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重視腫瘤放射物理治療技術的應用與研究

配濾線器的加速器錐形束CT圖像質量與掃描劑量的關系

【摘要】　目的　研究使用Bowtie濾線器（F1）后，保證加速器CBCT患者掃描圖像質量前提下，如何合理設置掃描條件，盡量降低輻射劑量。　方法　使用Piranha輻射測量儀測量CBCT在使用F1與未使用F1時射線的半價層。設定不同的掃描模式，使用直徑30 cm的有機玻璃模體測量掃描劑量，并使用XVI附帶的Catphan503模體測量客觀圖像質量。在此基礎上，研究掃描劑量以及圖像質量與掃描條件的關系，提出了適合臨床患者的胸部與腹部不同的掃描條件。　結果　使用F1后射束的半價層增加了0.77～0.92 mmAl，掃描劑量明顯減少，中心點減少了22%~29%，邊緣點減少了41%~45%，皮膚劑量減少顯著。圖像質量隨著掃描劑量的增大而提高。空間分辨力受FOV影響較大，但一般能識別1～2 mm的物體，完全能夠滿足分辨細小骨結構與標記點的臨床要求。圖像偽影在使用L20時的大mAs下明顯。胸部低劑量的CBCT圖像如100 kV，M20，0.5 mAs的掃描條件亦可滿足臨床要求。腹部則需要使用較大劑量的掃描模式，CBCT圖像才達到進行配準的要求。　結論　F1的使用在改善圖像質量的前提下降低了掃描劑量，使用新的掃描序列能平衡二者的關系。【Abstract】　Objective　To explore the influence of bowtie filtration on absorb dose and half-value layer inaluminum (Al) of cone-beam CT, estimate the image dose under different scan protocol, and establish the relationship between the image quality and the scan protocol after using F1.　Methods　Piranha was used to measure the HVL. Dose measurements were performed with an 0.6 cc Farmer type ionization chamber with a 30 cm-diam cylindrical shaped water phantoms in 100 and 120 kV with a series of mAs and FOV. CNR, noise and uniformity were measured on the Catphan503 images.　Results　HVL increased 0.77-0.92 mmAl where XVI generally had more penetrating beams at the similar kV settings. Scanning dose significantly reduced, the center point decreased 22%-29%, the edge with a decrease of 41%-45% which meant a very significant reduction in skin dose. Image quality improved with mAs increase. The spatial resolution mainly changed with FOV. But generally can identify 1-2 mm-diam objects, fully meet the clinical requirements of identify small bone structure and marker. Through this clinical investigation, low-dose CBCT images in chest, such as 100 kV, M20, and 0.5 mAs scanning protocol appeared to be an optimal settings. Abdomen image needed a higher dose to reach the requirements of registration.　Conclusion　Using F1 under the premise of improving the image quality then reducing the scanning dose and using a new scanning sequence can balance the image quality and scanning dose.

大型綜合醫院放射防護規范化管理探索與實踐

放射防護管理是保證放射診療質量和安全的重要手段。通過健全組織架構，規范制度流程，強化人員培訓，加強檔案建設，構建多部門聯動工作機制，完善監督考核等多種方式，全面規范放射防護管理，有效提升了醫院醫療服務品質，保障了醫療安全，其思路與方法可供大型醫院醫療管理參考借鑒。

子野數目對直腸癌術后調強放射治療計劃的影響

【摘要】　目的　調強放射治療（IMRT）能較好的保護危及器官并給予腫瘤足夠的致死劑量，基于多葉準直器（MLC）分步照射的IMRT技術對復雜病例需要更多子野。研究對直腸癌術后放射治療使用不同子野數目的IMRT計劃進行比對，選擇合理的子野數。　方法　選取2010年4-8月入院的直腸癌術后患者10例，保持射野入射角度及優化目標參數相同，僅改變MLC子野數目，設計不同IMRT對每一患者治療計劃的靶區適形指數（CI）、均勻性指數、最大劑量、最小劑量、平均劑量，危及器官關注體積的受照劑量，機器跳數及治療時間進行分析。　結果　所有治療計劃中靶區及危及器官的劑量學評估指標無統計學意義（Pgt;0.05），只有亞臨床計劃靶區（PTV）CI在15個子野的方案中（0.74±0.06）明顯差于25個子野方案（0.82±0.03）、40個子野方案（0.81±0.06）及60個子野方案（0.84±0.03），有統計學意義（Plt;0.05）；治療機器跳數（MU）隨子野數目增多明顯增大，15、20、40及60個子野方案所需MU分別為（458±56）、（559±62）、（614±74）、（622±82），有統計學意義（Plt;0.05），但40個子野方案與60個子野方案間無統計學意義。治療時間明顯隨子野數增加而增大。　結論　直腸癌術后IMRT計劃使用25個子野能滿足臨床劑量要求，同時能有效降低治療時間，可作為臨床應用參考值。【Abstract】　Objective　The intensity modulated radiotherapy (IMRT) can deliver tumor enough doses and protect risk organs as much as possible at the same time. The MLC-based step and shoot IMRT(sIMRT) plan needs much more segment member to meet clinical aims. In this study, several sIMRT plans using different segment number for postoperative rectal cancer were compared to find out the most reasonable segment number setting.　Methods　Ten patients with rectal carcinoma underwent postoperative adjuvant radiotherapy for rectal cancer from April to August 2010 were selected. For each patient, the angle of field, the prescription expected and the physical parameters optimized were kept the same, while only the number of segments was changed in sIMRT plans. The dose volume histogram-based parameters [conformity index (CI) and homogeneous index (HI)]　 and other parameters concerned were compared and analyzed.　Results　The indexes of dosimetry associated with the targets and risk organs showed no significant statistical difference among the 4 sIMRT plans with different segment numbers. The index CI of PTV in the sIMRT plan with 15 segments (CI 0.74±0.06) was less than that in the sIMRT plan with 25 segments (CI 0.82±0.03), the sIMRT plan with 40 segments plan (CI 0.81±0.06), and the sIMRT plan with 60 segments (CI 0.84±0.03) (Plt;0.05). There were significant differences in MU among the sIMRT plans with 15 segments (average MU: 458±56) , with 25 segments (average MU: 559±62 ), and with 40 segments (average MU: 614±74)or with the 60 segments (average MU: 622±82 (Plt;0.05). The more segments meant more MU and more irradiation time.　Conclusion　The sIMRT plan for patients of rectal cancer to receive postoperative adjuvant radiotherapy may require at least 25 segments to balance the accepted dose results and efficient delivering.

擺位系統誤差對乳腺癌調強放射治療劑量分布的影響

目的探究擺位系統誤差對乳腺癌患者實施調強放射治療的劑量學影響。 方法2012年10月對一典型乳腺癌改良根治術后患者分別設計常規三維適形切線野（CRT）、多野靜態調強（s-IMRT）、旋轉調強（VMAT）3種不同治療技術的計劃，在計劃中將治療中心點向患者左、右、腹、背、頭、腳方向分別平移3、6 mm模擬2種不同程度的系統誤差，共計39個計劃與原計劃進行比較，觀察不同治療技術間、不同平移距離，不同方向上的靶區及主要危及器官患側肺和心臟的劑量變化。 結果對于3 mm擺位系統誤差，靶區D95%于向背側s-IMRT降低4.0%，VMAT降低3.5%，向右（患側）s-IMRT降低3.0%，VMAT降低2.8%，其余均方向降低且＜1.6%。對于主要危及器官，系統誤差對s-IMRT技術的患側肺接受20 Gy劑量的體積影響大，對VMAT技術的患側肺接受10 Gy劑量的體積影響大。除此外，對主要危及器官患側肺及其他劑量參數影響均小（3 mm＜3%，6 mm＜6%）。系統誤差對3D-CRT技術的影響小（3 mm＜3%，6 mm＜6%）。6 mm的系統誤差對靶區及危及器官的影響與3 mm趨勢一致，僅變化程度更大，兩種調強技術的靶區D95%降低＞5%。 結論對乳腺癌改良根治術后的呈弧段狀、位于胸廓表面的放射治療靶區，s-IMRT和VMAT方式的調強治療技術對治療擺位系統誤差的影響程度相當，但較CRT技術更敏感，其中以向患者背側、健側方向偏移影響最大。改良根治術后乳腺癌調強治療的實施需要有較三維治療更高的位置精度保證。

宮頸癌術后放射治療容積旋轉調強與靜態調強和三維適形計劃的劑量學研究

目的探討旋轉容積調強技術（VMAT）與靜態調強放射治療（放療）技術（IMRT）和三維適形放療技術（3D-CRT）在宮頸癌術后放療中的劑量學差異及其保護危及器官的價值。 方法采用隨機抽樣法選擇2013年3月1日－9月30日接受宮頸癌術后輔助放療的15例患者。在pinnacle 9.2計劃系統上分別對同一CT掃描圖像進行3種技術的設計：二弧VMAT計劃、7野IMRT計劃和4野3D-CRT計劃，處方劑量為50 Gy/2.0 Gy/25次。比較3種放療技術的靶區適形指數、均勻性指數、D98%、D2%、D50%，危及器官關注體積的受照劑量，并對機器跳數及治療時間進行分析。 結果3種計劃均能達到對靶區的有效覆蓋。IMRT和VMAT的適形度明顯優于3D-CRT。在危及器官保護方面，IMRT、VMAT計劃與3D-CRT計劃相比，明顯降低了骨盆V20、直腸和膀胱V50，小腸V40、V50的受照體積（P＜0.05），尤其顯著降低了小腸高劑量（50 Gy）和骨盆低劑量（20 Gy）的受照體積。IMRT和VMAT計劃在對危及器官的保護上無明顯差異。VMAT計劃的機器跳數較7野IMRT計劃減少（P＞0.05），VMAT的治療時間較IMRT治療時間減少200 s（P＜0.01）。 結論宮頸癌術后放療VMAT計劃具有與7野IMRT計劃相當甚至略好的劑量分布，明顯優于3D-CRT計劃。在加速器跳數和治療時間上，VMAT占優勢。

二級準直器在鼻咽癌容積調強放射治療計劃設計中的應用研究

目的比較治療計劃系統二級準直器（MLC）角度選擇對容積調強放射治療（VMAT）計劃質量與運行效率的影響，探索治療計劃設計的優化方案。 方法隨機選取2013年3月-12月治療的20例鼻咽癌患者，設定不同的MLC角度，進行同步加量的VMAT 逆向計劃設計，比較MLC角度對靶區和危及器官劑量分布、機器輸出跳數的差異。MLC角度分別設置為0、15、30、45、60°。 結果隨著MLC角度增大，靶區適形指數和均勻性指數有變差的趨勢，0°和15°計劃相對最優，45°和60°計劃對危機器官的保護不如其他角度好而且機器跳數明顯增加。 結論改變MLC角度對治療計劃會產生明顯影響，隨MLC角度增加，計劃質量與運行效率均有變差的趨勢，但是小范圍改變MLC角度理論上可以降低漏射線對人體的影響。

基于動態多葉光柵的腫瘤追蹤放射治療技術的研究進展

在胸腹部腫瘤患者的放射治療中，腫瘤受呼吸及其他生理運動的影響限制了放療精度的進一步提高。腫瘤追蹤放射治療技術是應對胸腹部腫瘤分次內運動的一個理想方法。本綜述簡要介紹了動態多葉光柵（DMLC）在腫瘤追蹤放射治療領域的研究進展及應用，包括 DMLC 追蹤方法、DMLC 追蹤系統的時間遲滯效應，以及 DMLC 追蹤的劑量學驗證三個方面。

有無均整器調強與容積旋轉調強在甲狀腺功能亢進突眼放射治療中的劑量學研究

目的探討非均整模式調強放射治療（flattening filter free intensity modulated radiotherapy，3FIMRT）、非均整模式容積旋轉調強放射治療（flattening filter free volumetric modulated arc therapy，3FVMAT）、均整模式調強放射治療（flattening filter intensity modulated radiotherapy，IMRT）和均整模式容積旋轉調強放射治療（flattening filter volumetric modulated arc therapy，VMAT）4 種計劃應用于甲狀腺功能亢進（甲亢）突眼放射治療（放療）的劑量學差異。方法選取 2016 年 9 月—2017 年 9 月已行放療的 29 例甲亢突眼患者的 CT 圖像作為研究對象。對 29 例患者以相同處方劑量和目標條件分別重新設計 IMRT、VMAT、3FIMRT、3FVMAT 4 套放療計劃。評估 4 種計劃靶區劑量分布、正常組織受照射劑量、機器跳數和治療時間。結果4 種治療計劃均能滿足臨床治療的要求，在靶區最大劑量、平均劑量、均勻指數方面差異無統計學意義（P>0.05）。在靶區最小劑量、50% 處方劑量包裹體積、適形指數、梯度指數方面 4 套計劃差異均有統計學意義（F=10.920、35.860、11.320、17.790，P<0.05）。IMRT 和 3FIMRT 在適形指數方面優于 VMAT 和 3FVMAT，但 IMRT 和 3FIMRT 二者之間無明顯差異。在眼晶狀體平均劑量和腦組織平均劑量方面 4 套計劃差異具有統計學意義（F=5.054、83.780，P<0.05）。和其他 3 種計劃相比較，3FVMAT 可以更好地保護眼晶狀體和腦組織。3FVMAT 和 VMAT 之間機器跳數和治療時間無明顯差異。3FVMAT 相比 IMRT、3FIMRT 的機器跳數分別減少 65.07%、70.22%，治療時間分別減少 48.1%、35.24%。結論3FVMAT 與 IMRT、3FIMRT、VMAT 相比能為甲亢突眼放療帶來更多的劑量學優勢。

圖像引導下鼻咽癌放射治療中頸部變形旋轉誤差研究

【摘要】　目的　利用不同匹配區域對錐形束CT（CBCT）與定位CT（FBCT）分別配準，測量出鼻咽癌放射治療中頸部的變形誤差。　方法　分析2007年4月-2008年12月收治鼻咽癌患者23例，調整治療床前198次CBCT掃描。將鼻咽部掃描CBCT圖像匹配區域分為上下兩個區域進行對比分析。其中上匹配區域為:上界為蝶竇上緣，下界為頸4下緣，側界包括下頜骨外輪廓，前界為上頜竇1/2，后界為平棘突后緣；下匹配區域為:上界約頸4下緣，下界約胸2-3下緣，側界包括椎體外輪廓，前界包括皮膚，后界平棘突后緣。匹配方式選擇骨，比較匹配結果差異。　結果　選擇上與下匹配區域結果除Y（頭腳）方向旋轉誤差無統計學差異外，余均有統計學差異（Plt;0.05） 。差值在X（左右）、Z（前后）、Y（頭腳）方向平移分別為（1.14±2.80）、（0.47±1.41）、（0.58±3.88） mm，旋轉誤差X、Y、Z方向分別為（0.90±1.98）、（0.80±2.03）、（0.68±1.90）°。　結論　鼻咽癌放射治療中頸部區域存在一定變形誤差，通過CBCT引導發現變形誤差并進行正確糾正是必須的，結合臨床實際及靶區與危及器官的變化為重新計劃提供依據。【Abstract】　Objective　To investigate the rotation errors due to neck deformation in nasopharyngeal cancer (NPC) radiotherapy with different match areas to register conebeam CT(CBCT) from image guiding and fanbeam (FBCT) from simulation.　Methods　A total of 198 pre-correction CBCT data sets from 23 NPC patients from April 2007 to December 2008 were retrospectively analyzed. The matching areas in CBCT images were divided into up and down region of interest (ROI). For the up ROI, the superior, inferior, left and right, anterior, and posterior boundary were set parallel with sphenoid sinus up side, C4 down side, mandible outside, and 1/2 of maxillary air sinus and acanthi. For the down ROI, the lines were set parallel with C4 down side, T2-3 down side, neck outside, skin surface and acanthi respectively in all directions. All registrations were performed automatically by bony anatomy and the results were compared.　Results　The registration results by the up and the down ROI showed significant difference except Y direction for rotation. The translation error was (1.14±2.80),(0.47±1.41),and (0.58±3.88) mm, respectively; and the rotation error was (0.90±1.98),(0.80±2.03),and (0.68±1.90) ° in X, Y, and Z direction, respectively. 〖WTHZ〗Conclusions〖WTBZ〗There are some significant deformation errors at neck areas in NPC radiotherapy. It is important to find out the deformation and correct it with CBCT image guiding. This kind of error information may provide clues for re-planning in addition to clinical practice and the changes of clinical targets and involved organs.