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ABC辅助下RapidArc放疗原发性肝癌的可行性研究
目的 通过比较3种呼吸状态下三维适形放疗(3DCRT)、传统调强放疗(IMRT)、旋转调强放疗(瓦里安公司的为RapidArc,RA)计划,探讨主动呼吸控制(ABC)辅助RA放疗原发性肝癌(HCC)的可行性.方法 选取12例HCC患者,依次完成ABC辅助下平静吸气末屏气(EIH)、平静呼气末屏气(EEH)、自由呼吸(FB)下CT模拟定位.对各呼吸状态下计划靶体积制定3DCRT、IMRT、RA(3个135°弧)计划,比较3种计划间、RA计划不同呼吸状态间的剂量学差异.结果 12例患者FB计划靶体积均大于EEH、EIH( 160.8、89.5、83.1 cm3,F=6.63,P=0.004).RA计划的适形指数和均匀性指数优于IMRT、3DCRT (0.92、0.90、0.77,F=72.55,P=0.000;0.90、0.89、0.84,F=125.49,P=0.000).3DCRT计划中正常肝V20、V30、V40高于IMRT、RA (24％、20％、19％,F=3.56,P=0.032;13％、10％、10％,F=5.74,P =0.004;8％、5％、6％,F=3.72,P=0.027). FB RA计划的正常肝脏平均受量、V10、V20、V30、V40均高于EEH和EIH (13.46、10.25、9.48Gy,F=3.63,P=0.038;46％、35％、32％,F =2.96,P=0.066;24％、16％、16％,F=3.69,P=0.036;13％、8％、8％,F=4.28,P =0.022；8％、5％、5％,F=2.39,P=0.108).EEH下RA的十二指肠5 cm3体积所受剂量低于FB与EIH(8.78、19.35 Gy与11.67 Gy,F=1.56,P=0.224).3DCRT、IMRT、RA机器跳数平均为254.06、626.33、550.28 MU (F=147.35,P=0.000),治疗时间平均为135、540、130s (F =62.83,P=0.000).结论 ABC辅助下3个135°弧的RapidArc技术可在保证靶区准确基础上用较少治疗时间及机器跳数完成适形指数和均匀性优于IMRT计划的剂量传输,更好保护正常肝脏.
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RapidArc进行肝癌放疗时不同靶区确定方法的剂量学比较
目的 研究应用RapidArc进行原发性肝癌(HCC)放射治疗时不同靶区确定方法的剂量学差异.方法 选取10例HCC患者,完成4D-CT、自由呼吸(FB)下3D-CT、主动呼吸控制(ABC)辅助平静吸气末屏气(EIH)下3D-CT扫描；将4D-CT依据呼吸周期分割为10套CT图像.分别在不同CT图像上手动勾画GTV,将4D-CT的10个GTV融合为内靶区1(IGTV1),测量GTVFB到IGTV1的外放距离,并将所得外放距离应用于GTVFB获得内靶区2(IGTV2).GTVFB、IGTV1、IGTV2、GTVEJH依据不同外放获得PTV-1～ PTV-4,针对不同PTV制定相应RapidArc计划(RA1～RA4),其中RA1、RA2 、RA3采用单个358°全弧,RA4采用3个135°弧,比较不同计划间剂量学差异.结果 PTV-1、PTV-3体积大于PTV-2、PTV-4,其中PTV-1/PTV-2、PTV-l/PTV-4平均为2.5、1.9.4个RA计划的适形指数、均匀性指数、靶区大剂量、小剂量之间的差异均无统计学意义.与RA1、RA3比较,RA2、RA4的正常肝脏平均剂量从10.21Gy(RA1)、9.62 Gy( RA3)降低到8.23 Gy(RA2)、7.63 Gy( RA4)(x2=l0.68,P＜0.05),V30从7.76％ 、6.12％降低到5.24％、5.05％(x2=14.76,P＜0.05).4种RA计划胃和十二指肠受量间的差异均无统计学意义.结论 应用RapidArc进行HCC放射治疗时,相对于传统外放标准,4D-CT技术或ABC技术均可在保证靶区准确的基础上完成照射剂量；两者在正常肝脏保护方面的作用基本相当.
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早期结外鼻腔NK/T细胞淋巴瘤固定野调强和旋转调强放疗的剂量学比较
目的 探讨早期结外鼻腔NK/T细胞淋巴瘤固定野调强和旋转调强放疗的剂量学和执行效率差异.方法 选取10例ⅠE～ⅡE期鼻腔NK/T细胞淋巴瘤患者,分别设计共面5野(5F)、共面9野(9F)、非共面5野(5F-N)和旋转调强(RapidArc)方案,以5F计划为参照,9F、5F-N和RapidArc计划分别与其就靶区适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)和危及器官的受照剂量进行比较,同时比较各计划剂量验证通过率、出束跳数和治疗时间.结果 CI值9F(0.478 ±0.181)、5F-N(0.465 ±0.121)、RapidArc(0.518 ±0.111)与5F(0.419 ±0.159)计划相比,差异无统计学意义；HI值9F(0.111 ±0.027)、RapidArc(0.112±0.031)显著低于5F计划的(0.136±0.038)(t=3.11、3.04,P＜0.05).9F计划晶状体Dmax显著高于5F计划(健侧=2.82,P＜0.05;患侧t=3.25,P＜0.05).5F-N计划视神经Dmax显著低于5F计划(健侧t=4.27,P＜0.05；患侧=2.82,P＜0.05).RapidArc计划健侧晶状体(=3.25,P＜0.05)、眼球(t=3.25,P＜0.05)和视神经(t=2.57,P＜0.05)Dmax显著低于5F计划.此外,RapidArc计划视交叉Dmax显著低于5F计划(t=7.62,P＜0.05).各计划执行效率为RapidArc＞5F＞5F-N＞9F.结论 在剂量学和计划执行效率方面,RapidArc较共面固定野5野调强更具优势,推荐作为早期结外鼻腔NK/T细胞淋巴瘤调强放疗布野模式首选.
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三维适形、逆向调强和旋转调强放疗技术治疗胸段食管癌的剂量学比较
目的 比较胸段食管癌3种放疗技术( 3D-CRT、IMRT、RapidArc)的剂量学特点,并分析3种技术的优劣及应用特点.方法 15例胸段食管癌患者入组,依据CT图像,勾画靶区,针对患者的同一套CT图像的相同靶区分别制定3D-CRT、5野IMRT(IMRT5)、7野IMRT( IMRT7)、9野IMRT(IMRT9)、单弧Arc( Arc1)、双弧Arc( Arc2)共6套计划.PTV处方剂量为40 Gy分20次4周+19.6 Gy分14次7d.结果 3D-CRT计划各项靶区剂量学参数明显差于IMRT计划及RapidArc计划(t=5.77、3.52,P＜0.05),6套计划的PTV V95(％)分别为:3D-CRT (91.55 ±2.90),IMRT5(96.66±1.05),IMRT7 (96.87±1.23),IMRT (96.81±1.16),Arcl (94.98±1.41),Arc2 (95.93±1.32).RapidArc计划的靶区适形度(CI)好(t=3.76,10.01,P＜0.05),IMRT计划的靶区均匀性(HI)好(t =3.93、3.37,P＜0.05).危及器官参数RapidArc与IMRT各计划之间差异无统计学意义.3D-CRT和RapidArc计划的机器跳数明显少于IMRT计划,差异高达75％.结论 对于胸段食管癌患者,采用IMRT或RapidArc技术可以在保护正常组织的同时,涵盖临床必需的治疗靶区.3D-CRT计划对降低正常组织低剂量散射区方面优势明显.RapidArc计划靶区剂量学参数与IMRT计划比较未见明显优势.
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RapidArc联合主动呼吸控制技术应用于胸段食管癌调强放疗的剂量学研究
目的 探讨RapidArc联合主动呼吸控制(ABC)技术在胸段食管癌调强放疗的剂量学特点.方法 选取10例接受放疗的胸段食管癌患者,在ABC辅助下选择吸气末屏气触发方式(mDIBH),触发阈值设定为呼吸曲线峰值的80％,和自由呼吸(FB)状态下分别行定位CT扫描,应用三维治疗计划系统为每例患者设计FB下的IMRT(IMRT-FB)和双弧RapidArc( Arc-FB)、mDIBH下的3个小弧RapidArc( Arc-A BC)3种调强放疗计划.评价靶区的D2％、D98％、V95,均匀指数(HI)和适形指数(CI),正常组织的相关剂量体积参数Vx,以及总机器跳数(MU)、总控制点数( control points)和治疗时间.结果 PTV的平均体积由FB下的376 cm3减少到了mDIBH下的260cm3.mDIBH下的双肺平均体积为5964.6 cm3,而FB则为3838.8 cm3,增加了35％；mDIBH和FB状态下平均心脏体积分别为524.4和642.7 cm3.Arc-ABC计划靶区的CI、HI及D2％、D98％、V95与IMRT-FB和Arc-FB计划差异无统计学意义,双肺的V10、V20、V30、V40及平均剂量(Dmean)明显低于IMRT-FB和Arc-FB(F=4.38、5.34、4.07、3.89、4.28,P＜0.05),心脏的V20、V30、V40、Dmean及脊髓Dmax有不同程度的下降,但差异无统计学意义.Arc-ABC计划的总机器跳数和子野数也明显少于IMRT-FB计划(F=26.86、12.56,P＜0.05).结论 RapidArc联合ABC在胸段食管癌精确放疗中具有提高靶区剂量和降低肺组织受照剂量的作用.
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鼻咽癌旋转调强放射治疗与固定野动态调强放射治疗的剂量学比较
目的:比较旋转调强(intensity-modulated arc radiotherapy,IMAT)与固定野动态调强(dynamic intensity-modulated radiation therapy,dIMRT)在鼻咽癌放射治疗计划中的剂量学差异.方法:随机选取25例鼻咽癌患者的定位CT影像,分别采用IMAT和dIMRT方式设计同步推量放射治疗计划.比较两种计划的平均剂量体积直方图(dose volume histogram,DVH)、靶区、危及器官和正常组织的剂量、机器跳数和治疗时间.结果:IMAT的95％靶体积受到的剂量( D95)与dIMRT差异无统计学意义(P＞0.05),总体上的靶区平均剂量(Dmean)、大剂量(Dmmax)和受照107％以上处方剂量的体积(V107％)高于dIMRT(P＜0.05)；脊髓、视神经、晶体、颞颌关节等危及器官的剂量学指标两者比较差异无统计学意义(P＞0.05).脑干IMAT的Dmax高于dIMRT(P＜0.05).左、右腮腺IMAT的Dmean和50％腮腺体积的受照剂量(D50)高于dlMRT(P＜0.05).IMAT受照小于800 cGy的正常组织体积[定义为体表轮廓区域的体积减去计划靶体积(planning target volume,PTV),用B-P表示]高于dIMRT(P＜0.05),受照1200～4500 cGy的体积比dIMRT低(p＜0.05).IMAT比dIMRT的单次总机器跳数平均减少了62.7％,单次治疗时间平均减少了60.1％.结论:两种计划剂量学存在一定差异,但都能满足临床要求.IMAT减少了正常组织受量,显著降低了机器跳数,大大缩短了治疗时间.
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Varian Clinical23EX加速器固定剂量率容积调强技术的MapCheck剂量验证
目的:应用Sun Nuclear公司的MapCheck二维半导体阵列对Varian Clinical 23EX加速器固定剂量率旋转调强计划进行验证.方法:随机选择10例肺部肿瘤患者和10例直肠肿瘤患者,使用RayStation计划系统在Varian Clinical 23EX加速器上制定固定剂量率旋转调强计划,其中肺部患者使用182°到178°及其对偶的两个6MV能量的治疗弧,直肠患者使用230°到130°及其对偶的两个10MV能量的治疗弧,剂量率均为200 MU/min.使用MapCheck在治疗床上水平放置测量冠状面的剂量分布,竖直放置测量矢状面的剂量分布,分别评估每个放疗计划在冠状面和矢状面的剂量验证通过率.结果:使用(3mm,3％)标准,肺部6MV计划的DTA和Gamma通过率为(95.03±2.91)％和(96.82±2.40)％,直肠10MV计划的DTA和Gamma通过率为(95.30±4.05)％和(97.48±2.78)％.单个患者计划执行时间约为3min.结论:使用MapCheck的水平和竖直两种摆位方式进行旋转调强计划的冠状位和矢状位剂量分布验证,或许可以作为Varian Clinical 23EX加速器固定剂量率旋转调强放疗计划验证的可选方法之一.
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T2期鼻咽癌旋转调强与固定野动态调强计划的剂量学比较研究
目的：比较旋转调强( intensity-modulated arc radiotherapy,IMAT)与固定野动态调强( dynamic intensity-modulated radiation therapy,dIMRT)在T2期鼻咽癌放射治疗计划中的剂量学差异。方法：随机选取10例已经接受固定野动态调强放射治疗的T2期鼻咽癌病例,将这10例放疗计划改为旋转调强方式,重新进行计划优化,比较两种计划的等剂量分布、靶区和危机器官的剂量参数、机器跳数以及治疗时间等。结果：两种计划的靶区剂量分布D98、D95以及D2等参数均无统计学差异(P>0．05),IMAT计划的脑干Dmax和D1cc、脊髓Dmax、右腮腺Dmean、右颞颌关节Dmax以及左中耳Dmean和Dmax均明显小于dIMRT计划的受量(P<0．05)；同时IMAT计划的左右晶体Dmax、左右视神经Dmax和视交叉Dmax均明显大于dIMRT计划的受量(P<0．05)。 IMAT计划正常组织受照剂量为5Gy的总体积明显大于dIMRT计划(P<0．05),而受照剂量在20Gy和30Gy的总体积明显小于dIMRT计划(P<0．05)。 IMAT比dIMRT计划的单次照射总机器跳数平均减少了47．0%,单次照射时间平均减少48．2%。结论：对于T2期鼻咽癌,两种计划的剂量分布均满足临床要求,在靶区剂量分布没有统计学差异的情况下,IMAT技术能显著降低机器跳数,大大缩短治疗时间。
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螺旋断层和旋转调强技术在小细胞肺癌脑预防放射治疗海马保护的剂量学研究
目的:探讨螺旋断层(TOMO)和旋转调强(RapidArc)技术在小细胞肺癌脑预防放射治疗海马保护的剂量学特点,为临床选择理想的放射治疗技术提供依据.方法:选取8例局限期小细胞肺癌患者,计划靶区(PTV)为全脑避开海马减量区(海马外扩5 mm),处方剂量为25 Gy/10 F,分别设计TOMO和RapidArc两种计划,通过剂量体积直方图(DVH)统计分析靶区和各危及器官的剂量参数,并评估治疗计划的机器跳数和治疗时间.组间对比采用配对t检验.结果:TOMO计划靶区PTV的Dmean及靶区剂量均匀指数(HI)优于RapidArc计划,且差异有统计学意义(t=3.512,t=3.594;P＜0.05);TOMO计划左右海马的Dmax和Dmean明显低于RapidArc计划,差异有统计学意义(t=13.254,t=4.545,t=19.656,t=4.533;P＜0.05);TOMO计划的左右晶体Dmax、左右视神经Dmax、视交叉Dmax、脑干Dmax及左内耳Dmax均低于RapidArc,差异有统计学意义(t=16.912,t=26.043,t=4.495,t=3.451,t=4.495,t=3.378,t=3.444;P＜0.05);左右眼球Dmax和右内耳Dmax差异无统计学意义(t=0.256,t=0.496,t=1.289;P＞0.05);在治疗效率上,TOMO治疗时间长于RapidArc.结论:TOMO和RapidArc计划在海马保护脑预防放射治疗均可达到临床要求,TOMO计划在靶区剂量分布、海马和正常组织保护具有一定的优势;而RapidArc计划治疗时间短,效率高.
