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单双弧设定对胸段食管癌容积旋转调强计划的剂量学比较
目的 探讨胸段食管癌容积旋转调强(Volumetic Modulation Arc Therapy,VMAT)放疗计划设计时,单双弧设定对计划剂量的影响.方法 选取2016~2017年间收治的11例病理确诊的局部晚期胸段食管癌,在Monaco 5.11 TPS计划系统中分别设计制定360°单弧VMAT(VMAT1)和双弧VMAT(VMAT2)两种放疗计划,比较两组计划靶区的剂量分布以及危及器官(Organs at Risk,OAR)受照剂量,并比较计划在加速器上的执行效率.结果 两种VMAT计划的靶区剂量均能满足临床处方要求,但双弧计划VMAT2在靶区覆盖率和剂量分布均匀性均优于单弧计划VMAT1(P<0.05).在OAR方面,两种VMAT计划中双肺的V20的剂量差异有统计学意义(P<0.05),但其他剂量学指标如双肺的V5、V10和V30,心脏的V30和V40以及脊髓的Dmax并无明显差异(P>0.05).在执行效率方面,单弧VMAT1计划机器跳数比双弧VMAT2计划的显著减少,治疗时间也明显缩短(P<0.05).结论 单弧计划虽在靶区覆盖率和均匀性方面差于双弧计划的,但显著减少了治疗时间,执行效率高.因此对于胸段食管癌容积旋转调强放疗来说,推荐选择单弧计划即可.
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ArcCHECK结合3DVH在容积旋转调强放疗剂量验证中的应用研究
目的 探索ArcCHECK结合3DVH在容积旋转调强放疗(Volume Rotation Intensity Radiotherapy,VMAT)剂量验证中的应用.方法 随机选取20例肿瘤患者,其中鼻咽癌5例,食管癌和肺癌各5例,直肠癌5例.使用Pinnacle3 Version 9.8计划系统(TPS)设计双弧VMAT计划,将计划移植到ArcCHECK模体上重新计算剂量,ArcCHECK模体下出束测量,评估每例患者的γ通过率,然后使用3DVH软件重建靶区和危及器官的剂量分布,与TPS计算结果比较剂量体积参数的偏差.结果20例患者VMAT计划的γ通过率平均值为(98.1±1.1)%,除了1例鼻咽癌患者的低于95%以外,其余病例的γ通过率均＞95%.靶区PTV的D2%、D98%、D50%、Dmean偏差均在3%以内;危及器官方面,鼻咽癌有1例左、右晶体Dmax偏差分别在8.63%和7.01%,直肠癌有2例左、右股骨头V50偏差大于5%,其余病例的危及器官剂量体积偏差均小于5%.结论 ArcCHECK结合3DVH在VMAT剂量验证中可以提供更多的剂量分布信息,有助于提高临床肿瘤放疗的安全保障.
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左侧乳腺癌保乳术后3种放疗技术在同步推量中的剂量学研究
目的 探讨左侧乳腺癌保乳术后半弧容积动态旋转调强(VMAT)放疗、切线弧VMAT放疗和逆向调强放疗(IMRT)3种放疗技术在同步推量中的剂量学差异.方法 选取10例左侧乳腺癌保乳术后患者,使用MONACO 5.1计划系统,分别采用半弧VMAT、切线弧VMAT和IMRT三种放疗技术,处方剂量均为计划靶区(PTV)50 Gy/25 f、计划肿瘤靶区(PGTV)60 Gy/25 f,评估3种计划靶区剂量适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)以及周围正常组织器官的受照剂量.结果 半弧VMAT的PGTV靶区CI优于IMRT(P﹤0.05).切线弧VMAT放疗技术较IMRT放疗技术降低了左侧乳腺癌保乳术后患者患侧肺组织V10的照射范围(P=0.04).切线弧VMAT放疗技术较半弧VMAT放疗技术降低了左侧乳腺癌保乳术后患者健侧肺组织V5(P﹤0.001)、V10(P=0.04)、心脏的V10(P=0.01)、Dmean(P=0.01)及健侧乳腺组织V5(P﹤0.01)的剂量范围.而IMRT放疗技术降低了左侧乳腺癌保乳术后患者健侧肺组织V5、V10的剂量范围(P﹤0.05).结论 对于左侧乳腺癌保乳术后患者的同步推量放疗,VMAT放疗技术尤其是半弧VMAT放疗技术具有更好的靶区适形性;切线弧VMAT放疗技术可以降低周围大部分正常组织器官的照射剂量.
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非小细胞肺癌混合调强放疗剂量学研究
目的 非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc thera-py,VMAT)技术相比适形调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)通常能降低肺中高剂量区的照射体积,但是却增加了肺低剂量区的照射体积.本研究探讨NSCLC应用IMRT和VMAT混合照射技术治疗的剂量学特点,旨在降低肺的受照剂量体积,预防放射性肺损伤(radiation-induced lung injury,RILI)发生,提高患者生存质量.方法 选取2016-08-01—2017-05-31青海大学附属医院肿瘤放疗科收治的12例首程行放射治疗NSCLC患者,分别设计混合IMRT/VMAT(H-IMRT/VMAT)、VMAT和IMRT 3套计划,处方剂量统一为60 Gy/30 f.将H-IMRT/VMAT计划分别与VMAT和IMRT比较,评估靶区剂量分布和危及器官(organs at risk,OARs)剂量体积参数.结果 H-IM-RT/VMAT、VMAT和IMRT的PTV均匀性指数(homogeneity index,HI)分别为0.077±0.014、0.044±0.012和0.070±0.022(P 1<0.001,P 2=0.082),适形度指数(conformity index,CI)分别为0.815±0.033、0.846±0.041和0.811±0.039(P 1=0.012,P 2=0.814).VMAT的靶区HI和CI优,而H-IMRT/VMAT与IMRT相当.H-IMRT/VMAT在双肺保护方面优于其余两种计划,H-IMRT/VMAT计划肺平均剂量(mean lung dose,MLD)、双肺V5、V10分别为(13.42±2.25)Gy、(55.47±10.75)％、(36.58±8.69)％,均优于VMAT计划(14.56±2.36)Gy、(63.07±9.57)％、(47.62±8.92)％,差异有统计学意义,P<0.001或P=0.001;而H-IMRT/VMAT双肺V20(21.57±4.77)％,优于IMRT(23.51±4.49)％,差异有统计学意义,P=0.006;双肺和心脏V30、V40的值H-IMRT/VMAT计划与其余两种计划相比差异无统计学意义,均P>0.05.H-IMRT/VMAT脊髓Dmax(34.54±6.60)Gy稍低于VMAT(35.60±4.24)Gy,差异无统计学意义,P=0.303;而与IMRT(36.19±5.63)Gy相比差异有统计学意义,P=0.038.结论 H-IMRT/VMAT计划靶区剂量分布接近IMRT,相比VMAT和IMRT对降低肺中低剂量区(V20、V10、V5)和MLD优势明显,可以更好的保护肺.
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容积旋转调强放疗联合唑来膦酸在椎体转移瘤治疗中的应用价值
目的 探讨容积旋转调强放疗(VMAT)联合唑来膦酸治疗椎体转移瘤的临床应用价值.方法 简单随机抽样法抽取青岛市中心医院2015年1月至2017年6月收治的椎体转移瘤患者58例,对其资料进行回顾性分析.按放疗技术不同分为两组,其中VMAT联合唑来膦酸治疗28例(研究组),普通放疗联合唑来膦酸治疗30例(对照组).选择局部控制率、疼痛缓解率、局部无进展生存率、脊髓受量等作为评价指标,比较两组间患者的疗效与组织损伤情况.结果 研究组与对照组的局部控制率分别为92.9％(26/28)、73.3％(22/30)(χ2=3.869,P=0.049);疼痛缓解率分别为96.4％(27/28)、76.7％(23/30)(χ2=4.757,P=0.029);3个月局部无进展生存率分别为85.7％(24/28)、60.0％(18/30)(χ2=4.794,P=0.029);6个月局部无进展生存率分别为78.6％(22/28)、50.0％(15/30)(χ2=5.119,P=0.024);脊髓受量分别(29.80±0.88)Gy、(39.90±0.20)Gy(t=-61.083,P=0.000).结论 VMAT联合唑来膦酸能更好地提高椎体转移瘤患者的局部控制率,更好地缓解疼痛,有更好的局部无进展生存率,脊髓受量更低.
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胸上段食管癌断层定野与断层螺旋放疗和容积旋转调强放疗的剂量学比较
目的 比较胸上段食管癌断层定野放疗(TD)、断层螺旋放疗(HT)和容积旋转调强放疗(VMAT)的剂量学差异,为临床上食管癌放疗方式的选择提供依据.方法 选取15例临床分期为cT2～4N0-1M0的胸上段食管癌患者,分别设计TD、HT和VMAT 3种计划.比较靶区的剂量体积直方图(DVH)、均匀指数(HI)、适形指数(CI)、危及器官(OAR)受量、治疗时间和机器跳数(MU)的差异.结果 HT和TD计划的D2和Dmean均明显低于VMAT计划;TD计划的D98和HT相似,但均高于VMAT计划.对于HI,HT＜ TD＜ VMAT,3组之间差异有统计学意义(F =81.603,P＜0.05).3组计划的CI差异无统计学意义(P＞0.05).双肺的V15,HT明显高于VMAT和TD(t=3.547、-2.626,P＜0.05).TD计划的V20与HT计划的相似,但高于VMAT计划(t=2.824、3.052,P＜0.05).3组计划中的脊髓Dmax无明显差异.HT和TD的执行时间、MU均高于VMAT,差异具有统计学意义(t=21.617、15.693、10.018、7.802,P＜0.05).结论 与VMAT相比,HT和TD计划可明显改善胸上段食管癌靶区的剂量分布,可获得更好的适形度.但VMAT比HT或TD明显降低双肺V20、MU及治疗时间.TD与HT相比,HT的靶区剂量分布更好,但TD降低了双肺的V15,且缩短治疗时间.
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容积旋转调强与固定野动态调强在宫颈癌术后放疗的剂量学比较
目的 比较容积旋转调强(RapidArc)与固定野动态调强(IMRT)两种宫颈癌术后放疗的剂量学参数及急性不良反应发生率,为临床治疗技术的选择提供参考依据.方法 选取35例宫颈癌术后盆腔预防放疗患者,其中,17例接受RapidArc,18例接受IMRT,处方剂量50 Gy,共25次.比较两组治疗计划的剂量-体积直方图(DVH)、靶区剂量适形度、均匀性、靶区及危及器官的剂量、机器跳数及治疗时间;对比两组患者治疗期间的急性肠道及膀胱反应发生率.结果 与IMRT相比,RapidArc靶区剂量适形度较高(t=3.13,P＜0.05),但均匀性略低(t=-4.25,P＜0.05);RapidArc计划中股骨头V20、V30均低于IMRT(t=2.56、2.34,P＜0.05);RapidArc计划机器跳数减少了52.1％,治疗所需时间缩短了46.8％.两组患者肠道、膀胱急性不良反应发生率相近.结论 对于宫颈癌术后盆腔预防放疗患者,采用RapidArc或IMRT技术均可达到靶区的剂量要求及保护危及器官的目的.RapidArc计划靶区剂量学参数、急性不良反应发生率与IMRT计划比较未见明显优势,但机器跳数与出束时间明显优于IMRT计划,实现了治疗效率的大幅提高.
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容积旋转调强与固定野调强在晚期宫颈癌放疗的剂量学比较及疗效观察
目的 比较容积旋转调强(RapidArc)和固定野调强(IMRT)技术在宫颈癌根治性放疗的剂量学参数、急性不良反应发生率及疗效.方法 回顾性分析43例局部晚期(Ⅱb～Ⅳ)宫颈癌患者,其中22例行容积旋转调强放疗,21例行固定野调强放疗,处方剂量50.4 Gy/28次,比较两组靶区剂量适形度、均匀性、靶区及危及器官的剂量、机器跳数及治疗时间;对比两组患者治疗期间的急性肠道及膀胱反应发生率;对比两组患者的完全缓解率和有效率.结果 与IMRT计划相比,RapidArc计划的靶区适形性指数CI略好,但差异无统计学意义(P＞0.05);两组计划的靶区均匀性指数HI比较,差异无统计学意义(P＞0.05).RapidArc计划中膀胱的V40、V50以及直肠的V30、V40、V50均低于IMRT计划(t=-2.386、-2.397、-5.525、-2.883、-2.686,P＜0.05),RapidArc计划中股骨头的平均剂量低于IMRT计划(t=-2.395,P＜0.05).RapidArc较IMRT平均MU减少了53.15％,治疗所需平均时间缩短了62.14％.两组患者肠道、膀胱急性反应发生率相近.两组患者完全缓解率和有效率相近.结论 晚期宫颈癌根治性放疗中,采用RapidArc技术可以降低危及器官受量,缩短患者的治疗时间.
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容积旋转调强计划计算分辨率对COMPASS验证通过率的影响
目的 研究容积旋转调强放疗(VMAT)计划设计采用不同计算分辨率对COMPASS验证通过率的影响.方法 选取10例宫颈癌术后患者,在治疗计划系统上采用4种计算分辨率0.2 cm×0.2cm×0.2cm、0.3cm×0.3cm×0.3cm、0.4 cm ×0.4 cm ×0.4 cm、0.5 cm ×0.5 cm×0.5 am设计VMAT治疗计划.计划传至加速器上执行,由COMPASS实际测量重建并与TPS优化的剂量分布进行比较得到每个计划的偏差值,统计分析4种计划的偏差值是否有统计学意义.结果 肿瘤靶区的Dmean和D95,COMPASS测量重建结果表明Dmean偏差值的平均值＜0.5％,D95＜1.3％,标准差均＜1.0％.对于4种计划危及器官(OAR),其中左右股骨头的Dmean偏差值大可达-6.7％、-7.0％、-8.0％、-5.8％,直肠V35偏差值大可达-4.9％、-6.3％、-6.1％、-5.7％,是OAR中相应参数偏差值大的两个器官.肿瘤靶区的γ通过率都在95％以上,标准差不超过2.5％;OAR除了股骨头γ通过率略低,在95％以上,标准差1.9％ ～6.1％不等,其余都达到98％以上,标准差＜2.5％,差异均无统计学意义(P＞0.05).平均γ值的分析结果与γ通过率相一致,除了股骨头的平均γ值＞0.4外,PTV和其余OAR的平均γ值都＜0.4,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 采用0.2～0.5 cm计算分辨率优化宫颈癌术后VMAT计划,不影响COMPASS验证通过率.
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有无均整器模式下鼻咽癌容积旋转调强放疗计划的剂量学比较
目的 比较加速器6MVX射线非均整模式(FFF)和均整模式(FF)下局部进展期鼻咽癌容积调强(VMAT)计划的剂量学差异.方法 选取10例已行放疗的局部进展期鼻咽癌患者,分别设计FFF和FF VMAT计划,在满足临床要求的情况下,比较两种计划的剂量体积直方图(DVH)、靶区剂量分布、危及器官受量、靶区适形度、总机器跳数和治疗时间.结果 两者均能满足临床治疗需求,FFF VMAT计划靶区大剂量和平均剂量大于FF VMAT计划(t=-0.31、-0.35,P ＜0.05),而计划靶区适形度略低(t=5.42,P＜0.05),左右晶状体的大剂量低于FF VMAT计划(t=25.87、17.45,P＜0.05),其他危及器官剂量无明显差异.机器总跳数FFF VMAT为(699±16) MU,FFVMAT为(628±12)MU.平均单次治疗时间均约2 min,两者无明显差别.结论 两种计划均能满足临床治疗需求,FFF VMAT计划更利于保护照射野边缘危及器官,如晶状体.机器总跳数FFFVMAT计划高于FF VMAT计划但两者平均单次治疗时间无明显差别.
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2010例调强放疗患者计划剂量验证结果分析
目的 分析2 010例调强放疗计划剂量验证结果,为改进和完善调强放疗计划验证方法提供参考.方法 回顾性分析北京大学第三医院2012年2月—2016年2月美国瓦里安公司Trilogy加速器治疗的2 010例计划的剂量验证结果,其中调强放射治疗(IMRT)计划965例,容积旋转调强放疗(VMAT)计划1 045例.计划设计使用Eclipse计划系统,剂量验证采用MatriXX及Muhicube模体.分析计划和测量等中心点剂量差异,3％/3 mm标准平面剂量分布的y通过率.等中心点剂量差异＜±3％定为通过,平面剂量分布γ通过率＞90％定为通过.分析病变部位、治疗技术(IMRT和VMAT)对计划验证通过率的影响.结果 2 010例计划等中心点剂量平均差异为-0.3％±2.4％,γ通过率为97.9％±3.4％.88.2％和96.7％的计划能够通过点剂量验证和平面剂量验证标准.不同病变部位计划验证γ通过率不同(F=3.09,P＜0.05).不同病变计划点剂量和面剂量验证通过率不同(x2=40.93、39.15,P＜0.05).IMRT和VMAT计划验证点剂量通过率和面剂量验证通过率差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 大部分调强放疗计划能够通过计划验证,不同病变部位计划验证通过率不同,IMRT和VMAT计划验证通过率无差异.
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准直器角度对胸上段食管癌容积旋转调强放疗剂量的影响
目的 研究不同准直器角度对胸上段食管癌病例的剂量影响.方法 选择8例胸上段食管癌病例作为研究对象,每个病例设计准直器角度为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°和45°的10个容积旋转调强放疗(VMAT)计划,比较不同角度下的靶区和危及器官各剂量参数以及总机器跳数.结果 通过比较10组不同准直器角度计划的各项指标结果,选取整体表现佳的20°组和临床上使用较多的0°及45°组进行分析,显示正常组织全肺V10、V15和V30差异有统计学意义(F=5.328、8.033、28.424,P＜0.05),脊髓Dmax和总机器跳数MU差异有统计学意义(F=9.608、4.464,P＜0.05).其他指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 在胸上段食管癌VMAT计划设计时,选择合适的准直器角度可以保证靶区剂量分布,减少危及器官受量,能更好地保护正常组织,并提高治疗效率.
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胸段食管癌患者三种放疗计划心脏和肺的剂量学比较
目的 比较胸中下段食管癌3种放疗技术心脏和肺的剂量分布.方法 搜集2015年1月至2016年2月在浙江省肿瘤医院接受治疗的15例胸中下段食管鳞癌患者资料.患者均接受胸部放射治疗,每位患者共制作3套放疗计划.调强放疗(IMRT)和容积旋转调强放疗(VMAT)在RayStation 4.0v系统制作,螺旋断层放疗(TOMO)在TomoHTM Version 2.0.5系统制作.处方剂量60 Gy/30次.比较计划体积(PTV)、心脏、心脏亚单位以及肺剂量参数.结果 PTV、心脏和肺的平均体积为(399±355)、(671±274)和(3907±1717)cm3.与IMRT和VMAT相比,TOMO可以降低PTV、心脏、左心房及肺的大剂量(H=10.889、7.433、12.080、11.401,P<0.05).3种放疗技术的适形指数和均匀性指数差异无统计学意义(P>0.05).结论 相较于IMRT和VMAT,TOMO可以降低PTV、心脏、左心房和肺的大剂量,但均匀性及适形性差异无统计学意义.放疗过程中心脏与肺存在相互影响,TOMO技术可能带来的临床优势尚待进一步研究证实.
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利用加速器日志文件验证容积旋转调强放疗计划的可行性
目的 明确利用容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)加速器的日志文件验证放疗计划技术的可行性.方法 加速器( Elekta Synergy)日志文件以二进制格式记录了加速器执行计划时每个控制点对应的机架角度、多叶准直器叶片位置、累积机器跳数(MU)等信息,利用Matlab7.1编写内部程序从加速器日志文件中读取这些信息,然后将原计划文件中各控制点的机架角度、多叶准直器叶片位置、累积MU替换为日志中对应信息,从而生成一个新的计划.将新计划导入到计划系统( Philips Pinnacle3)中重新计算剂量.对比两者的剂量体积直方图(dose volume histogram,DVH)与剂量分布,判断加速器执行计划的准确性.结果 新计划与原计划相比,12个弧中有4个弧机架角度差别大于±1°的控制点,占整个弧控制点数目的比例约35％.对于所有弧,约95％控制点的叶片误差为±0.5 mm.单个控制点的MU误差较大,但每个弧的累积MU相差很小,所选l2个弧的累积MU为-0.09％ ～0.11％.靶区大剂量、小剂量、平均剂量差别分别为-0.07％ ～0.42％、-0.38％ ～0.40％、0.03％～0.08％,危及器官大剂量和平均剂量差别分别为-1.16％ ～2.51％、-1.21％ ～3.12％.结论 利用加速器日志文件验证VMAT计划的方法可作为实验测量方法的补充.
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基于计划质量度量(PQM)量化比较有无均整器模式下肝癌容积旋转调强放疗计划
目的 通过建立计划质量度量(PQM)量化评估肝癌放疗计划中常规分割的容积旋转调强放疗(VMAT)在有无均整器模式下的计划质量.方法 选取10例肝癌患者,分别在6 MV X射线的传统均整器(FF)模式和无均整器(FFF)模式下进行计划设计,评价靶区(PTV)和危及器官(OAR)的剂量分布,比较两种模式下加速器的机器跳数和出束时间.根据临床的限量要求定义具有16个评价对象的计划质量度量来评估两种模式下的计划质量.结果 FFF模式下,靶区大剂量小于FF模式(t=3.828,P<0.05),正常肝组织的超过5 Gy归一化体积(V5)和平均剂量(Dmean)低于FF模式(t=2.716、3.007,P<0.05).FFF模式的平均机器跳数(574±130)MU比FF模式(518±81)MU高(t=-2.782,P<0.05),而平均出束时间(108±36)s相比FF模式(160±29)s明显降低(t=6.767,P<0.05).FFF模式的整体PQM评分值高于FF模式(t=-2.746,P<0.05).结论 FFF模式能够更好的保护危及器官的低剂量区域.FFF模式的机器跳数高,但是出束时间明显低于FF模式.参照PQM评估标准,FFF模式的整体计划质量略高.
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基于电子射野影像系统与加速器日志文件重建模体内剂量的初步比较
目的 研究基于电子射野影像系统(EPID)与加速器日志文件(dynalogs file)重建模体内剂量的差异性.方法 收集12例盆腔患者的容积旋转调强(VMAT)计划,将计划信息复制到“Cheese”模体上重新计算剂量,而后在瓦里安加速器(RapidArc)上执行,“Cheese”模体置于等中心处获取射野影像(EPI),将EPI传入EPIgray软件中重建剂量.同时利用Mobius软件调用加速器日志文件,实现对模体计划剂量的重建.以A1SL型号的电离室和配套的剂量仪测量整个计划执行结束后射野等中心(电离室中心)处剂量值,在计划系统(TPS)中读取电离室敏感体积体内的平均剂量值(设置电离室中心与等中心重合).结果 电离室测量值与TPS中读取的等中心处剂量值相比,两者偏差为1.31％.两种方式重建的射野等中心的剂量分别与电离室测量数值相比,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 两种重建体内剂量的方法均能为VMAT在体剂量验证提供参考.
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乳腺癌根治术后双弧VMAT与IMRT计划的剂量学比较
目的 比较乳腺癌根治术后双弧的容积旋转调强放射治疗(VMAT)与5野的静态调强放射治疗(IMRT)2种计划之间的剂量学差异,评估VMAT技术在乳腺癌根治术后的剂量学特点与应用能力.方法 选取28例乳腺癌根治术后患者(左侧10例,右侧18例),分别制定双90度弧段的VMAT与5野的IMRT 2种计划,主要的计划评估参数为靶区的肿瘤控制概率(TCP)、适形指数(CI)、均匀指数(HI)以及接受相应处方剂量水平照射体积百分比K5、V110,危及器官(OAR)评估包括患侧肺的正常组织并发症概率(NTCP)、Dmean、V5、V20、V30,心脏的NTCP值、Dmean、V25,健侧乳腺的Dmean、机器跳数(MU)以及治疗时间.结果 VMAT计划与IMRT计划的TCP值分别为(96±2)％、(90±2)％(t=-6.28,P＜0.01);HI值分别为0.15 ±0.04,0.22±0.02(t=13.29,P＜0.05);肿瘤位于左侧时,心脏NTCP值在VMAT计划与IMRT计划中分别为(1.0±0.12)％,(1.7±0.13)％(t=2.14,P＜0.05);肿瘤位于右侧时,2种计划心脏的NTCP差异无统计学意义,平均剂量分别为(3.27 ±0.26)、(6.0±0.47)Gy(t=9.21,P＜0.01);VMAT计划在MU少于IMRT计划(t=9.58,P＜0.01),治疗时间短于IMRT计划(t=8.40,P＜0.05).结论 乳腺癌根治术后,VMAT计划具有更强的临床应用能力,且表现出更优的剂量学特点.
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基于快速梯度下降的容积旋转调强优化算法
目的 针对目前容积旋转调强放疗(VMAT)计划中的优化时间长和解的可重复性差等问题,探讨一种基于快速梯度下降的优化算法.方法 利用梯度下降算法求解由少数固定野组成的常规调强放疗(IMRT)计划,通过叶片序列生成算法得到优射野孔径形状和权重.在保持已有优化射野的前提下,渐进地增加并优化新的射野直到达到所需射野数.通过实际病例对该方法的性能进行评估.结果 针对头颈部肿瘤病例,VMAT计划的优化时间约为5 min,而目前使用的商业VMAT优化算法一般需要10～ 20 min.由于梯度下降算法为确定性算法,得到的优化解可重复.VMAT计划的靶区适形度和均匀度皆优于IMRT计划.对大部分危及器官的保护而言,VMAT计划略好于IMRT计划.结论 和已有VMAT优化算法相比,新算法不仅优化时间大幅缩短,而且保证了解的可重复性.
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胸上段食管癌螺旋断层放疗和容积旋转调强放疗的剂量学比较
目的 比较胸上段食管癌螺旋断层(HT)与容积旋转调强放疗(VMAT)计划的剂量学差异.方法 随机抽样法选取10例胸上段食管癌患者,分别设计HT和VMAT双弧照射调强放疗计划,肿瘤靶区体积(GTV)给予66 Gy/30次,计划靶区体积(PTV)给予50 Gy/30次.根据剂量体积直方图(DVH)评价靶区的D1％、D5％、D95％、D99％、适形指数(CI)、均匀性指数(HI)和危及器官(OAR)受量,比较治疗时间和机器跳数(MU)的差异.结果 HT组GTV和PTV的D99％高于VMAT组(t=4.476、3.756,P＜0.05);GTV与PTV的D1％、D5％、D95％、HI和CI差异均无统计学意义(P＞0.05).HT组全肺V10、V15、V20和全肺平均剂量(MLD)均显著低于VMAT组(t=-3.369、-4.824、-4.869、-3.657 ,P ＜0.05);全肺V5、V30和脊髓Dmax差异均无统计学意义(P＞0.05).HT组治疗时间和MU数均远大于VMAT组(t=13.970、7.982,P＜0.05).结论 HT与VMAT技术均能满足胸上段食管癌放疗剂量要求.HT技术能显著减小双肺受量,而VMAT技术具备明显的效率优势.
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乳腺癌保乳术后容积旋转调强和切线野调强放疗的剂量学比较
目的:比较左侧乳腺癌保乳术后容积旋转调强和切线野调强的剂量学差异.方法:选择接受放射治疗的左侧乳腺癌保乳术后患者10例,采用Eclipse计划系统分别设计容积旋转调强(2F-RapidArc)与切线野调强(2F-IMRT)计划,2F-RapidArc采用机架角287°～293°至152° ～ 162°的两个部分弧,中间0° ～90°避免照射,2F-IMRT采用机架角301°～311°和125° ～ 135°的切线野照射,处方剂量均为46 Gy/23次,所有计划要求95％靶区体积达到处方剂量.比较2种计划靶区、危及器官剂量分布、机器跳数(MU)和治疗时间.结果:2F-RapidArc和2F-IMRT计划均匀性指数分别是1. 12 ±0.02和1. 11 ±0. 03(P=0.282), 适形度指数分别是0. 80 ± 0. 03和0.65 ±0.04(P<0.001),计划靶区(PTV)V110分别是20.98％ ±14.47％和10.43％ ±10.49％(P=0.030). 与2F-IMRT计划相比,2F-RapidArc 计划增加了左侧肺的 V5 (48. 06％ ± 17. 32％ vs. 24. 23％ ± 6. 56％,P=0. 001)、V10(28. 89％ ± 9.28％ vs. 17.07％ ±4.78％,P=0.004) 、Dmean[(9.70 ±2.14) Gy vs.(6.86 ±1.77) Gy,P=0.002] ,增加了双肺的 V5(22.85％ ±7.55％ vs. 11.01％ ±2.95％,P=0.001]、V10(13.16％ ±4.33％ vs. 7. 76％ ±2. 16％,P=0. 006)、 Dmean[(4.66±0.95) Gy vs.(3.17±0.82) Gy,P=0.001) ,但降低了左侧肺的 V40(3. 58％ ±1.46％ vs. 6. 19％ ± 3.04％,P=0.006),同时降低了双肺的 V40(1.61％ ±0. 64％ vs. 2.81％ ± 1. 39％,P=0. 005).增加了心脏的 V5 (39.3％ ±17.19％ vs. 8.79％ ±4. 24％,P <0. 001)、V10 (21. 31％ ±13.8％ vs. 5. 73％ ±3.42％ ,P=0.002) 、V20 (7.80％ ±6.08％ vs. 4.05％ ±2.85％,P=0.018)、Dmean[(0.64±0.25) Gy vs.(0.29 ±1.39) Gy,P<0.001],降低了心脏的V40(0.50％ ±0.40％ vs. 1.86％ ±1.94％,P=0.037).增加了对侧乳腺的 Dmean [(1. 63 ± 1. 26) Gy vs.(0.09 ±0. 05) Gy,P=0. 004]. 与 2F-IMRT 计划相比,2F-RapidArc 治疗时间略有增加[(132. 9 ± 7. 2) s vs.(140.3 ±11.6) s,P=0.030],两者的机器跳数相当[(467.0 ±30.4) MU vs.(494.7 ±44.9) MU,P=0.094].结论:2F-RapidArc和2F-IMRT计划皆能满足临床需要,2F-RapidArc计划比2F-IMRT计划有更好的适形度,更低的高剂量区,但是增加了患侧肺、双肺、心脏的低剂量区及对侧乳腺的平均剂量;2F-RapidArc计划的治疗时间比 2F-IMRT计划略长;2F-RapidArc计划的机器跳数与2F-IMRT计划相当.
