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食管癌容积旋转调强放疗计划剂量学临床相关研究

【摘要】:第一部分食管癌sIMRT与VMAT放疗计划的剂量学对比研究目的:研究食管癌患者应用静态调强放疗(sIMRT)和容积调强弧形治疗(VMAT)计划剂量学差异。方法:收集37例食管癌单纯放疗患者CT模拟定位图像,勾画靶区和危及器官。对每一例患者的CT图像都设计sIMRT和VMAT两组计划,评估大体肿瘤靶区体积(GTV)、计划靶区体积(PTV)和危及器官的剂量学参数,两种计划的比较采用配对t检验方法。结果:与sIMRT相比,VMAT计划的GTV的D99、D95、Dmean的剂量较低(t=-5.308、-4.546、-2.422,P=0.000、0.000、0.021),PTV的99%、95%的覆盖度、最大剂量均高于sIMRT(t=0.101、0.782、0.752,P=0.920、0.739、0.457)。但PTV的105%覆盖度较sIMRT低(t=-8.216,P=0.000),二者有明显差异,VMAT较好。适形指数、不均匀指数相似(t=-0.147,P=0.884;t=2.56,P=0.89)。危及器官比较中,VMAT的双肺V20、V30、平均剂量(肺MLD)明显低于sIMRT(t=-12.690,P=0.000;t=-2.870,P=0.007;t=-3.659,P=0.001),均有统计学差异。脊髓、心脏照射量较低,但二者没有统计学差异(P=0.743,P=0.519)。机器跳数分别为:572.33±97.9、754.95±177.6,VMAT的机器跳数减少24%(P=0.000)。结论:VMAT较sIMRT靶区包绕较好,能处理PTV的剂量热点问题,可使双肺V20、V30的受照射剂量变低,显著缩短单次治疗时间,提高患者治疗效率。因此VMAT在食管癌的放疗上,尤其老年患者,心肺功能差患者易获益。第二部分食管癌s IMRT与VMAT放疗计划发生放射性肺损伤的剂量学因素目的:对比食管癌静态调强放疗(s IMRT)与容积调强(VMAT)中双肺耐受量剂量学因素,探讨食管癌理想调强放疗的理论依据。方法:采用医科达Oncentra调强计划系统,对40例首次治疗食管癌病人分别设计s IMRT和VMAT两组计划。规定95%PTV处方剂量为60Gy/30f/200c Gy,计划靶区(PTV)完成95%处方剂量前提下,评估计划。采用剂量体积直方图(DVH)比较两组双肺受照射剂量。治疗采用VMAT方式,分别比较VMAT计划治疗中左右肺剂量学因素与放射性肺损伤发生的关系。结果:VMAT较s IMRT显著改善靶区剂量,可使双肺V20、V30的剂量降低,与放射性肺损伤有关的因素最大剂量(Dmax)、最小剂量(Dmin)、平均剂量(Dmean)、肺V10、V20、V30、V50,其中V20、V30、Dmean的参数有著性差异。结论:相关剂量学因素可以较好地预测放射性肺损伤的发生,尤其双肺V20、V30的剂量是发生放射性肺损伤的独立关键因素。胸部肿瘤中,VMAT计划系统可使双肺耐受剂量明显降低。第三部分Compass验证系统在食管癌放疗调强系统应用价值分析目的:探讨COMPASS验证系统在食管癌容积旋转调强剂量验证中的可行性分析。方法:选取37例食管癌初治患者在Oncentra治疗计划系统,进行VMAT计划设计,然后将治疗计划通过MOSAIQ网络传输至COMPASS验证系统和治疗的加速器上。分别对比计划系统下的靶区的计算结果和COMPASS验证系统下实际测量结果二者之间差异。分别计算各靶区的平均剂量(Dmean)、95%体积受照射的剂量(D95)和γ值,单独比较二者双肺V20、V30剂量学指标。结果:计划系统计算结果和COMPASS实际测量的结果二者在靶区的γ通过率均92%,各个靶区的Dmean,平均偏差太多3%,各个靶区Dmean的偏差平均值在1%以内。验证系统与计划系统下双肺V20、V30分别为(19.86±2.18、20.03±2.21)%和(12.35±2.61、12.40±2.52)%。COMPASS测量的双肺V20、V30剂量都比计划系统计算的结果小。结论:COMPASS验证系统可满足临床的要求,γ通过率均92%,并可快速、直接地分析出正常器官理论和实际照射两者的差异。

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