改造常规医用加速器实现Flash-RT及物理性能测量马蕾杰 毛荣虎 雷宏昌 葛红 陈鹏 刘晗 李兵 罗辉
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20210830-00325
目的
探讨改造常规医用加速器实现超高剂量率放疗(Flash-RT)的可行性,了解改造后Flash-RT射线束的物理性能。
方法
改造Varian 23CX医用加速器,使设备在等中心处的电子线辐射平均剂量率不小于40 Gy/s。设计相关物理测量方案对不同源皮距条件下的实际辐射剂量率、改造后射线束的百分深度剂量(PDD)曲线和离轴剂量分布等参数进行测量。
结果
使用HD-V2型胶片测量改造后9 MeV电子线的平均剂量率,出束设定时间为3、6 s一组的平均剂量率分别为97.9、99.27 Gy/s;在源皮距(SSD)为100、80、60 cm时,平均剂量率分别为99.3、168、297.5 Gy/s;改造后9 MeV射束PDD曲线的R100、R50分别为水下2.2、3.87 cm,电子射程Rp为4.58 cm,模体表面最大可几能量Ep,0为9.28 MeV,这些参数值均略高于常规9 MeV射束,表现为表面剂量略增加,高剂量坪区相对变宽;射野离轴剂量分布总体呈现中心轴最高,随离轴距离增加剂量逐渐下降的特点,在20 cm×20 cm,SSD为100 cm射野条件下,横向和径向离轴剂量分布曲线的半峰宽分别为16.6 cm和16.4 cm。
结论
改造后的常规医用加速器,射线束在等中心处的平均剂量率达到Flash-RT要求,在SSD为60 cm条件下平均剂量率远高于开展Flash-RT所需的至少40 Gy/s的要求。
商用质子治疗计划系统射程计算精度的验证孙向上 蒲越虎 廖文涛 孔海云 陈媚 吴超 严南 安超凡 刘俊雅
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20220107-00009
目的
测量并验证商用质子治疗计划系统RayStation V10的计算精度及质子射程的计算精度,为该系统的临床运用提供参考。
方法
在上海瑞金医院质子治疗装置上,使用仿真头部模体验证RayStation的计算精度,扫描获取模体的CT数据并导入计划系统,追加设置水箱使其紧贴于模体后,在水箱适当深度设置一个立方体靶区,设计处方剂量为200 cGy(相对生物效应)且束流垂直穿过模体的单野验证计划,实施照射后,比较测量结果和计划系统计算结果。
结果
使用RayStation默认设置制订验证计划时,测量得到的纵向剂量分布相比计算结果往深的方向移动约4 mm,表明RayStation过高估计了模体中组织等效材料的水等效厚度。为研究该误差来源,用实际束流测量模体中软组织等效材料的水等效厚度,根据测量结果,微调RayStation默认设置,发现纵向扩展布拉格峰测量结果和计算结果的误差可以缩小到2 mm。
结论
使用RayStation默认设置计算仿真模体的阻止本领,可能带来较大射程误差。使用组织分割和实测模体的组织水等效厚度相结合的方法,可改善治疗计划系统在仿真模体上的射程计算精度。此方法有望成为减小此类剂量算法误差的有效手段之一。
特拉唑嗪改善大鼠放射性认知功能障碍研究马佳艳 朱雪婷 杨红英 张力元
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20210825-00322
目的
验证特拉唑嗪对全脑照射大鼠认知功能的保护作用并探索其机制。
方法
将64只1月龄雄性SD大鼠随机分为空白对照组、特拉唑嗪组、照射组、照射联合特拉唑嗪组(联合组)。照射组、联合组大鼠接受单次20 Gy照射。采用自发活动实验及Morris水迷宫实验在行为学水平评价特拉唑嗪对全脑照射后认知功能的影响。从幼稚神经元凋亡、神经发生障碍、小胶质细胞活化三方面入手,采用DCX+/Caspase-3+、BrdU+/NeuN+及Iba-1+免疫荧光计数分析其可能的细胞机制。
结果
给予特拉唑嗪干预后,大鼠的短时学习和记忆功能得到一定程度的改善(P=0.032);联合组较照射组相比DCX+细胞数目增加约35%(P=0.038);联合组较照射组BrdU+/NeuN+细胞数量增加约15%(P>0.05);联合组较照射组Iba-1+细胞数量减少约49%(P=0.036)。
结论
特拉唑嗪可缓解受照大鼠放射性认知功能损害,其机制可能与减少辐射引起的海马幼稚神经元凋亡、抑制辐射诱导的小胶质细胞活化有关。
BMAL1基因抑制耐放射鼻咽癌细胞株增殖、迁移和侵袭能力机制研究黎钰欣 赵朝芬 刘丽娜 贺前勇 徐歆宇 周定安 周建奖 金风
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20220705-00232
目的
探究BMAL1基因对耐放射鼻咽癌细胞株(5-8FR)增殖、迁移和侵袭能力的影响及分子机制。
方法
小剂量分次照射构建鼻咽癌耐放射细胞5-8FR,运用克隆形成实验结果拟合多靶单击模型并计算放疗增敏比。通过蛋白质印迹实验检测5-8FR和对照组5-8F细胞株中PI3K/Akt/MMP-2/9信号通路相关蛋白的表达。构建BMAL1基因的高表达及敲除载体,分别转染鼻咽癌细胞株5-8F和耐放射细胞株5-8FR,获得BMAL1基因过表达(pcDNA-BMAL1)及其对照组(pcDNA)和干扰(BMAL1-shRNA)及对照组(con-shRNA)的稳转细胞株。蛋白质印迹法验证感染效率,检测两组细胞过表达或干扰BMAL1基因后PI3K/Akt/MMP-2/9信号通路相关蛋白的改变情况。采用CCK-8法、划痕实验、Transwell法检测过表达及干扰BMAL1基因后耐放疗细胞株5-8FR增殖、迁移和侵袭能力的变化。
结果
鼻咽癌耐放射细胞株中BMAL1基因表达下调,PI3K/Akt通路蛋白及下游相关分子MMP-2、MMP-9表达增加,TIMP-2、TIMP-1表达降低。过表达BMAL1基因可抑制PI3K/Akt通路蛋白及下游相关分子MMP-2、MMP-9表达,促进TIMP-2、TIMP-1表达,抑制耐放射鼻咽癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,干扰BMAL1基因则结果相反。
结论
BMAL1基因可以逆转耐放射鼻咽癌细胞株PI3K/Akt/MMP-2/9信号通路相关蛋白的表达,并抑制耐放射鼻咽癌细胞株的增殖、迁移和侵袭能力。
CD47表达抑制减轻放射性肺损伤作用研究张秋琪 田芹
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20210818-00313
目的
研究抑制小鼠肺组织CD47表达对放射性肺损伤的缓解作用,并探讨相关机制。
方法
健康雌性C57BL/6小鼠60只,随机分为正常组、空白组(仅全肺照射)、阴性组(全肺照射+气管滴注含无义序列shRNA的腺相关病毒)及阳性组(全肺照射+气管滴注含抑制CD47表达shRNA的腺相关病毒)。胸部照射后24 h、4周、12周,取其新鲜血,用RT-PCR法测定CD47 mRNA表达水平、碱水解法测定羟脯氨酸含量,免疫组织化学法检测兔抗小鼠微管相关蛋白1轻链3(LC3)表达水平。血清冻存ELISA法测定转化生长因子-β1(TGF-β1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量。
结果
RT-PCR法结果显示小鼠肺组织CD47 mRNA相对表达水平阳性组较阴性组、正常组、空白组低(24 h:P值均<0.001;4周:P值分别为<0.001、0.003、0.001;12周:P值分别为0.009、0.002、0.005)。除阳性组外的三组CD47 mRNA表达差异不明显(P值均>0.05);各组内CD47 mRNA的表达并未随时间的变化而有明显差异(P值均>0.05)。照射后24 h、4周、12周空白组和阴性组较正常组小鼠血清内TGF-β1含量升高(空白组,P值分别为<0.001、0.003、0.003;阴性组,P值分别为0.001、0.021、0.034)。同时,阳性组的血清TNF-α(照射后24 h、4周、12周P值分别为0.022、<0.001、<0.001),空白组的羟脯氨酸含量(照射后4周、12周P值分别为0.002、<0.001)均较正常组明显升高。免疫组织化学示:照射后24 h较4周、12周小鼠肺组织LC3表达量高(P值均<0.001),阴性组及空白组差别不明显(P>0.05)。
结论
抑制CD47表达可减轻放射导致的肺炎及肺纤维化程度,其机制与自噬作用的增强有关。CD47有望成为缓解放射性肺损伤的新靶点。