组织成分及密度对125I粒子植入剂量分布影响的研究吴爱林 姜潇 吴爱东 朱磊 杨益东 刘云琴 钱立庭
中华放射医学与防护杂志2021年 41卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2021.11.003
目的
分析组织成分及密度对125I粒子植入剂量分布影响,为临床放射性粒子植入剂量计算和评估提供参考。
方法
应用egs_brachy软件建立OncoSeed 6711型125I放射性粒子物理模型,计算剂量率常数和水中径向剂量函数g(r),以验证计算模型准确性;根据不同组织的元素组成及密度表,分别计算125I粒子在水、前列腺、乳腺、肌肉、骨等不同介质中g(r)和剂量分布。
结果
计算得到的剂量率常数为0.950 cGy·h-1·U-1、水中g(r)和吸收剂量均与文献数据近似。在同一径向位置,125I粒子在前列腺、肌肉中吸收剂量与水中差异<5%;在距源中心0.05 cm处,骨中吸收剂量是水中的6.042倍;在近源1.7 cm内,乳腺与水中吸收剂量差异均>10%。
结论
125I粒子在部分介质中的剂量分布与水有着较明显区别,在临床剂量计算中需考虑组织成分及密度对吸收剂量的影响。
ⅠB1~ⅡA具有中危复发因素的宫颈癌患者术后不同治疗模式对预后影响的分析聂斌 于静萍 孙威 景飞 陈光宗 李栋庆 胡莉钧 孙志强 李毅 倪新初
中华放射医学与防护杂志2021年 41卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2021.11.004
目的
分析影响ⅠB1~ⅡA宫颈癌术后患者预后因素,评估调强放疗及联合同步化疗治疗模式的作用和不良反应。
方法
回顾性分析2009年1月—2019年12月常州市第二人民医院收治362例ⅠB1~ⅡA宫颈癌术后符合1项或多项中危复发因素患者的临床资料和随访结果。362例患者中行同步放化疗161例,单纯放疗131例,未辅助放疗70例。采用Kaplan-Meier法和Log-rank检验进行单因素生存分析,采用二元logistic回归分析复发风险,采用Cox回归模型进行多因素生存分析。
结果
全组患者3年、5年的总生存(OS)率分别为94.20%和88.39%。回归分析发现肿瘤≥4 cm和低分化癌是复发的风险因素(OR=3.287,2.870,95% CI:1.366~7.905,1.105~7.457,P<0.05)。同步放化疗较未辅助放疗和单纯放疗降低了肿瘤≥4 cm、病理类型为腺癌或腺鳞癌以及低分化癌者的复发率(χ2=6.725~7.518,P<0.05);多因素分析显示,同步放化疗治疗模式改善患者的无复发生存期(HR=0.290,95% CI:0.128~0.659,P=0.003)和总生存期(HR=0.370,95% CI:0.156~0.895,P=0.024)。亚组分析显示同步放化疗较未辅助放疗或单纯放疗延长了肿瘤≥4 cm或低分化癌患者的OS(χ2=7.614、5.964,P<0.05)。同步放化疗较单纯放疗未增加3级以上血液学不良反应、放射性肠炎和膀胱炎的发生率(P>0.05)。
结论
在宫颈癌中危复发风险病例中肿瘤体积大、分化程度低影响患者的预后。调强放疗联合同步化疗的治疗模式较单纯放疗和未辅助放疗可延长肿瘤体积大或低分化癌术后患者的无复发生存期和总生存期,不良反应可耐受。
基于结构相似性指数评估放疗计划质量的可行性研究王清莹 刘嘉城 王翰林 姚凯宁 尤静 李小凡 王若曦 马超琼 吴昊
中华放射医学与防护杂志2021年 41卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2021.11.005
目的
利用结构相似性指数(structural similarity index, SSIM)对放疗计划的三维剂量分布进行评价,比较SSIM相对现有常用质量评价指数的优缺点,同时构建以SSIM为基础的多处方剂量计划的评估方法。
方法
引入SSIM来分析实际与理想三维剂量数据并结合其空间位置信息给出各体素质量评分,进而计算感兴趣区域(ROI)内的平均值作为该区域的质量评分。选取2018年1月至2020年5月北京大学肿瘤医院既往已实施治疗的53例临床同步推量放疗计划,抽取两例计划分别引入两种质量缺陷(局部高量、剂量跌落)与正常计划进行对比实验来表征SSIM指数的响应,展示SSIM指数评价结果的图像模式。分析53例放疗计划各ROI的均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)与SSIM的相关性,评估SSIM反映均匀性和适形性的能力。
结果
SSIM指数的图像模式能够反馈剂量分布存在质量缺陷的位置信息。HI与SSIM在转移与可疑淋巴结(PGTVnd)中由于HI敏感性降低导致未表现出相关性,在计划靶区(PTV)去除PGTVnd后的区域中存在显著负相关(R=-0.86,P<0.01),CI与SSIM指数在PGTVnd中存在显著正相关(R=0.83,P<0.01)。
结论
SSIM指数在改善以往评价参数缺陷的基础上,能够结合均匀性与适形性对计划进行质量评价,同时精准反馈存在质量缺陷的空间位置。
剂量预测联合参数迭代优化算法的VMAT全自动计划研究刘嘉城 王翰林 王清莹 姚凯宁 王美娇 岳海振 王若曦 杜乙 吴昊
中华放射医学与防护杂志2021年 41卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2021.11.006
目的
设计一种联合深度学习剂量预测和参数迭代优化算法的容积调强放射治疗(VMAT)全自动计划方法。
方法
选取2018年6月至2021年1月北京大学肿瘤医院既往165例直肠癌患者的VMAT计划开展研究,其中145例用于训练和验证深度学习模型,该模型用于预测危及器官的剂量,20例用于研究比对自动计划和人工计划的质量。该方法从危及器官的预测剂量分布中提取关键的剂量体积直方图(DVH)值作为初始优化参数(IOPs),利用治疗计划系统可编程接口自动创建VMAT计划,通过设计迭代优化算法自动调节优化参数(OPs)。
结果
剂量预测模型训练后能有效预测出20例测试计划危及器官的关键DVH值,与参考值相比差异均无统计学意义(P> 0.05)。20例VMAT自动计划均能满足临床处方剂量要求,对于PTV和PGTV的适形性指数(CI),人工计划与自动计划比较差异均无统计学意义(P> 0.05);而PGTV的D1和均匀性指数(HI),自动计划均高于人工计划,分别为0.6 Gy和0.01,两者比较差异均有统计学意义(t=-7.05、-6.92,P<0.05)。自动计划比人工计划的膀胱平均V30下降2.7%(t=3.37,P< 0.05),股骨头和危及器官辅助结构(Avoidance)的平均V20分别下降8.37%和15.95%(t=5.65、11.24,P< 0.05),并且膀胱、股骨头、Avoidance的平均剂量分别降低了1.91、4.01和3.88 Gy(t=9.29、2.80、10.23,P< 0.05)。测试的20例直肠癌患者病例的自动计划平均时间为(71.82±25.48)min。
结论
本研究利用直肠癌病例验证了一种联合剂量预测和参数迭代优化算法的VMAT自动计划方法的可行性。相比于人工计划,VMAT自动计划无需人工干预,在提高计划设计效率、计划质量和临床资源利用率等方面有很大的应用潜力。
CT引导3D打印共面模板辅助125I粒子植入治疗胸壁转移瘤的疗效与剂量学研究杨宛莹 邢超 袁倩倩 肖凤霞 满其荣 王宝虎 张开贤 王俊杰
中华放射医学与防护杂志2021年 41卷 11期
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2021.11.007
目的
探讨3D打印共面模板(3D-printed coplanar template,3D-PCT)辅助CT引导125I放射性粒子植入(radioactive 125I seedimplantation,RISI)治疗胸壁转移瘤的技术方法和临床疗效,并分析剂量学参数对疗效的影响。
方法
回顾性分析2014年1月—2021年3月于滕州市中心人民医院行3D-PCT辅助CT引导125I粒子植入治疗55例胸壁转移瘤临床资料。术前经TPS制定治疗计划,术中在3D-PCT辅助下行125I粒子植入,术后第3天复查CT进行术后剂量验证。术后定期复查CT计算局部控制率、总生存(OS)率,并评价患者疼痛缓解情况及相关并发症。采用Log-rank检验、Cox回归行单因素、多因素分析局部控制时间(local control time, LCT)的影响因素,受试者工作特征(ROC)曲线分析剂量学参数预测LCT的临界值。
结果
55例行3D-PCT辅助CT引导125I粒子植入治疗的胸壁转移瘤患者术后1、2、3年OS率为72.7%(40/55)、21.8%(12/55)、16.4%(9/55);术后3、6、12、24个月局部控制率为96.4%(53/55)、86.5%(45/52)、85.0%(34/40)、91.7%(11/12)。术后GTV、粒子数目、D90、D100、V100、V150、V200、CI、EI、HI与术前比较差异均无统计学意义(P>0.05);术后V90较术前降低,差异有统计学意义(P=0.006)。单因素Cox回归分析病理分级、D90、D100、V90和V200对LCT有显著影响(P<0.05);将之纳入多因素Cox回归分析后病理分级、D90为LCT独立影响因素,其余因素差异无统计学意义(P>0.05)。Log-rank生存分析显示D90≥127 Gy的患者比D90<127 Gy局部控制时间显著延长(χ2=16.61,P=0.000)。术后3个月疼痛缓解率为80.8%(21/26)。1~2级度放射性皮炎5例,Ⅲ度放射性皮炎1例。
结论
对于胸壁转移瘤,应用3D-PCT辅助CT引导125I粒子植入剂量精准可控,疗效确切,不良反应少;当D90≥127 Gy时LCT显著延长,D90为LCT的独立影响因素。