等能量层重扫描技术在肺癌质子调强治疗中对相互影响效应的改善商海焦 蒲越虎 刘晨彬 贺晓东 王越男
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 09期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20181213-00625
目的
评估肺癌质子调强治疗(IMPT)中肿瘤运动所致的相互影响(Interplay)效应,并比较不同次数的等能量层重扫描技术对Interplay效应的缓解效果。
方法
选取8例肺癌患者进行回顾性分析。所有患者行4DCT扫描,生成10个时相。基于商业化质子治疗计划系统,采用稳健性优化算法,在4DCT图像的参考时相设计临床靶区(CTV)概念的IMPT计划。稳健性优化过程中不确定性因素包括:摆位不确定性±5 mm,射程不确定性为±3.5%,CTV在4DCT中各时相变化不确定性。采用蒙特卡洛算法计算IMPT计划的最终剂量分布。评估Interplay效应时,基于混合形变算法及质子治疗模拟程序,计算患者4D静态剂量和4D动态剂量分布在感兴趣器官(ROI)的DVH差异,定义Interplay效应的评价指标[ΔI (ROI,DVH)],利用该指标定量评估IMPT计划的Interplay效应;采用等能量层重扫描技术对IMPT计划分别进行3、4、5、6、7次重扫描,并利用ΔI (ROI,DVH)标评估不同次重扫描对Interplay的缓解效果。
结果
由Interplay效应导致IMPT计划中靶区CTV的D95%、CI、HI的均值分别降低了13.7%、12.7%、24.6%,危及器官中双肺V5Gy、V20Gy、V30Gy分别提高了0.8%、3.4%、2.6%。与未使用重扫描技术相比,不同次数重扫描技术使得CTV靶区覆盖D95%的均值分别提高了4.5%、3.8%、3.8%、3.6%、5.7%。危及器官中双肺平均V20Gy分别减小了1.5%、1.8%、1.7%、1.6%、1.9%。
结论
Interplay效应导致IMPT计划剂量分布变差,等能量层重扫描技术的应用可以改善靶区剂量分布,建议结合患者自身特征选择最佳重扫描次数。
加速器运行误差对盆腔肿瘤容积旋转调强放疗计划剂量验证的影响袁青青 李衍龙 王大奖 全红 李光俊 柏森
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 09期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20181015-00522
目的
研究加速器机架旋转角度、机器跳数(MU)、准直器到位和多叶准直器(MLC)叶片到位等误差对容积旋转调强放疗(VMAT)计划剂量验证γ通过率的影响。
方法
选取已行VMAT的直肠癌和宫颈癌各10例,分别引入加速器各参数运行误差。通过比较引入误差计划与临床计划的剂量验证γ通过率,分析各参数误差对γ通过率的影响及其敏感性。
结果
评价指标取3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm时,引入机架旋转误差、机器跳数误差和准直器到位误差后的直肠癌和宫颈癌计划相比临床计划的剂量验证γ通过率变化均<7.0%,引入两侧MLC叶片反向、相向、同向运动误差后,每毫米误差导致绝对剂量验证γ通过率变化分别<19.13%、18.53%、0.19%,19.87%、20.01%、0.42%和23.11%、23.45%、0.65%。
结论
执行VMAT计划时,相比机架旋转角度误差、机器跳数误差、准直器到位误差和MLC叶片同向偏移误差,MLC叶片反向或相向运动误差对绝对剂量验证γ通过率的影响更加明显,评价指标取3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm时绝对剂量验证γ通过率受加速器各参数误差影响依次递增。执行特定患者剂量验证时,应适当使用评价指标并以绝对剂量验证γ通过率为评估计算和测量剂量分布一致性的参考指标。
宫颈癌调强放疗在体剂量监测初步研究谭霞 罗焕丽 王颖 钟明松 柳先锋 李师 田秀梅 李广 李博 申正文 等
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 09期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20191108-00459
目的
实时监测并评估宫颈癌患者调强放疗中的在体剂量变化。
方法
入组12例宫颈癌患者,使用PerFRACTION™监测其分次间在体剂量。每分次治疗中均采集电子射野影像装置(EPID)图像,进行二维在体剂量验证(γ、DD指数);记录运行日志(Log)文件并进行三维在体剂量验证(γ指数);Pearson法分析患者在体剂量与治疗分次的相关性。
结果
EPID图像及其对应Log文件共计206组。所有患者三维在体剂量验证γ1%/1mm与治疗分次无关(P>0.05),其中94.66%分次γ1%/1mm的绝对差<1%。所有患者二维在体剂量验证平均DD3%均与治疗分次呈负相关(P<0.05),其中9例患者分次间平均γ3%/3mm>89%,该9例患者有98.57%分次平均γ3%/3mm>93%。另外3例患者分次间平均γ3%/3mm范围为38%~100%,CBCT图像显示这3例患者膀胱体积明显减小(相对变化分别为82.08%、84.41%和73.59%),靶区明显缩退(相对变化分别为38.12%、59.79%和24.46%)。
结论
宫颈癌放疗中PerFRACTION™结合γ、DD指数可监测治疗分次间加速器机械到位、射野跳数传输的准确性及患者在体剂量变化,可提高宫颈癌患者调强放疗的安全性及质量保证并为患者自适应放疗提供指导。
基于Dense V-Network神经网络的女性肠道自动分割研究吴青南 郭雯 王金媛 谷姗姗 杨薇 张慧娟 王运来 全红 刘杰 鞠忠建
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 09期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20181128-00599
目的
用精准自动勾画女性肠道器官的Dense V-Network模型对宫颈癌患者进行训练并评估。
方法
将Dense Net与V-Net2个网络模型进行融合,形成一种用于三维CT图像自动分割的Dense V-Network算法。160例宫颈癌患者CT数据被随机分为训练集130例用于调整模型参数,测试集30例用于评估自动分割效果。采用戴斯相似性系数(DSC)等8个参数定量评估分割效果。
结果
小肠DSC、杰卡德距离、体积差异性系数、敏感性指数、包容性指数、豪斯多夫距离、轮廓平均差异、质心偏差分别为0.86±0.03、0.25±0.04、0.10±0.07、0.88±0.05、0.85±0.05、(2.98±0.61) cm、(2.40±0.45) mm、(4.13±1.74) mm,结果优于单一算法(均P<0.05)。
结论
Dense V-Network算法可较为准确地分割肠道器官,医生修改审查简单易行,可用于临床。
C57BL/6小鼠放射性心肺功能不全动物模型建立闫蕊 宋建波 蔡红红 郭敏 徐显海 张雅蓉 于洋 李思进
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 09期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20200421-00200
目的
建立C57BL/6小鼠放射性心肺功能不全动物模型。
方法
24只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、照射组。照射组接受胸部局部单次20 Gy电子线照射,照后饲养6个月。超声心动检查心功能,血气分析检测血氧分压(PaO2),Tunel染色法检测细胞凋亡,Masson染色法检测心肺纤维化。
结果
照射组LVEF (68.60±10.92)%与对照组(81.75±8.79)%降低(P<0.01);照射组心脏凋亡指数(23.90±6.60)%比对照组(3.25±3.38)%增高(P<0.01);照射组心脏CVF (15.42±5.72)%比对照组(1.45±0.64)%增高(P<0.01)。照射组PaO2(86.10±7.60) mmHg比对照组PaO2(107.16±9.01) mmHg下降(P<0.01);照射组肺脏凋亡指数(27.90±8.94)%比对照组(2.50±3.55)%增高(P<0.01);照射组肺脏CVF (17.76±5.77)%比对照组(2.50±3.55)%增高(P<0.01)。
结论
辐射使心肺凋亡纤维化重塑,进而导致心肺功能的下降,成功构建C57BL/6小鼠放射性心肺功能不全动物模型。