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CyberKnife固定与可变准直器颅内SRT计划质量及执行效率应用评价
目的 探讨与评价运用第5代CyberKnife VSI系统中固定(Fixed)和可变(Iris)准直器实施颅内肿瘤SRT时计划质量的剂量学特性.方法 选择20例颅内肿瘤患者分为A、B两组,A、B组分别为小、大体积靶区组,每组10例,统一靶区剂量21 Gy分3次.分别对每例患者选择Fixed和Iris准直器进行治疗计划设计.通过靶区CI、HI、GI、GSI与OAR等剂量学参数,分析评估SRT计划优化质量及实施效率,从而评价两套准直器的束流特性情况.采用配对t检验分析其差异.结果 Iris计划执行的平均时间明显优于Fixed计划(A组P=0.001;B组P=0.000).B组中低剂量区(20%、10%处方剂量)体积Fixed计划明显低于Iris计划(P=0.001、0.009).对于OAR,B组中视通路D min及眼球D mean、D min具有统计学差异(P均<0.05),A组中仅视交叉D min具有统计学意义(P=0.043).对于靶区相关参数两组均相近(P均>0.05).结论 利用第5代CyberKnife VSI系统治疗颅内小体积肿瘤时,Iris与Fixed准直器相比,除治疗时间明显缩短外无明显剂量学特性差异.对体积较大且形状复杂的肿瘤靶区,Iris计划虽然正常器官限量在允许范围内,但其低剂量区体积要明显略高于Fixed计划.而对于两种准直器更深层次剂量学特性,仍需更多病例进一步研究可能.
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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.结果 宫颈癌采用Pinnacle设计的2Arc VMAT计划,在PTV的CI、直肠V30、V40和膀胱V30、V40上略优于Eclipse,但PTV和PTV1的HI以及PTV1的CI上Eclipse则略优于Pinnacle(P<005).2Arc、3Arc的机器跳数上Eclipse系统均明显小于Pinnacle(P<005).前列腺癌采用Pinnacle TPS中1Arc VMAT计划,在PTV的HI、直肠V30、V40和膀胱V30、V40保护上略优于Eclipse TPS,但PTV的CI,Pinnacle则略劣于Eclipse(P<005).然而1Arc、2Arc机器跳数上Pinnacle和Eclipse间相近(P>005).结论 对于宫颈癌和前列腺患者而言,两套商用TPS中VMAT治疗计划均能实现临床可接受的剂量分布.计划质量略有差异,但仍需更多的简单或复杂病例作进一步地研究以确定不同TPS实施VMAT优化的性能特点.
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鼻咽癌VMAT两种TP S设置参数选择比较
目的：考察不同的计划设置参数对两种TPS VMAT计划质量与执行效率的影响，为临床计划优化提供参考依据。方法随机选取25例鼻咽癌病例进行VMAT计划设计，在TPS?1和TPS?2中分别采用相同目标条件，并设定多个设置参数限制条件组进行优化，比较各组计划的靶区和OAR剂量分布、机器跳数和照射时间。对符合正态分布的数据采用配对t检验或单因素方差分析，不符合上述条件的采用非参数Wilcoxon符号秩检验或非参数Friedman检验。结果增加子野数目可提高TPS?1计划的剂量分布质量和减少机器跳数，同时增加照射时间（子野数目＞120以后影响减弱）；但对TPS?2的计划几乎没有影响。与单弧照射比较，TPS?1的双弧计划质量相近但照射时间增加了70?6％（ P＝0?000）；TPS?2的双弧计划剂量分布更好，脊髓Dmax、Dmean分别比下降了3?9％、13?7％（ P＝0?000、0?000），同时机器跳数和照射时间分别增加了11?7％和31?2％（ P＝0?000、0?000）。大和小剂量率均对两种TPS的VMAT计划质量影响很小，提高大或小剂量率均可使计划的照射时间下降但后者机器跳数会增加（P＝0?000、0?000）。结论计划参数的设置对两种TPS的 VMAT计划质量和执行效率的影响有明显差异，对不同TPS进行单独测试可以帮助确定各系统的佳参数设置。
关键词： 鼻咽肿瘤/容积调强弧形疗法 计划参数 计划质量 执行效率 -
模拟呼吸运动分析肺癌VMAT剂量影响
VMAT是一种能提高靶区剂量适形度的新技术，与静态IMRT技术相比，在保证计划质量的同时能减少单次治疗时间。但呼吸运动会导致肺部肿瘤和器官位置变化，影响靶区和OAR的受照剂量。笔者利用ArcCHECK模体和呼吸运动平台模拟呼吸运动分析肺癌VMAT计划剂量影响，为肺癌VMAT计划设计和评价提供参考。
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射线能量和均整特性对直肠癌容积旋转调强计划质量的影响
目的 探讨光子射线能量和均整特性对直肠癌VMAT计划质量的影响.方法 回顾性选取30例直肠癌术前辅助放疗患者,每例患者使用4种能量模式(6 MV、10 MV、非均整射线6 FFF和10 FFF),用同样的处方和优化函数分别设计VMAT计划.通过剂量体积直方图计算靶区剂量、适形指数(CI)、均匀性指数(HI);统计膀胱、小肠、股骨头和正常组织的剂量;记录每个计划的机器跳数(MU)和计划执行时间,比较4种能量模式下VMAT计划的质量差异.结果 4种计划的靶区的剂量参数D98％、D50％、D2％、CI、HI均值无显著差异;6 FFF、10 FFF能量模式下小肠的高剂量D2％比6 MV计划的结果小0.7％和1.5％(P<0.05),其余OAR的DVH结果无显著差异.正常组织NT的低剂量区域V5Gy、V10Gy和V20Gy、6 FFF、10 FFF计划比6 MV计划的结果分别减少了0.9％、1.4％、1.1％、1.4％和1.2％、2.4％(P<0.05).与6 MV能量计划相比,6 FFF、10MV和10 FFF VMAT计划的MU变化了24％、-3％、29％(P<0.05).结论 光子射线能量的变化对直肠癌VMAT计划质量的影响微小,非均整射线可以稍微降低VMAT计划的低剂量照射区体积.
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CyberKnife等中心及非等中心立体定向治疗计划质量及效率评价
目的 探讨并评价CyberKnife (CK)系统利用等中心和非等中心两种计划模式立体定向治疗计划(SRT)的剂量学特性及差异.方法 将18例肿瘤患者分为A、B两组:A为小体积组即肿瘤大小在3 cm以下;B为大体积组即肿瘤大小在3 cm以上.每组9例患者计划分别给予同一处方剂量条件40 Gy/SF.在相同的条件下,分别以等中心和非等中心两种布野方式立体定向治疗技术设计相应的计划,通过其靶区适形指数(CI)、非均匀指数(HI)、梯度指数(GI)和危及器官等剂量学参数,分析评估SRT计划优化质量及实施效率,从而实现评价两种治疗模式的剂量学差异.结果 等中心组计划执行的平均治疗时间(P =0.002)及机器MUs(P ＜0.001)明显优于非等中心组;CI均值(A:P =0.027;B:P=0.007)和GI均值(A:P ＜0.001;B:P ＜0.001)分别小于非等中心组;HI均值则略高于非等中心组(A:P =0.029;B:P＜0.001);A组平均剂量归一值(P=0.011)等中心组优于非等中心组,而B组(P =0.012)等中心组低于非等中心组.结论 等中心治疗模式在治疗时间、MU数及GI上均优于非等中心,在CI和HI上略低于非等中心模式.小体积肿瘤可考虑等中心治疗模式,而大体积肿瘤则宜用非等中心治疗模式;但仍需更多的临床病例给予研究.
关键词： CyberKnife 等中心 非等中心 计划质量 剂量学 -
基于仿真头颈模体研究处方等剂量线对射波刀计划质量的影响
目的:基于仿真头颈模体研究不同处方等剂量线的选取对射波刀计划质量的影响.方法:以仿真头颈模体中球方中心球体作为靶区,体积为16.9 cc,设置4个剂量限值壳层分别距离靶区表面2、20、40、60 mm,其中内层的剂量限值为主要优化参数,通过改变其限值参数,在靶区处方覆盖率接近100％的情况下获得不同处方等剂量线计划.结果:分别获得39％、44％、49％、57％、61％和65％处方等剂量线计划,其中49％处方等剂量线计划的剂量梯度指数、适形度指数、V5、V9、V12参数相对于其它计划各参数的大值分别降低了17.5％、9.8％、12.9％、16.1％、21.3％,但49％处方等剂量线计划具有多的射束数和长的计划时间.结论:基于仿真头颈模体的射波刀计划研究表明,颅内肿瘤计划的处方等剂量线选择须综合考虑多种因素.提高肿瘤照射剂量并减小正常脑组织照射体积有利于提高肿瘤控制率并降低放射性损伤,但与此同时增加的治疗时间要求患者具有更强的耐受性.
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两套商用治疗计划系统中VMAT计划质量及其验证的对比研究
目的:探讨两套商用治疗计划系统(TPS)用于喉癌与直肠癌患者容积旋转调强放疗(VMAT)的剂量学特性与验证结果差异,为其临床应用提供一定的依据.方法:选取喉癌患者10例、直肠癌患者12例,分别利用Eclipse和Pinnacle商用TPS进行VMAT及其验证计划设计,利用ArcCheck实施剂量数据的采集,分析标准为3％/3 mm和2％/2 mm条件下Gamma通过率.从计划质量、实施效率、验证结果等方面评价两套系统执行VMAT技术的差异性.结果:计划质量方面:喉癌VMAT计划中,Eclipse在危及器官保护以及计划靶区(PTV)的适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)上与Pinnacle相近(P＞0.05),Eclipse的MU要少于Pinnacle,但无统计学差异(P＞0.05);直肠癌VMAT计划中,Eclipse在MU、PTV的CI和HI以及对膀胱、小肠的保护上与Pinnacle相近,在左右股骨头的V40上,Eclipse略优于Pinnacle,但无统计学差异(P＞0.05).剂量验证方面:无论是喉癌还是直肠癌VMAT计划,在分析评价标准3％/3 mm和2％/2 mm条件下,Eclipse的Gamma通过率均高于Pinnacle,且均具有统计学差异(P＜0.05).结论:尽管两套TPS的喉癌和直肠癌VMAT计划质量相近,且剂量验证均能满足临床治疗的要求,但两套计划系统在MU以及剂量验证通过率上存在一定的差异性,仍需选择更多的病例进一步探讨以确定其差异的原因.
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两步优化与直接子野优化计划系统直肠癌VMAT计划的比较
目的 比较两步优化的计划系统(TPS A)与直接子野优化的计划系统(TPS B)的直肠癌容积调强弧形放疗(VMAT)计划的计划质量和执行效率的差异.方法 选取25例术前放疗/术后预防照射的直肠癌患者,行CT图像扫描后统一勾画靶区和危及器官,分别在两个TPS中制定直肠癌的VMAT计划,比较两个TPS中靶区剂量分布、危及器官受量、剂量跳数(MUs)和执行时间(Tdelivery)的差异.结果 在TPS B靶区覆盖率比TPS A略优的前提下,TPS B中靶区PTV1、PTV2的适形性和均匀性要优于TPS A.两系统中左、右股骨头的受照剂量D5和Dmean相似;小肠的D30、D50、Dmean和膀胱的D30、D50、Dmean,TPS B较TPS A低.TPS B的剂量跳数和执行时间均低于TPS A,平均值分别为341 MUs和123 s、483 MUs和178 s.结论 直肠癌的容积调强计划,二者均能满足临床需求;TPS B的计划在靶区剂量分布和危及器官受量方面有明显优势,并且减少了剂量跳数和治疗时间.
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胃癌放射治疗中静态调强计划射野和子野的优化研究
目的 比较胃癌术后不同布野方案及子野数设置的静态调强计划质量差异,研究胃癌术后调强放射治疗(放疗)计划设计中较优的射野及子野数设置.方法 采用随机抽样法选择四川大学华西医院2013年2月1日-8月30日接受胃癌术后辅助放疗的15例患者入组研究,在每例患者原有的个体化5野调强计划的基础上,在相同的放疗计划系统Pinnacle 9.2中重新对每例患者进行4种不同共面布野方案的静态调强计划设计:布野方案一为7野等角度均分静态调强计划;方案二为5野等角度均分静态调强计划;方案三为4野静态调强计划,射野方向为310、20、90、180°;方案四为3野静态调强计划,射野方向为310、65、180°.对于4种不同布野方案的静态调强计划,设置大子野数为65.对于布野方案三,改变大子野数65的设置为45和25,另得2个不同的静态调强计划.分析对比15×7个静态调强计划结果中靶区和危及器官的剂量体积参数、机器跳数和治疗时间.结果 当大子野数为65时,使用4野调强计划相对于临床5野调强计划在靶区适形度方面稍有提高(0.74±0.04 vs.0.73±0.05,P＜0.01),在对危及器官肝脏[如受到30 Gy照射的百分体积V30:(22.71±6.10)％vs.(24.03±6.84)％,P＜0.01]和肾脏[如右肾V20:(14.97±6.72)％vs.(19.41±6.14)％,P＜0.01]的保护上优势明显.与大子野数为65的4野调强计划相比,大子野数为45和25的4野调强计划靶区适形度有所降低(0.74±0.04vs.0.73±0.04 vs.0.71±0.04,P＜0.05),但仍在临床可接受的范围内,且继续保持了对危及器官肝脏和肾脏的保护优势;治疗时间分别平均减少了1.8、4.3 min[(494.66±26.79) vs.(384.26±14.99)vs.(235.00±9.21)s,P＜0.01];治疗效率分别提高了22.3％和52.4％,且该结果具有统计学意义(P＜0.05).结论 在胃癌辅助放疗中,使用较少射野和子野数的4野静态调强技术在保证计划质量的同时,更好地保护了危及器官,尤其是肝脏和肾脏,并且减少了照射时间,提高了治疗效率.
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不同铅门宽度和螺距对宫颈癌放射治疗计划设计的影响研究
目的：在宫颈癌患者螺旋断层放射治疗计划设计中设置不同的铅门宽度和螺距，研究其与计划质量和治疗时间的关系，从而得到铅门宽度和螺距的佳组合。方法：随机抽取7例宫颈癌患者，按照3种铅门宽度(1 cm、2.5 cm和5 cm)与3种螺距(0.287、0.43和0.86)的相互组合方式进行螺旋断层放射治疗计划设计，并进行计划评估。结果：对结果进行方差分析，铅门宽度，PCTV的靶区剂量均匀性指数和治疗时间相比，差异有统计学意义；螺距与治疗时间相比，差异无统计学意义(P=0.322)，危及器官受量均在剂量限制范围内。结论：铅门宽度和螺距越小，靶区剂量均匀性和适形度越好，危机器官受量越低；铅门宽度越小，治疗时间越长。螺距对治疗时间影响不大，5 cm铅门宽度和0.43螺距组合的治疗计划治疗时间较短，治疗效率较高。
