摘要：目的:探讨机器跳数优化对鼻咽癌容积旋转调强放疗的影响。方法:回顾性选取2022年10月至2023年3月在某院经病理诊断为鼻咽癌的21例患者,为每位患者设计双弧容积调强放疗计划,通过光子优化算法进行计划优化,不使用机器跳数目标(monitor unit objective,MUO)工具进行设计,将该计划命名为base。保持计划base的参数设置,仅使用MUO工具并将其Maximum MU参数值设置为计划base的总机器跳数的30%,Strength参数值分别设置为50、80和100后进行重新优化,得到计划S50、S80和S100。比较计划S50、S80和S100与计划base的靶区和危及器官剂量分布、机器跳数、出束时间以及γ通过率。采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。结果:在计划S100中只有4例患者的PCTV2靶区D98%剂量相比于计划base下降幅度超过4%。在计划S80中只有2例患者的PGTV和PGTVnd的Dmax剂量以及PCTV2的D98%剂量相比于计划base下降幅度超过3%,但下降幅度未超过4%,其他靶区剂量参数变化幅度多数小于2%。相对于计划base,计划S50、S80、S100均会增加脑干的Dmax,差异有统计学意义(P均<0.05),但最大增量不超过1.5%。计划S50可以降低左右腮腺的D50%和Dmean,计划S80可以降低左右腮腺的Dmean和左腮腺的D50%,差异有统计学意义(P<0.001),计划S100相对于计划base会增大左右腮腺的D50%和Dmean、脊髓的Dmax,差异有统计学意义(P均<0.05)。计划S80和S100相对于计划base会提高甲状腺的V40,差异有统计学意义(P<0.05)。计划S50、S80和S100相对于计划base机器跳数分别平均降低5.1%、21.5%和30.9%,4种计划的平均出束时间基本保持在2.5 min。在1%/1 mm条件下,计划base、S50、S80和S100的γ通过率依次增加。结论:将机器跳数优化应用于鼻咽癌容积旋转调强放疗中可以在保证靶区剂量覆盖和危及器官保护的同时,有效减少计划的机器跳数,提高1%/1 mm条件下的γ通过率。

摘要：目的研究食管癌容积调强计划中基于剂量体积(Dose-Volume,DV)目标优化的基础上添加不同的广义等效均匀剂量(Generalized Equivalent Uniform Dose,gEUD)优化参数a值再进行优化对剂量分布的影响。方法回顾性选择16例胸中下段食管癌患者为研究对象,为每例患者设计6种食管癌容积调强(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划,其中仅使用DV进行优化的命名为DV,基于DV给心脏添加a=1,全肺a=1,脊髓a=20进行优化,命名为DV_a1;基于DV为心脏和全肺添加mean目标参数,脊髓a=20进行优化,命名为DV_mean;基于DV为心脏添加a=1,全肺a=0.1,脊髓a=20进行优化,命名为DV_a0.1;基于DV为心脏添加a=3,全肺a=3,脊髓a=20进行优化,命名为DV_a3;基于DV为心脏添加a=1,全肺a=1,脊髓a=40的目标函数进行优化,命名为DV_a40。所有计划均满足靶区目标剂量覆盖靶区体积达到95%以上。比较靶区的适形性(Conformity Index,CI)和均匀性(HomogeneityIndex,HI),双肺的V5、V10、V20、V30和平均剂量,心脏的V30、V40和平均剂量,脊髓的最大剂量。结果计划DV、DV_a1、DV_a3、DV_mean之间的CI无显著性差异(P>0.05),DV_a3的HI显著低于DV和DV_a1(P<0.001和P=0.016),且低于DV_mean,但没有显著性差异(P=1.000)。DV_a0.1相比DV、DV_mean、DV_a3可以显著降低全肺V5(P<0.05),但比DV_a1、DV_mean、DV_a3显著增加V20(P<0.003),DV_a3可以显著降低全肺的V30(P<0.02)和心脏的V40(P<0.001)。DV_a1相比DV_mean可以降低全肺和心脏的平均剂量,但差异不显著(P=0.189和P=1.000)。DV_a40相比DV_a1和DV可以显著降低脊髓最大剂量(P=0.014和P<0.001)。结论在基于剂量体积计划的基础上对危及器官添加gEUD upper优化目标可以在保证靶区剂量覆盖的同时显著降低危及器官受照射剂量。g EUD upper优化目标参数a的不同取值可以实现危及器官不同程度剂量体积大小的降低,使用a=1的目标优化往往比添加平均剂量目标函数优化更能降低危及器官的平均剂量。

摘要：目的比较宫颈癌术后不同射野方向和射野数目的静态调强放射治疗(IMRT)计划对靶区和危及器官的剂量分布,以及计划的机器跳数和子野数,以便确定较优的静态IMRT计划。方法随机选择10例宫颈癌术后患者,年龄44~64岁,中位年龄54岁。为每例患者设计6种静态IMRT计划,给予处方剂量50 Gy/2 Gy/25 f,所有计划都满足靶区目标剂量覆盖靶区体积达到95%。6种静态IMRT计划分别命名为5F-IMRT-0、5F-IMRT-180、7F-IMRT-0、7F-IMRT-180、9F-IMRT-0、9F-IMRT-180。分别比较每种计划的靶区最大剂量、最小剂量、平均剂量、均匀性指数,危及器官受照剂量,以及计划的机器跳数和子野数目。结果6种静态IMRT计划临床靶区(CTV)的最大剂量、最小剂量、平均剂量、均匀性指数的差异无统计意义(P>0.05)。对于脊髓,5F-IMRT-180计划比9F-IMRT-180计划平均高327.8 Gy(t=2.706,P=0.03);与其他IMRT计划差异无统计学意义(P>0.05);9F-IMRT-180计划的受照剂量最低。对于膀胱,6种静态IMRT计划相互之间的平均受照剂量Bladder_(mean)、V_(50)差异无统计学意义(P>0.05),但9F-IMRT-180计划相对于其他5种静态IMRT计划的平均受照剂量Bladder_(mean)、V_(40)受照体积都要低。对于直肠,6种静态IMRT计划的平均受照剂量Rectum_(mean)、V_(50)差异无统计学意义(P>0.05),但9F-IMRT-180计划的平均受照剂量Rectum_(mean)、V_(40)和V_(50)都较低。对于左股骨头,6种IMRT计划相互之间平均受照剂量差异无统计学意义(P>0.05),但9F-IMRT-180计划的平均受照剂量、V_(25)和V_(35)都较低。对于右股骨头,6种IMRT计划中,5F-IMRT-0计划的平均受照剂量和V_(25)都是最高的(P0.05)。6种静态IMRT计划的危及器官受照剂量、机器跳数、子野数差异有统计学意义(P<0.05)。结论6种静态IMRT计划中,5F-IMRT-0计划相对其他5种IMRT计划在保护危及器官方面和正常组织剂量分布方面较差;所有计划中,9F-IM-RT-180计划的危及器官受量处于最低的水平,可作为临床首选。

摘要：目的:探讨Varian Eclipse计划系统MU Objective工具在鼻咽癌容积调强放射治疗(VMAT)计划中的应用,旨在保证治疗计划质量的同时降低治疗计划的机器跳数(MU)。方法:选取已接受容积调强放射治疗技术的21例鼻咽癌患者,在未使用MU Objective工具的情况下给每例患者设计治疗参考计划(MU_(ref));将使用MU Objective工具对MU_(ref)进行重新优化,分别设置MU_(ref)的MU的30%、50%、70%、90%和120%,分别命名为MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)、MU_(90%)和MU_(120%)。将治疗计划MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)、MU_(90%)和MU_(120%)分别与MU_(ref)进行配对t检验统计分析,比较两种治疗计划的靶区、危及器官(OAR)剂量分布和计划的MU。结果:使用MU Objective工具对参考计划优化MU后,与参考计划相比部分靶区和OAR剂量体积参数差异虽有统计学意义,但无临床意义。治疗计划参数为MU_(30%)、MU_(50%)、MU_(70%)和MU_(90%)时,与MU_(ref)比较计划MU平均分别减少21.5%、19.5%、16.6%和8%,差异有统计学意义(t=9.652,t=8.843,t=8.963,t=11.323;P<0.05)。在MU_(120%)时,治疗计划MU平均增加1.7%,但未显著提高靶区剂量覆盖。结论:对于鼻咽癌VMAT计划,使用Eclipse计划系统的MU Objective工具在减少计划MU的同时可获得与参考计划相似的剂量分布。MU Objective工具可作为鼻咽癌或其他部位VMAT计划的常规使用工具,以保证计划质量同时减少放射治疗计划的MU。