影响的剂量偏差大小.方法 收集2013-06-10-2015-04-15中国科学院合肥肿瘤医院收治的肺癌患者10例,两种类型放疗计划各制定10例.呼吸运动仪带动QA模体正弦运动模拟患者头脚方向不同呼吸幅度的呼吸运动,分别采集等中心层面剂量.通过Verisoft分析采集数据的射野通过率和剂量分布.结果 10例肺癌患者Slidingwnd和Smartsequence子野分割方式产生的子野数分别为40±5.2和20±7.7,P=0.007;机器跳数分别为(388±56.6)和(346±60.4) MU,P=0.007.随着呼吸幅度的增加,射野通过率变小.Smartsequence和Slidingwnd在8 mm幅度时射野通过率分别为(85.27±4.57)%和(87.26±5.25)%,t=3.435,P=0.007;在10 mm幅度时射野通过率分别为(74.95±5.98)%和(79.13±5.11)%,t=6.05,P<0.001.Smartsequence比Slidingwnd射野通过率低,且通过率<90%;呼吸幅度=6 mm时,两种计划通过率为(91.81±3.65)%和(92.67±4.55)%,差异无统计学意义,P>0.05.呼吸幅度<6 mm时,两种计划通过率差异无统计学意义,P>0.05;通过率>90%,满足临床剂量验证要求.结论 Smartsequence子野分割算法对呼吸运动造成的剂量偏差敏感性大,建议选择Slidingwnd子野分割方式.     

不同膀胱充盈方式对宫颈癌术后调强放疗精确性的影响

目的:比较定量注射生理盐水和自主憋尿两种不同膀胱充盈方式对宫颈癌术后调强放疗精确度的影响,为临床应用提供参考。方法:选择我医院放射治疗科2018年6月至2019年6月收治的宫颈癌术后患者50例,将患者分为两组,每组25例,分别在定量注射生理盐水和定量饮水后自行憋尿1小时两种情况下进行CT定位及靶区勾画。计划靶区（planned target volume,PTV）在临床靶区（clinical target volume,CTV）基础上向各个方向外扩6 mm。调强放疗采用7野调强照射,处方剂量为50 Gy/（2 Gy.25)f。利用医科达直线加速器机载影像系统采集两组患者在左右方向、头脚方向及腹背方向上的位移偏差值,对100组图像的靶区受照剂量、适形程度进行分析,并通过随访了解放疗不良反应的严重程度。结果:注水组在三个平移方向的位移偏差分别为（1.92±1.81）mm、（2.61±1.95）mm、（1.85±1.14）mm,憋尿组为（2.27±1.77）mm、（3.12±2.48）mm、（2.81±2.17）mm。两组患者在腹背方向的位移偏差有统计学差异（P＜0.05）;两组患者PTV的最大剂量、靶区覆盖率、适形指数、均匀性指数均有明显差异（P＜0.05）,但最小剂量和平均剂量无明显差异（P＞0.05）;两组患者小肠、直肠和膀胱的受照体积和剂量均无明显差异（P＞0.05）。两组患者恶心呕吐发生率分别为20%、28%,食欲差发生率分别为72%、80%,腹泻发生率分别为52%、68%,便秘发生率分别为4%、4%,尿频尿失禁发生率分别为0%、64%,排尿困难发生率分别为0%、24%。注水组患者对于注射生理盐水充盈膀胱的舒适度调查结果显示,比较轻松占60%,轻微涨感占12%,涨感明显仍可接受占20%,无法忍受占8%。结论:宫颈癌术后调强放疗时,相比患者自主憋尿,注射生理盐水充盈膀胱可以使靶区的位移偏差更小,提高靶区剂量的准确度和适形度,降低放疗不良反应。     

应用Alderson Rando人形体模探讨肺肿瘤位置和体积对正常肺组织剂量学参数影响

目的 探讨肺肿瘤位置、体积对正常肺组织剂量体积参数的影响.方法 将采用组织等效材料制作的模拟球形病灶分别嵌入Alderson Rando人形体模右肺3个叶和左肺下、上叶,采用6MV X线对上述各种情况进行5个野简化调强放疗计划设计,处方剂量为60 Gy(2 Gy/次共30次).所有计划都使99%靶区体积达到处方剂量要求.分析正常肺组织接受不同剂量照射的体积百分比(V_5、V_(10)、V_(20)、V_(30)、V_50)和平均肺剂量.结果 就正常肺组织的各个剂量体积参数而言,不同病灶位置和直径的差异多数是不同的,两种因素对各个参数的变化有不同程度的影响.各个参数随球形病灶直径的增大而增大(P<0.05).当病灶直径从2 cm增至3 cm、病灶位于不同位置时,各参数增幅在3.83%～125.38%范围内;当病灶直径从3 cm增至4 cm、病灶位于不同位置时,各参数增幅在10.46%～51.46%范围内.结论 肺肿瘤位置和直径变化对正常肺组织剂量体积参数多数有不同程度影响,但如何提高预测准确性尚待基础和临床实验的进一步研究.     

面罩对不同射线治疗剂量影响的探讨

目的：测量在光子线及电子线照射下面罩对治疗剂量的影响。方法：采用PIW Marcus 23343型平行板电离室在专用的有机玻璃模体（PMMA）中测量光子线建成区别剂量的变化情况，采用Bruce等介绍的经验公式对测量结果进行修正，采用三维水箱测量电子线射野中心轴百分深度剂量，并利用平行板电离室对特定深度进行验证，结果：加上面罩后，8MV光子线建成区剂量有明显增加，近表面处相对增加约25％左右，8、12和15MeV的电子线的中心轴百分深度剂量曲线则普遍前移。结论：对于光子线主要考虑的是近表面建成区剂量的改变；对电子线则要考虑由于百分深度量前移而可能影响治疗靶区的最小剂量。三维适放射治疗中要注意治疗治疗计划系统（TPS）的计算结果是否考虑面罩对治疗剂量的影响。     

应用运动体模对SPEOT／CT图像不同配准方法的研究

目的：比较目测法与外标记法对SPECT／CT图像进行配准的准确性;优化外标记法配准时标记点的个数及分布。方法：利用二维运动平台系统模拟人的呼吸运动,用配准后N个外标记点在两种图像间位置平均偏差（f）作为评价指标来衡量两图像配准的精度。结果：体模静止时,不同配准方法的,值间差别不大。而在不同运动状态下对7种方法配准得出的f值进行多组间的单因素方差分析,结果表明,用≥5个标记点配准的方法均与目测法、3点配准法间差异有统计学意义,P〈0．05,且前者优于后者,而用≥5个标记点配准方法差异无统计学意义,P〉0．05;不同研究者间目测法得到的f值差别较大;对5点配准法进行优化表明,标记点非共面分布优于标记点共面分布。结论：目测法配准受研究者主观因素的影响较大,准确性无法保证;用非共面5个外标记点对SPECT／CT图像进行融合配准是一种准确且简单易行的方法。     

应用运动体模对SPECT/OT图像不同配准方法的研究

目的:比较目测法与外标记法对SPECT/CT图像进行配准的准确性;优化外标记法配准时标记点的个数及分布.方法:利用二维运动平台系统模拟人的呼吸运动,用配准后N个外标记点在两种图像间位置平均偏差(f)作为评价指标来衡量两图像配准的精度.结果:体模静止时,不同配准方法的,值闻差别不大.而在不同运动状态下对7种方法配准得出的厂值进行多组间的单因素方差分析,结果表明,用≥5个标记点配准的方法均与目测法、3点配准法间差异有统计学意义,P<0.05,且前者优于后者,而用≥5个标记点配准方法差异无统计学意义,P>0.05;不同研究者间目测法得到的厂值差别较大;对5点配准法进行优化表明,标记点非共面分布优于标记点共面分布.结论:目测法配准受研究者主观因素的影响较大,准确性无法保证;用非共面5个外标记点对SPECT/CT图像进行融合配准是一种准确且简单易行的方法.     

肺组织对胸段食管癌~(60)Co放疗靶区剂量的影响

胸段食管癌通常采用前一后二的三野法照射,因两背部野线束必然要经过低密度的肺组织,使靶区剂量增高。为了较准确地估算肺组织对胸段食管癌~(60)Co放疗靶区剂量的影响,本文利用胸部CT扫描片进行了探讨。     

CT增强对不同大小密度孤立性肺结节的诊断价值

目的 探讨肺部CT增强对不同大小、密度孤立性肺结节(SPN)的诊断价值。方法 回顾性调查病理确诊孤立性肺结节患者204例,以病理结果为参考标准,比较CT增强峰值在不同大小、不同密度SPN良恶性分布差异,并探讨其在不同病理类型SPN中的鉴别诊断价值。结果 CT增强在实性和/或直径在2~3 cm的SPN鉴别诊断价值较高(OR值分别为5.15,95%CI:2.62~10.14和5.39,95%CI:1.89~15.39),在部分实性、直径≤2的结节中良恶性鉴别能力较差;CT增强峰值是否≥15 HU在不同病理类型SPN中的差异具有统计学意义;CT增强阳性率随着直径增大及密度变实而逐渐增加。结论 在孤立性肺结节的鉴别诊断中,应参考结节的密度、直径及可能的病理结果,合理选择CT增强扫描。     

Bolus与皮肤间空腔对浅层组织剂量沉积影响研究

目的 研究Bolus与皮肤间空腔厚度和面积对浅层组织剂量的影响。方法 运用Geant4构建出射6 MV X线的加速器模型,模拟10 cm×10 cm射野下出束情况并记录出射粒子相空间文件。在源轴距水平构建30 cm×30 cm×30 cm水模体,分别在其靠近加速器一侧构建紧贴模体表面及含有不同空腔的30 cm×30 cm×1 cm水膜,以相空间文件作入射粒子源,模拟粒子输运过程,获取水模体中心轴深度剂量分布和射野中心区域不同深度处侧向剂量profile。将含有不同空腔时的模拟数据与水膜和水模体紧密贴合时的数据进行对比。结果 空腔厚度≤5 mm时,影响较小,之后随厚度增加,最大剂量深度(Dmax)增加,对应处百分深度剂量减小,侧向剂量profile受影响深度增加,中心区域剂量减小;随空腔面积增加,Dmax先增大后减小,对应处百分深度剂量先减小后增加,侧向剂量profile受影响深度先增加后减小,中心区域剂量先减小后增加;在远离空腔及深度≥15 mm时侧向剂量profile基本不受影响。结论 使用Bolus时其下空腔厚度应在5 mm以内,面积尽量小。