目的:探讨三维后装治疗计划中一种逆向剂量优化算法(GBPO)的实现方法和结果。方法:GBPO使用标准的二次目标函数，优化代码基于LBFGS算法。回顾性选择了7例使用不同施源器治疗的宫颈癌患者和15例使用了三管施源器治疗的宫颈癌患者，先用等剂量线定性评估GBPO计划的质量，然后统计剂量体积直方图(DVH)参数(CTV D 100%、V 150%，危及器官D 0.1cm 3、D 1.0cm 3、D 2.0cm 3)，评估GBPO计划、IPSA计划和Graphic计划之间的差异。 结果:对于使用不同施源器的7例患者，GBPO都可以优化出适形的剂量分布，GBPO计划、IPSA计划和Graphic计划之间靶区和危及器官的DVH参数相近。对于使用了三管施源器的15例患者，GBPO计划和IPSA计划之间DVH参数也相近，GBPO计划和Graphic计划之间危及器官DVH参数也相近，但是GBPO计划CTV的D 100%高于Graphic计划( P<0.01)，V 150%低于Graphic计划( P<0.01)。 结论:采用逆向剂量优化算法GBPO制订的计划在靶区覆盖和危及器官保护方面与IPSA计划相似，GBPO可集成在三维后装治疗计划系统中。

目的:研究逆向优化过程中驻留时间差异限制参数对宫颈癌三维后装计划质量和位置误差鲁棒性的影响。方法:回顾性选择2020年8月至2021年8月于中南大学湘雅医院接受宫颈癌三维后装治疗的20例患者。使用Eclipse计划系统进行计划设计，分别将计划系统中的驻留时间差异限制参数smooth值设置为0.00、0.25、0.50、0.75、1.00，采用逆向剂量体积优化算法生成不同的smooth计划，优化条件同原始临床计划，对比分析关键剂量学指标和总驻留时间差异。对施源器人为引入左右、腹背和头脚六个方向的位置误差（0.2~1.0 cm），评估不同smooth值对计划质量和鲁棒性的影响。每个病例133个计划，20例患者共计2 660个计划。采用Wilcoxon符号秩检验对结果进行统计分析。结果:随着smooth值增大，调制因子逐渐减小，膀胱和直肠D 2 cm3增大。smooth值为0.25、0.50、0.75、1.00计划的调制因子分别为0.72±0.09、0.63±0.08、0.55±0.08、0.51±0.06，均低于smooth值为0.00计划的调制因子0.75±0.05，差异均有统计学意义（ P=0.004、0.002、0.002、0.002）；smooth值为0.50、0.75、1.00计划的膀胱D 2 cm3分别为（475.4±41.0）、（483.7±46.2）、（489.0±46.8）cGy，均高于smooth值为0.00计划的膀胱D 2 cm3，值为（469.8±41.8）cGy，差异有统计学意义（ P均=0.002）；smooth值为0.50、0.75计划的直肠D 2 cm3分别为（413.2±93.3）、（418.6±96.4）cGy，均高于smooth值为0.00计划的直肠D 2 cm3，值为（410.2±91.5）cGy，差异有统计学意义（ P=0.006、0.010）。当引入位置误差后，多数位置误差下不同smooth计划的高危临床靶区（HR-CTV）D 90%接近，差异无统计学意义；smooth值为0.00计划的危及器官D 2 cm3均低于其他smooth值计划，对于膀胱和直肠，此差异在多数位置误差下都有统计学意义（ P<0.01）。 结论:驻留时间差异限制参数对计划质量影响较大，限制参数越小，计划质量越高；驻留时间差异限制参数对靶区和关键危及器官剂量学指标的位置误差鲁棒性影响不大。

目的:为满足国家标准和临床需求，对Flexitron后装机的硬件和软件制定临床调试流程、项目内容和测试方法，并建立相关的质量控制规程。方法:临床调试分为硬件、治疗计划系统(TPS)和端对端(ETE)的全流程测试。采用源位置检测标尺测量放射源的到位精度；通过秒表计时、电离室测量、视频分析3种方法检测驻留时间的精度和线性；使用高精度尺测试模拟尺、连接管、源位置检测标尺等测量工具的精度；使用胶片校准标记丝和施源器；使用静电计和井型电离室校准放射源活度。通过实物图像对TPS的显示、重建精度进行评价。采用自制模体完成扫描、计划和剂量测量进行ETE测试。结果:调试项目中的精度检测结果均在可接受的限值之内，源活度测量结果偏差为0.21%，ETE点剂量测量偏差为2.32%，均满足临床使用要求。但精度检测项目中，核磁标记丝的标称和实测值存在2 mm差异，因此基于核磁影像采用标记丝进行管道重建时需要修正。结论:本研究通过总结Flexitron后装机的临床调试经验，制定了后装机、计划系统各项目的质量控制方法及结果的基线水平，为后装机投入临床使用前的调试工作提供了参考。

目的:探讨自主研发的单管式子宫颈癌后装施源器，相比于标准Fletcher三管施源器的3年远期生存结果以及晚期损伤情况。方法:选取2011—2017年间西南医科大学附属医院就诊的子宫颈癌初诊患者，随机分为外照射+单管式后装组(专利单管组)和外照射+Fletcher三管式后装组。外照射采用6 MV X线四野盒式或前后对穿野照射，30 Gy后改野挡铅行后装治疗，1次/周，剂量为A点7 Gy，共5~6次(A点2 Gy等效生物剂量80~90 Gy)。外照射时同步使用顺铂(40 mg/m 2)化疗，1次/周，治疗结束随访其疗效及不良反应并对比。 结果:符合入组条件并完成治疗，Fletcher三管组150例，专利单管组149例。截至2020年12月全部患者随访时间满3年，中位随访时间61个月。Fletcher三管组的3年总生存率、无进展生存率和局部无失败生存率分别为76.3%、78.1%和75.4%，而专利单管组分别为83.8%、80.3%和85.5%。3-4级晚期放射性直肠炎三管组3.3%，单管组6.7%( P＝0.122)。3-4级晚期放射性膀胱炎三管组1.3%，单管组0.7%( P＝1.000)。 结论:专利单管式子宫颈癌后装施源器与标准Fletcher三管施源器3年生存数据疗效相当且晚期不良反应相似。

目的:探讨自制插植针植入棒施源器在妇科肿瘤术后阴道残端近距离腔内放疗的可行性和安全性，评估其临床应用价值。方法:收集中山大学肿瘤防治中心收治的妇科肿瘤术后患者62例，所有患者均有术后放疗指征，需接受三维近距离后装放疗补量。根据患者阴道残端情况选用不同型号插植针植入棒模板，依照预设通道在模板内放置阴道管和插植针。按照统一标准勾画靶区及危及器官，制定放疗计划，高危临床靶区（HR-CTV）处方剂量为5.5 Gy/次，通过剂量体积参数图评估靶区和危及器官体积、受照剂量等参数。结果:62例患者均在插植针植入棒模板引导下顺利完成后装放疗，共行140次插植治疗，剂量参数HR-CTV包绕90%靶区体积的平均剂量D 90%为（575.48±22.30）cGy，包绕膀胱、直肠、乙状结肠2 cm3体积的平均剂量D 2cm3分别为（328.69±102.71）cGy、（369.14±46.59）cGy、（27.28±71.27）cGy，小肠未进入靶区照射范围无统计，靶区体积大小、危及器官剂量之间的差异具有统计学意义（ P＜0.05）。 结论:插植针植入棒施源器在妇瘤术后残端近距离腔内放疗有明显临床优势，满足预计划剂量要求，操作简易，具有良好应用前景。

目的:应用3D打印支架联合人造金刚石探头测量施源器材料对高剂量率后装 192Ir源水中吸收剂量的影响。 方法:将金刚石探头与塑料插植针分别固定在3D打印支架上，金刚石探头的中心轴与塑料插植针的中心轴在一个平面内相互垂直。采用模拟源尺测量实测驻留位置为248 mm，该驻留位置与逐点测量的最大响应位置吻合。测量材料有304不锈钢、聚亚苯基砜树脂(PPSU)材料、有机玻璃(PMMA)材料和3D打印聚乳酸(PLA)材质。测量水中不同厚度或不同填充率的材料对吸收剂量的衰减。结果:304不锈钢和PPSU材料厚度与相对剂量的线性拟合公式分别为 y＝-0.029 7 x＋1.000 3， y＝-0.002 3 x＋1.010 2；拟合优度 R2分别为0.925 3和0.722 2。10 mm以内PMMA材料对剂量的影响均<1.5%。3D打印材料填充率(%)与相对剂量的线性拟合公式为 y＝-0.000 4 x＋1.024 6，拟合优度 R2为0.854 5。 结论:施源器材料，尤其是高密度材料(如304不锈钢)和新型技术材料(如3D打印PLA)，对 192Ir后装源的吸收剂量影响需引起施源器开发人员和临床应用者的足够重视。

目的:探讨3D打印个体化模具辅助子宫内膜癌术后三维后装治疗中的剂量学优势。方法:回顾性选取宁波大学附属第一医院21例早期子宫内膜癌术后患者的三维后装治疗计划，利用北京科霖众计划系统，在已实施的个体化模具组基础上，为每位患者设计虚拟单通道柱状施源器计划，所有计划均采用三维逆向模拟退火的算法。比较两组计划靶区90%、98%和100%体积接受的最低剂量( D90、 D98、 D100)以及适形指数(CI)、均匀度(HI)、超剂量体积指数(OI)；同时，对比两组危及器官膀胱、直肠、小肠和尿道的0.01、1、2以及5 cm 3所接受的最大剂量( D0.01 cm 3、 D1 cm 3、 D2 cm 3以及 D5 cm 3)差异。 结果:两组计划都能满足临床需求。在靶区所受剂量方面，两组计划靶区 D90、 D98、 D100没有明显差异，但是个体化模具组靶区剂量的CI、HI均优于单通道组靶区，而靶区OI指数小于单通道计划( t＝－3.21、－5.99、6.25， P<0.05)。在危及器官所受剂量方面，个体化模具组膀胱、直肠、尿道所受剂量 D1 cm 3、 D2 cm 3和 D5 cm 3相比单通道组均有明显降低( t＝3.18、3.21、3.77、7.97、8.92、10.92、2.54、3.46、4.28， P<0.05)；小肠由于距离靶区比较远，在两组计划中所受剂量差异不明显( P>0.05)。 结论:3D打印个体化模具在子宫内膜癌术后三维近距离治疗中靶区均匀度、适形指数更优，而且膀胱、直肠、尿道所受剂量更低，具有推广价值。

目的:开发一种基于深度学习的施源器自动重建系统,以实现CT引导妇科近距离治疗中Fletcher施源器高效准确地自动重建.方法:施源器自动重建系统分为两个部分:应用2.5D的DpnUNet分割CT图像上的施源器掩膜;通过三维连通区域算法以及骨骼提取算法获取数字化的施源器管道中心线.选取2022年7月至2023年7月在北京协和医院接受妇科近距离放射治疗的68例患者资料,将其中10例患者CT计划作为测试集,将58例患者CT计划采用十折交叉验证方法用于训练,对开发的施源器自动重建系统结果与手动重建结果进行几何一致性比较,并通过三维后装逆向优化计划设计获取剂量学指标高风险临床靶体积(HR-CTV)、90%和98%靶区体积剂量(D90、D98),膀胱、直肠、乙状结肠和小肠的接受最大照射剂量的2 cc体积内的最小剂量(D2cc),探究自动重建系统的临床可用性.结果:在10例测试集患者数据中,自动重建与手动重建的宫腔管以及左右穹窿管中心线顶端平均距离分别为0.335、0.361和0.362 mm,中心线之间的平均豪斯多夫距离(HD)分别为0.398、0.367和0.324 mm;保持驻留位置和驻留时间一致的情况下,两种计划的剂量体积直方图(DVH)参数差异均＜2%,具有很高的几何一致性以及临床价值.结论:施源器自动重建系统能够实现高精度的Fletcher施源器的全自动重建,降低潜在的人为错误概率,并提升临床工作效率.

目的 比较专利施源器与阴道柱状施源器在行子宫恶性肿瘤术后,近距离治疗时靶区及危及器官的D90、膀胱D2cm3和直肠D2cm3的剂量学差异.方法 入组具备放疗指征的子宫恶性肿瘤术后患者23例,每位患者分别植入专利施源器和阴道柱状施源器后进行定位CT扫描,勾画HR-CTV(high risk-clinical target volume,高危临床靶体积)、术后残端、膀胱和直肠,制定治疗计划后选择HR-CTV D90更高、膀胱D2cm3和直肠D2cm3更低者进行治疗,并收集两种施源器后装计划数据.结果 所有患者均选择专利施源器进行治疗.专利施源器勾画的术后残端靶区体积更大[残端体积:(13.45±4.51)cm3 vs.(10.08±5.83)cm3,P=0.034)],残端D90[(171.09±77.04)cGy vs.(131.73±76.87)cGy,P=0.09]和HR-CTV D90[(535.83±28.98)cGy vs.(509.66±121.01)cGy,P=0.319)]较阴道柱状施源器更高.两种施源器的膀胱D2 cm3[(444.73±89.29)cGy vs.(439.27±107.02)cGy,P=0.852)]和直肠D2 cm3[(391.50±49.92)cGy vs.(395.17±61.79)cGy,P=0.826]差异无统计学意义.患者治疗过程中无出血、肠穿孔等不良反应,治疗结束后3个月内未出现放射性膀胱炎和放射性直肠炎.结论 专利施源器更有利于术后残端的识别,且在HR-CTV D90和残端D90方面显示出剂量学优势.专利施源器未明显增加或降低膀胱和直肠的受量,但可给予靶区更高的放射剂量,有助于提高局部控制率,减少复发.随访结果证明专利施源器的操作安全,不良反应发生率低.

目的 比较局部晚期宫颈癌单纯腔内放疗与腔内联合组织间插植放疗的剂量学差异.方法 2016年5月-2017年3月局部晚期宫颈癌患者共35例,均行根治性放疗,治疗方法为外照射+腔内联合组织间插植放疗.调强放射治疗处方剂量为46.8～50.4 Gy/26～28次,1.8 Gy/次.腔内联合组织间插植放疗剂量为7 Gy/次,1次/周,共4次.同一患者首先置入三管式后装放疗施源器,采集CT图像制定治疗计划,取出三管式施源器后,置入宫腔管并植入插植针,再次采集图像制定放疗计划.分别评价比较两组计划中靶区及危及器官的受照剂量差别.结果 共制定212次后装放疗计划,其中单纯腔内治疗计划106例,腔内联合组织间插植治疗计划106例.腔内联合组织间插植放疗组计划较单纯腔内放疗组的靶区剂量明显升高,高危临床靶区(CTV)的D90、中危CTV的D90均显著增高(t=-6.01、-2.73,P＜0.05),膀胱、直肠、乙状结肠的D2cm3显著降低(t=3.07、4.52、2.91,P＜0.05).结论 局部晚期宫颈癌应用腔内联合插植放疗可以明显提高靶区剂量,并降低危及器官膀胱、直肠和乙状结肠的受照剂量.