磁场对Bebig型60Co HDR近距离治疗源剂量分布影响研究崔振国 陈嘉一 云惟康 刘奇 白彦灵
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.008
目的
计算MRI引导近距离治疗中磁场对Bebig型60Co HDR放射源周围剂量以及碰撞比释动能分布的扰动,判断在不同强度磁场下应用此型号放射源进行近距离治疗可行性。
方法
基于蒙特卡洛Geant4软件,建立Bebig型60Co近距离治疗源模型,然后置其于尺寸为10cm×10cm×10cm的均匀水模体中,并沿着x、y、z轴向划分大小为0.2mm×0.5mm×0.5mm的体元。在x轴向上分别施加磁场强度为0T、1.5T、3.0T均匀磁场,分别计算x轴向上距离治疗源中心10.0mm范围内碰撞比释动能与剂量分布以及两者比值随距离放射源中心远近变化情况。
结果
1.5T的磁场对60Co HDR治疗源附近空间范围内剂量分布无影响,而3.0T的磁场导致距离放射源中心r<6mm范围内剂量明显偏高,r=5.4mm处剂量增加了接近40%。碰撞比释动能与剂量比值在1.2mm<r<6.0mm范围内都明显<1,说明3.0T磁场在距离治疗源表面附近更大范围内导致了带电粒子非平衡状态。
结论
对于Bebig型60Co HDR近距离治疗源,在治疗过程中应用1.5T外部磁场是安全可靠的,而3.0T高场强磁场带来了剂量风险,在投入临床使用前必须进行安全验证评估。
基于深度学习自动分割模型乳腺癌放疗临床应用与评价陈辛元 门阔 唐玉 王淑莲 戴建荣
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.009
目的
将深度学习算法与商用计划系统整合,建立乳腺癌靶区和危及器官(OARs)自动分割平台并加以验证。
方法
入组在中国医学科学院肿瘤医院行保乳术后放疗的左、右乳腺癌患者各400例。基于深度残差卷积神经网络进行训练临床靶区(CTV)和OARs分割模型,建立端到端的基于深度学习的自动分割平台(DLAS)。使用42例左乳腺癌和40例右乳腺癌验证DLAS平台勾画的准确性。分别计算总体戴斯相似性系数(DSC)和平均豪斯多夫距离(AHD)。并计算相对层位置与每层DSC值(DSC_s)的关系,进行逐层分析。
结果
左/右乳腺癌全乳CTV平均总体DSC和AHD分别为0.87/0.88和9.38/8.71mm,左/右乳腺癌OARs平均总体DSC和AHD范围为0.86~0.97和0.89~9.38mm。对CTV和OARs进行逐层分析,达到0.90以上表示医生只需要较少修改甚至不用修改的层面,左右乳腺癌的CTV勾画占比约44.7%的层面,OARs自动勾画占比范围为50.9%~89.6%。对于DSC_s<0.7,在两侧边界区域(层位置0~0.2和0.8~1.0) CTV和除脊髓以外的感兴趣区域DSC_s值明显下降,且越靠近边缘降低程度越明显。脊髓采用全层勾画,未发现有特殊区域出现DSC_s明显下降。
结论
建立端到端的DLAS平台整合乳腺癌分割模型取得较好的自动分割效果。在头脚方向的两侧边界区域,勾画的一致性下降较明显,有待进一步提高。
二甲双胍增强放射对CT26WT细胞及小鼠移植瘤效应机制研究戴夕超 陶累累 方婷婷 陈平 孙海军 吴志峰 戴夕春
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.010
目的
探讨二甲双胍(Met)联合放射对结肠癌CT26WT细胞及移植瘤的抑制作用及其机制研究。
方法
利用CellTiter-Glo化学发光细胞活性试验检测0.5、1.0、5.0、10.0μmol/L的Met对CT26WT细胞活力影响,克隆形成试验检测对照组、10.0μmol/L的Met、15Gy照射、15Gy+10.0μmol/L的Met组对CT26WT细胞的增殖抑制作用。构建Bablc小鼠皮下移植瘤模型,肿瘤体积>150mm3随机分对照组、单纯15Gy照射、Met组、15Gy+Met组,照射前24h给予小鼠750 mg/kg的Met,定期测量肿瘤体积及小鼠体重绘制肿瘤生长曲线及生存时间曲线。蛋白质印迹法检测上述处理条件下CT26WT细胞及移植瘤组织中P-H2AX、Sting蛋白表达;并利用免疫组化方法检测移植瘤组织中CD8a (+) T细胞的浸润情况。
结果
0、0.5、1.0、5.0、10.0μmol/L的Met的相对细胞存活率分别为100%、87.9%、87.8%、87.3%、76.5%(P<0.05),其中10.0μmol/L较5.0μmol/L抑制作用更强(P<0.001)。克隆形成实验结果显示对照组、Met组、15Gy组、15Gy+Met组细胞克隆形成率分别为34.0%、24.0%、22.3%、14.0%(P<0.001)。与对照组比较,Met组、15Gy组、15Gy+Met组细胞内Sting蛋白表达分别增加2.99、1.37、4.41倍(P<0.001、<0.01、<0.001)。15Gy+Met组P-H2AX蛋白表达较15Gy组增加1.43倍(P<0.001)。移植瘤体积15Gy+Met组较对照组生长缓慢,最终结果为(1007.0±388.5)、(2639.0±242.9) mm3,(P<0.05),15Gy+Met组小鼠总生存期较对照组增加(48d︰32d,P<0.001)。移植瘤组织中P-H2AX、Sting蛋白表达量在15Gy+Met组较对照组分别增加8.8、1.6倍(P均<0.001)。15Gy+Met组CD8a (+) T细胞浸润在较对照组明显增高(P<0.01)。
结论
Met与放射联合能协同抑制结肠癌细胞增殖、克隆形成,可能作用机制是通过加重DNA损伤、激活Sting信号通路导致肿瘤组织中CD8a (+) T细胞增加加强对肿瘤细胞的杀伤作用。
lncRNA MEG3通过下调miR-7-5p表达对鼻咽癌细胞放射敏感性的影响孙旭 孙丽芳 于敏 李颖 李明彦 杨珂 李玉杰 邢国臣 韩全乡
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.011
目的
探讨lncRNA MEG3对鼻咽癌细胞的放射敏感性影响及潜在作用机制。
方法
实验设置过表达对照组、过表达MEG3组、抑制miR-NC组、抑制miR-7-5p组、过表达对照+4 Gy组、过表达MEG3+4 Gy组、抑制miR-NC+4 Gy组、抑制miR-7-5p+4 Gy组、过表达MEG3+过表达miR-NC组、过表达MEG3+过表达miR-7-5p组。采用qRT-PCR检测miR-7-5p和MEG3表达;细胞克隆形成实验检测鼻咽癌细胞放射敏感性;流式细胞术检测细胞凋亡;双荧光素酶报告基因检测实验检测荧光活性。
结果
MEG3在鼻咽癌组织和细胞系中低表达;过表达MEG3和抑制miR-7-5p表达可增加鼻咽癌细胞放射敏感性且促进细胞凋亡。MEG3可靶向调节miR-7-5p表达;过表达miR-7-5p逆转了过表达MEG3对鼻咽癌细胞放射增敏和促进细胞凋亡的作用。
结论
过表达MEG3增加鼻咽癌细胞放射敏感性,并促进细胞凋亡,其机制可能与下调miR-7-5p有关。
3D打印个体化施源器鼻咽癌腔内后装治疗应用初探汤轶强 曾雷 敖帆 廖瑜露 黄敏 陈淑兰 饶小卫 李金高
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.012
目的
初步探讨3D打印个体化施源器在鼻咽癌腔内后装放疗中应用的可行性。
方法
对1例rT1期复发鼻咽癌及1例T2期残留鼻咽癌患者进行定位CT扫描,传输至3D图像处理软件获得鼻咽腔几何轮廓参数,并设计管道走位使其靠近肿瘤区(rGTV)。按设计参数,使用3D打印机制造出个体化腔内施源器。用类似后鼻孔填塞技术将施源器置入鼻咽腔内。在施源器预设的管道中,插入后装施源管及假源,再次行定位CT并传入3D后装计划系统。勾画靶区和危及器官,设计优化治疗计划,完成首次治疗后取出施源器。再次治疗前复查定位CT并观察假源位置是否准确。
结果
施源器置入鼻咽腔后能与鼻咽壁完全贴合,并且自行固定无须额外的固定措施。治疗中多次复查CT并与计划CT比较假源位置误差≤1mm,患者治疗全程无明显不适。优化后三维治疗方案100%剂量曲线包全rGTV,脑干、脊髓最大剂量<30%。复发患者给予处方剂量40Gy分8次4周完成,残留患者12Gy分2次1周完成。2例患者后装治疗后3个月复查肿瘤均全消。
结论
使用3D打印技术制作的个体化鼻咽腔内施源器具有自行固定、位置准确、重复性好、患者耐受良好的优点,近期疗效确切,值得进一步研究。
宫颈癌三维后装治疗插植针路径优化的可行性研究陈祥 周剑良 张翔 王彬冰
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.013
目的
比较宫颈癌腔内结合插植后装治疗(IC/IS BT)时徒手方式插针计划与虚拟优化插针计划的剂量学差异,探讨现有插植后装计划的改善空间。
方法
回顾性分析18例宫颈癌高剂量率放疗计划,利用Nucletron Oncentra三维近距离治疗计划系统在已实施的徒手方式插植后装治疗计划(Treatment-Plan)的基础上,再为每例患者设计一个虚拟优化插植后装治疗计划(Optimized-Plan)。运用剂量体积直方图评估两种计划的高危临床靶区剂量分布、危及器官受量及计划执行效率。
结果
两种计划相比较,Optimized-Plan显示出更适形的靶区覆盖和更均匀的剂量分布(P=0.000、0.008)。膀胱、直肠、乙状结肠和小肠的D0.01 cm3、D1 cm3、D2 cm3和D5 cm3差异均有统计学意义(P<0.05),Optimized-Plan可以降低危及器官受量,膀胱、直肠、乙状结肠、小肠D2 cm3分别减小60.41、36.43、27.53、12.43 cGy。计划执行时间上,Treatment-Plan为(857.92±243.39) s,Optimized-Plan为(804.53±239.13) s,平均缩短53.39s (P<0.001)。
结论
虚拟优化插针计划比徒手方式插针计划显示出更适形的靶区覆盖和更均匀的剂量分布,同时各危及器官受量都有不同程度降低,计划执行时间缩短。
直线加速器日质控数据分析及过程评估金晓丽 芦莹 师勤莹 郝琳 邢晓汾
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 03期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2020.03.014
目的
应用统计过程控制方法对加速器日质控(QC)数据进行分析,并对使用晨检仪的QC过程进行评估。
方法
加速器、晨检仪校准后分别收集由技师、物理师摆位的100组、30组QC数据,设备第2次校准后再次收集技师摆位的QC数据100组,分析两次校准后技师摆位数据(各100组)的归一化信噪比的变化规律。使用由技师和物理师摆位的QC数据(各30组)绘制控制图,比较中心线位置和上下控制线范围的不同。计算由技师、物理师摆位的3个组日QC的过程能力指数。
结果
两次校准的技师摆位数据归一化信噪比均为前6周变化较大,6~8周后趋于稳定,8周后逐渐变小。物理师摆位的QC数据在输出量一致性方面,上下控制线范围更窄;在平坦度、对称性方面,中心线更接近目标值0。对输出量一致性、平坦度方面,3个组日QC的过程能力指数均满足≥1要求;对称性Transverse方向均不满足。
结论
应采用30~40个数据点绘制加速器日QC过程的控制图。QC过程应由相对固定且较少的QC人员完成,检测项目也应设置更适合的容差。