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容积弧形调强放疗计划执行时间与加速器参数的关系分析
编辑人员丨1天前
目的 分析容积弧形调强放疗计划执行时间与加速器参数的关系,探索改进加速器参数以缩短治疗时间的方法.方法 用简单随机方法选择2017年3月—2017年7月在中国医学科学院肿瘤医院完成容积弧形调强放疗患者的25个治疗计划,通过软件对加速器参数进行建模.分别对常规分割和大分割计划,模拟独立提高机架旋转速度、剂量率、多叶准直器(MLC)叶片速度3个加速器参数时,治疗时间的相对变化,以确定哪个参数对治疗时间的限制最强;模拟只提高限制最强的参数的速度,得到在此过程中3个参数对治疗时间限制强弱的动态变化情况.对测得的数据进行统计描述.结果 对于单次剂量为2 Gy的常规分割计划,机架旋转速度是计划执行时间的主要限制因素,机架旋转速度提高超过15%时,叶片运动速度成为计划执行时间的最主要的限制因素.对于单次剂量为5 Gy的大分割计划,剂量率是计划执行时间的最主要的限制因素,剂量率提高12%以上时,机架旋转速度成为计划执行时间最主要的限制因素.结论 容积弧形调强放疗计划执行时间与加速器参数的关系依赖于计划本身的特点,通过改进加速器参数来缩短计划执行时间时,要综合考虑不同机器参数及计划特点之间的关系.
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编辑人员丨1天前
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鼻咽癌N 0-N 1期患者Ⅱa区临床靶区优化策略及对远期口干的影响
编辑人员丨1天前
目的:分析N 0-N 1期鼻咽癌患者颈部Ⅱa区可疑淋巴结临床靶区(CTV)减量照射的安全性和对下颌下腺及远期静息口干保护的临床意义,探讨多模态影像对可疑阳性淋巴结的诊断价值。 方法:回顾性分析2015年7月至2017年4月江苏省肿瘤医院同一治疗组连续收治的T 0-4N 0-1M 0期初诊鼻咽癌患者,收集临床、放射治疗计划、多模态影像等相关资料。所有患者均采用颈部Ⅱa区个体化调强放疗(IMRT)、CTV处方剂量50.4 Gy(命名为CTV50)的优化方案。患者治疗中接受磁共振成像(MRI)、磁共振弥散加权成像(MRI-DWI)、正电子发射计算机体层成像(PET-CT)及重复增强定位CT等检查,监测和评估可疑淋巴结影像学特征和治疗反应。用配对 t检验比较下颌下腺在降量照射后与标准治疗计划(CTV50∶CTV60)的剂量学差异。患者远期口干程度采用美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)晚期放射损伤标准、江苏省肿瘤医院多维度放射性口干评估量表和简化版口腔干燥量表(SXI)进行评估,用秩和检验分析口干程度差异。 结果:共106例患者纳入研究,共149侧颈淋巴结阴性,其中73侧Ⅱa区可辨认淋巴结数≤3枚,76侧>3枚。106例患者中N 1期行对侧单颈Ⅱa区优化63例,行双颈Ⅱa区优化43例(N 0期及仅有咽后淋巴结转移的N 1期患者)。共发现109枚最大横断面上短径>5 mm的可疑淋巴结,其中105枚淋巴结门结构清晰,93例长短径之比≥1.5,76例PET-CT最大标准摄取值(SUV max)≥2.5。CTV优化区域内未发现淋巴结复发。优化后肿瘤靶区的大体肿瘤体积(GTV)平均剂量的差异无统计学意义( P>0.05),下颌下腺的D mean、V 39 Gy显著低于未优化的常规计划( P<0.01)。下颌下腺单侧和双侧优化患者的远期口干和静息口干差异均无统计学意义( P>0.05)。 结论:N 0-N 1期鼻咽癌患者颈部Ⅱa区进行CTV50减量照射的优化方案是安全有效的,下颌下腺剂量学优势明显,患者静息状态下口干主观反应良好。对于未达诊断标准的可疑淋巴结需要综合增强CT、MRI-DWI及PET-CT等多模态成像进行个体化评估处理。
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编辑人员丨1天前
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螺旋断层治疗系统的质量保证
编辑人员丨1天前
螺旋断层治疗系统(HT)是一种集调强放射治疗和影像引导放射治疗于一体的放射治疗系统,是目前最先进的放疗设备之一。考虑其与常规直线加速器质量保证的差异,由国家癌症中心/国家肿瘤质控中心提出,多家医疗单位共同参与制定了本指南。指南包括国内医疗机构HT用于临床工作的验收项目、操作制度、应急预案等内容,明确了质量控制的测试方法、评价标准、检测频率。指南结合国内医疗单位实际情况给出了推荐性检测项目,主要包括机械精度、剂量输出与分布、激光定位系统、治疗床运动精度、MVCT影像系统质控检测、临床治疗计划验证等具体实施方法步骤,使得指南具有很强的可操作性。本指南能给临床工作人员提供质量保证技术指导,使HT质量保证工作有章可循,可提高放射治疗的准确性和精度。对国内各医疗机构建立规范HT质量保证体系具有指导意义。
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编辑人员丨1天前
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基于SHAP值特征选择的γ通过率分类预测及解释
编辑人员丨1天前
目的:探索SHAP值结合极端梯度提升树(XGBoost)算法的特征选择技术来构建调强放疗γ通过率预测模型的可行性和有效性,并给出相应的模型解释。方法:回顾性分析2020年11月至2021年11月在湖南省肿瘤医院接受盆腔固定野调强放射治疗的196例肿瘤患者采用基于模体测量方式的调强放疗计划的剂量验证结果,γ通过率标准为3%/2 mm、10%剂量阈值。提取基于剂量文件的影像组学特征并使用SHAP值结合XGBoost算法进行特征筛选后构建预测模型。分别选取特征数量为50、80、110、140个,构建四种机器学习分类模型,计算曲线下面积(AUC)值、召回率及F1分数评估预测模型的分类性能。结果:基于SHAP值特征选择的110个特征构建的预测模型AUC值为0.81,召回率达到0.93,F1分数为0.82,均优于其他三个模型。结论:针对盆腔肿瘤调强放疗计划,可以采用SHAP值与XGBoost算法结合以选择用于预测的最佳影像组学特征子集来构建γ通过率的预测模型,并能通过SHAP值给出模型输出解释,可能在理解依赖机器学习模型所做的预测方面提供价值。
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编辑人员丨1天前
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移动滑轨在椎体瘤调强放疗计划中的动态剂量扰动
编辑人员丨1天前
目的:研究Qfix kVue治疗床移动滑轨在椎体瘤调强放射治疗(IMRT)计划中的动态剂量扰动。方法:移除EDGE直线加速器碳基绝缘滑轨,进行CT扫描并上传至治疗计划系统,重建床板和滑轨模型。依据均质模体和非均质患者CT,分别制作6和10 MV光子IMRT计划(180°、200°、220°、160°、140°),处方剂量为3 Gy/次,共10次,采用AcruosXB计算剂量。分别制作无滑轨和双侧滑轨对称移动(4~19 cm,步长1 cm)的优化计划。在优化计划中添加、移除滑轨结构,创建验证计划。对比分析验证计划和优化计划的差异,包括靶区平均剂量( Dmean)、均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)和脊髓最大剂量( Dmax)。 结果:有无滑轨患者靶区HI均变差,其最大差值为2%。6 MV有滑轨时患者靶区 Dmean减少(2.07±0.99)%,靶区CI值增加(4.91±3.12)%,脊髓 Dmax减少(1.83±1.37)%。无滑轨时患者靶区 Dmean增加(2.02±0.96)%,靶区CI减少(3.07±1.31)%,脊髓 Dmax增加(2.03±1.44)%。移除和添加滑轨组间,靶区 Dmean、CI和脊髓 Dmax差值差异有统计学意义( F=27.55、361.32、13.05, P<0.05)。靶区 Dmean和脊髓 Dmax随滑轨位置变化呈倾斜的" W"减少。在滑轨<10 cm范围内,差值出现极大值。当滑轨向外侧移动时,差值逐渐减小为0,6 MV计划中靶区 Dmean和脊髓 Dmax变化值>10 MV。 结论:Qfix kVue治疗床滑轨位置变化对椎体瘤IMRT计划扰动不可忽略,计划制作时应予以考虑,治疗时滑轨应与计划位置保持一致。
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编辑人员丨1天前
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基于先验知识的宫颈癌自动计划模型泛化的可行性研究
编辑人员丨1天前
目的:设计一种基于先验知识的宫颈癌自动计划模型并将其应用于子宫内膜癌及直肠癌的病例,探讨模型的泛化性。方法:收集179例盆腔部位不同处方剂量下的双弧容积旋转调强放射治疗临床计划,其中处方剂量50.4 Gy的99例宫颈癌临床计划作为训练集建立RapidPlan模型,剩余80例临床计划分为4个验证组(处方剂量50.4 Gy的宫颈癌和子宫内膜癌临床计划各20例,为A、B组;处方剂量45 Gy的子宫内膜癌和直肠癌临床计划各20例,为C、D组),利用模型分别对4组中的临床计划进行重新优化设计并得到自动计划,对比自动计划与临床计划靶区(PTV)和危及器官(OAR)的剂量学参数。结果:A、B、C、D组中自动计划靶区的适形度指数(CI)与临床计划相当,且差异均无统计学意义( P>0.05)。A、B、C组中自动计划的均匀性指数(HI)和 D2%均小于临床计划,且差异有统计学意义(HI: Z=-3.248、-3.360、-2.329, P<0.05; D2%: Z=-2.987、-3.397、-2.442, P<0.05)。D组自动计划的HI和 D2%与临床计划相当,且差异无统计学意义( P>0.05)。在保证PTV受量的同时,所有组中自动计划的OAR剂量学参数的平均值均低于临床计划。 结论:由宫颈癌临床计划建立的RapidPlan模型能够完成对不同处方剂量下子宫内膜癌及直肠癌的自动计划设计,初步证明了RapidPlan模型泛化的可能性。
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编辑人员丨1天前
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左乳腺癌保乳术后全乳腺野中野正向调强放疗与固定野逆向调强放疗剂量分布比较
编辑人员丨1天前
目的:探讨左乳腺癌保乳术后全乳腺野中野正向调强放疗(FIF-IMRT)与固定野逆向调强放疗(FFIO-IMRT)剂量分布的差异。方法:选取江苏省肿瘤医院2016年10月至2018年12月早期左乳腺癌保乳术后患者10例,均设计FIF-IMRT与FFIO-IMRT两组放疗计划,乳腺处方剂量为50 Gy,25次,5次/周,2 Gy/次。在计划靶区满足处方剂量前提下,用剂量-体积直方图(DVH)比较两种计划中计划靶体积(PTV)、危及器官、治疗跳数的剂量学差异。结果:PTV方面,两种计划适形指数(CI)差异无统计学意义( P>0.05);FIF-IMRT均匀性指数(HI)高于FFIO-IMRT(0.13±0.02比0.10±0.04, P<0.05);两种计划95%处方剂量曲线包括的体积比例(V 95%)、V 100%及最大放疗剂量(D max)差异均无统计学意义(均 P>0.05);FIF-IMRT V 105%及平均放疗剂量(D mean)均高于FFIO-IMRT[(37.63±8.85)%比(18.64±5.27)%,(51.81±0.17)Gy比(51.37±0.26)Gy,均 P<0.05]。心脏剂量方面,两种计划不小于30 Gy照射的体积比例(V 30 Gy)、V 40 Gy、D max差异均无统计学意义(均 P>0.05);FIF-IMRT V 5 Gy、V 10 Gy、D mean均低于FFIO-IMRT(均 P<0.05)。冠状动脉剂量方面,两种计划V 20 Gy、V 30 Gy、D max、D mean差异均无统计学意义(均 P>0.05),FIF-IMRT V 5 Gy、V 10 Gy均低于FFIO-IMRT(均 P<0.05)。左心室剂量方面,两种计划V 20 Gy、V 30 Gy、V 40 Gy、D max差异均无统计学意义(均 P>0.05);FIF-IMRT V 5 Gy、V 10 Gy、D mean均低于FFIO-IMRT(均 P<0.05)。左肺剂量方面,两种计划V 20 Gy、V 30 Gy、D max、D mean差异均无统计学意义(均 P>0.05);FIF-IMRT V 5 Gy低于FFIO-IMRT( P<0.05)。右肺、右乳及脊髓剂量方面,两种计划D max、D mean差异均无统计学意义(均 P>0.05)。治疗总跳数方面,FIF-IMRT低于FFIO-IMRT(255.6±5.6比525.8±86.9, P<0.01)。 结论:与FFIO-IMRT相比,FIF-IMRT虽然靶区均匀性略差、靶区高剂量区体积大,但仍在可控范围内,可满足治疗的要求。FIF-IMRT可有效降低正常组织低剂量辐射,治疗跳数明显低于常规FFIO-IMRT,可缩短单次治疗时间,减少治疗过程中患者体位移动造成的不准确性,并对机器损耗小。
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编辑人员丨1天前
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3种不同放疗技术在左侧乳腺癌保乳术后全乳腺放疗中的剂量学比较
编辑人员丨1天前
目的:比较3种调强放疗技术在早期左侧乳腺癌保乳术后全乳腺放疗中的剂量学差异。方法:回顾性分析2019年3月至8月在西安交通大学第一附属医院治疗的12例早期左侧乳腺癌保乳术后女性患者,年龄32~50(42.4±6.8)岁。分别设计基于固定角度适形调强放疗的混合调强(3DCRT+IMRT)、容积旋转调强放疗的混合调强(3DCRT+VMAT)和切线弧容积旋转调强放疗计划(t-VMAT),并比较3种放疗计划的计划靶区、危及器官剂量参数以及治疗效率的差异。组间数据比较采用配对 t检验。 结果:3种调强放疗计划的靶区剂量分布和危及器官受量均能满足临床要求。3DCRT+IMRT和t-VMAT两种计划相比,3DCRT+VMAT的靶区剂量学指标适形性指数(0.84±0.05对0.74±0.06对0.79±0.06)和均匀性指数(0.10±0.03对0.14±0.03对0.13±0.03)最优,差异均有统计学意义( t=-9.01~6.47,均 P<0.05);3DCRT+IMRT对患侧(左)肺的V 5[(35.92±8.01)%对(49.33±12.05)%对(60.58±12.94)%]、V 10[(25.50±6.91)%对(26.92±7.23)%对(41.25±10.37)%]、D mean[(10.14±2.43)Gy对(11.07±2.88)Gy对(14.52±3.32) Gy]和健侧(右)肺的V 5[(0.50±1.45)%对(2.17±3.76)%对(3.00±4.94)%]、D mean[(0.55±0.21)Gy对(1.79±0.58)Gy对1.75±0.70)Gy]及健侧(右)乳腺的V 5[(0.17±0.58)%对(1.92±4.10)%对(8.25±8.61)%]、D mean[(0.86±0.38)%对(1.65±0.45)%对(2.46±0.86)%]的保护最好。3DCRT+ VMAT的心脏V 30[(4.50±2.88)%对(5.00±3.25)%对(8.42±2.78)%]、V 40[(2.50±2.11)%对(3.25±2.53)%对(4.58±2.07)%]明显优于3DCRT+IMRT和t-VMAT,且差异均有统计学意义( t=-17.11~3.45,均 P<0.05 )。3DCRT+IMRT的平均机器跳数最小(280.90±52.18),t-VMAT的治疗时间最短。 结论:3DCRT+IMRT在低剂量区(<20 Gy)对健侧肺、患侧肺,健侧乳腺等危及器官的保护比较好,3DCRT+VMAT在提高靶区的均匀性和适形性方面有明显优势,且在高剂量区(>20 Gy)对患侧肺及心脏保护更好,t-VMAT缩短了治疗时间,提高了治疗效率和患者舒适度。
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编辑人员丨1天前
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基于Pinnacle脚本构建宫颈癌调强放疗自动计划的研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨基于Pinnacle脚本构建宫颈癌调强放疗(IMRT)自动计划的可行性及其在宫颈癌计划设计中的优势。方法:回顾性选取2020年1月至2022年8月于蚌埠医科大学第一附属医院放疗科接受宫颈癌IMRT病例共40例,其中25例作为目标函数初始化参考数据,在Pinnacle计划系统中设计自动计划脚本。对剩余15例病例分别进行自动计划与人工IMRT计划设计,比较两种计划设计用时,并通过剂量体积直方图对比靶区剂量学参数及危及器官受照剂量的差异。结果:自动计划组比人工计划组设计用时平均减少32.81 min,差异有统计学意义( t = -12.91, P<0.05)。相较于人工计划组,自动计划组中靶区适形度指数提高了0.01,靶区均匀性指数降低0.02,其中靶区适形度指数的差异有统计学意义( t = -0.08, P<0.05)。自动计划组中膀胱的 V40、 V45和直肠的 V40、 V45分别平均降低了6.88%、4.12%、9.93%、12%,差异均有统计学意义( t = -4.49、-4.46、-3.62、-5.80, P<0.05)。两种计划中小肠的 V30、 V50及 Dmax差异较小,其中 V30和 Dmax的差异均无统计学意义( P>0.05)。与人工计划组相比,自动计划组中双侧股骨头的 V45和 Dmean分别降低了7.9%、106.83 cGy,脊髓 Dmax降低了100.14 cGy,差异均有统计学意义( t = -6.00、-2.52、-2.55, P<0.05)。 结论:基于Pinnacle脚本构建的宫颈癌调强放疗自动计划,在保证靶区剂量均匀性和适形度的同时,降低了危及器官受照射量,同时提高了计划设计效率。
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编辑人员丨1天前
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头颈部肿瘤容积调强旋转放疗和适形调强放疗剂量学比较
编辑人员丨1天前
目的:比较头颈部肿瘤容积调强旋转放疗(VMAT)和适形调强放疗(IMRT)的剂量学差异。方法:选取2019年1月至2019年12月安徽医科大学第一附属医院经病理证实的46例头颈部肿瘤患者,所有患者采取仰卧位做CT模拟。勾画两个处方剂量水平的计划靶区(PTV),PTV70和PTV54,35次分割。使用同步加量计划。每例患者分别制定VMAT和IMRT计划,比较两者的剂量学差异。结果:VMAT计划PTV70的适形性指数(CI)95%高于IMRT计划(0.91±0.02 vs. 0.86±0.06),差异有统计学意义( t=4.933, P=0.004)。VMAT计划PTV54的均质性指数(HI)95%优于IMRT(0.09±0.04 vs. 0.26±0.02),差异有统计学意义( t=4.548, P=0.038)。VMAT的脊髓D 1%低于IMRT(37.62±4.34 vs. 40.93±7.45),差异有统计学意义( t=2.615, P=0.045)。VMAT的左腮腺剂量为(21.28±8.13)Gy,右腮腺剂量为(22.39±7.42)Gy,比IMRT[(22.73±11.42)Gy和(24.25±7.91)Gy]略低,但差异无统计学意义( t=0.703, P=0.322; t=1.134, P=0.315)。与IMRT相比,VMAT可大幅降低机器跳数(521±112 vs. 2 129±564),明显缩短患者治疗时间[(2.12±0.39)min vs.(9.18±2.62)min],差异均有统计学意义( t=18.957, P<0.001; t=18.213, P<0.001)。 结论:VMAT技术的剂量分布优于IMRT,危及器官受量降低,并且可减少机器跳数,缩短治疗时间。
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编辑人员丨1天前
