体部伽玛刀发展及临床应用

伽玛刀并不是刀,其学名是伽玛射线立体定向治疗系统。它集核物理、核医学、计算机,自动化控制和精密机械等高新技术于一身,它的发展代表了当今世界大型高科技医疗设备技术水平。1996年中国深圳奥沃公司研制成功世界新一代伽玛刀——OUR旋转式头部伽玛刀。体部伽玛刀是在头部旋转式伽玛刀基础上开发的一项新技术,是立体定向伽玛射线全身治疗系统的简称。运用头部伽玛刀的基本原理,将治疗适应证从头部拓展到全身,为治疗肿瘤提供一种全新方式。世界首台体部伽玛刀于1997年7月由湖北机床厂试制成功,安装于山东省肿瘤防治研究院。1998年…     

弧形调强放射治疗对剂量计算方法的要求

在弧形调强放射治疗的治疗计划设计中, 由于包含有很多照射方向, 调强最优化的射束元矩阵计算需要很大的计算量和存储量, 为提高计算效率常使用简化剂量计算模型计算射束元矩阵, 因此有必要研究简化模型对治疗计划质量产生影响。 对一个模拟例子和一个临床实例, 使用没考虑散射效应的原射线剂量计算模型计算射束元矩阵, 由此进行最优化计算。 在得到最优化强度分布后, 通过比较原射线剂量计算模型和微分卷积剂量计算模型得到的剂量分布, 研究了不同射束数目条件下, 使用简化剂量计算模型计算射束元剂量矩阵对最终的剂量分布质量的影响。 结果表明, 在射线束很多的情况下(对应弧形调强照射）, 用简化的剂量计算模型, 即不考虑散射来计算射束元剂量矩阵, 会导致靶区剂量分布的质量大大低于预期的剂量分布质量, 因此, 弧形调强放射治疗的最优化计算中, 有效考虑散射的影响是必要的。 In the treatment planning for arc intensity modulated radiation therapy, because many irradiation directions are involved, the computing time and storage space needed for calculating beamlet dose matrices in optimization is quite heavy. In order to improve the computation efficiency, the simplified dose calculation is often used for the calculation of the dose matrices. Thus, it is deserved to study how this simplification could influence the quality of the treatment plan. In this paper, a simulation and a clinical case are adopted. Using the primary dose calculation model without taking into account the scattering effect to generate the dose matrices of beamlets, the optimization for beam intensity profile are firstly carried out. Then, based on the obtained intensity profile, the dose distributions are recalculated by using the primary dose calculation model and the differential convolution superposition dose calculation model which is more accurate but more time consuming. By comparing dose distributions obtained by this two models, the influence of using simplified model for dose matrix calculation on beam profile optimization is studied. The results demonstrate that when the beam number is large(corresponding to the arc modulated radiation), using the simplified model for the calculation of dose matrix of beamlets will reduce the quality of dose distribution greatly comparing with the expected dose distribution quality. Thus it is very necessary to correctly take into account the scattering effect in beam profile optimization for the arc intensity modulated radiation therapy.     

基于混合Batho修正的RBM剂量计算方法在仿真头模实验中的剂量学验证

基于混合Batho修正的规则束模型剂量计算方法可以根据放射治疗过程中加速器相关物理参数和从病人的医学影像数据中获取的人体组织非均匀信息计算出人体内的剂量场数据。在简要介绍该方法的基础上,通过将其计算结果与仿真头模的实测结果进行对比,初步证明了该方法可以作为一种较为可靠的快速剂量计算方法供临床治疗计划系统使用。The dose distribution can be calculated by the Regular Beam Model （RBM） dose engine based on the accelerator parameters and the inhomogeneity data of the patient for the radiotherapy planning. In this paper, the newly-developed mixed Batho correction based RBM is introduced, and then the calculation results are compared with the measured ones using the head phantom. The results demonstrate that the RBM dose engine can be used as a kind of reliable fast dose calculation tool in the clinical treatment planning system.     

肿瘤放射治疗临床进展

 放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一。本文从放射物理与技术、放射生物学、肿瘤临床3 个方面,综述近年来肿瘤放射治疗的新进展,次促进对肿瘤放疗的现状、进展及其在综合治疗中的地位、作用的了解。     

Monte Carlo方法在放射治疗计划剂量计算中的应用

为了在放射治疗计划系统中的临床应用,探讨Monte Carlo剂量计算方法。应用已经建立Monte Carlo虚拟源模型,针对一例食道肿瘤病例,完成该食道癌患者放射治疗计划各个射野的剂量计算,并进行了计划设计。研究发现,高剂量区与计划靶区(PTV)保持了很好的适形,关键器官的照射量很小,得到了很好的保护。结果表明,用Monte Carlo虚拟源剂量计算模型生成的剂量分布符合临床放射治疗的实施原则,治疗计划靶区得到了高剂量照射,危险器官受照剂量远低于耐受剂量。由于该模型的精确性,完全可以替代现有的解析型剂量计算模型。     

柔性冷阴极新进展

由于在场致电子发射平板显示器、电子枪、X射线放射治疗、微波放大器件等真空微电子器件中具有重要的运用,因此基于准一维纳米材料冷阴极的研究引起了人们极大的研究兴趣。其中,由于在可卷曲场致电子发射平板显示器和柔性电子器件中具有重要应用前景,     

千伏级锥形束CT在摆位误差对鼻咽癌放疗剂量分布影响中的应用探讨

目的：探讨千伏级锥形束CT在鼻咽癌调强放射治疗中摆位误差的监测及分析鼻咽癌（NPC）调强放射治疗（IMRT）中误差对靶区和危及器官物理剂量学的影响。方法：随机抽取鼻咽癌患者5例。应用医科达Synergy肿瘤治疗系统IGRT-CBCT（Conebeam CT,CBCT）,每次照射钱获取X线容积图像（XVI）,将CBCT图像与计划CT图像靶中心匹配。获得x（左右）、y（头脚）、z（腹背）方向误差,并通过Pinnacle治疗计划系统研究误差在鼻咽癌放疗中对剂量分布的影响。结果：系统误差（均数）±随机误差（标准差）在x、y、z方向分别为（-0．55±1．14）mm、（-0．20±2．52）mm、（-0．56士1．18）mm,GTVnd总剂量变化范围0．29—11．54％,GTVnx为-0．27～0．54％,左晶体为-11．95～0．10％,右晶体为-18．27— -0．04％,脊髓为-0．15～8．35％,脑干为-5．50—6．15％。结论：鼻咽癌IMRT具有一定程度的摆位误差。在KV—CBCT系统下进行实时摆位误差纠正,可进一步降低摆位系统误差和随机误差,提高摆位精度。并提高靶区及周围器官所受计量的准确性。     

肿瘤放疗并发症概率预测模型参数拟合方法

为了建立具有群体特异性的肿瘤放疗NTCP预测模型,提出了一种模型参数拟合方法.首先,基于NTCP模型的特点构建最大似然函数;然后,分别采用确定性优化方法和随机性优化方法对最大似然函数进行优化,分析优化过程的时间成本及优化结果,探讨用于拟合NTCP模型参数的最优方法.实验结果表明,用于拟合NTCP模型参数的最大似然函数是非凸的,存在局部最优解;遗传算法是一种最稳定的最大似然函数优化方法,其运行时间比模拟退火算法短,而且可以在每次优化结束后给出全局最优解,以作为NTCP模型参数.所提方法可以帮助肿瘤放疗工作者在临床随访数据的基础上建立具有群体特异性的放疗并发症预测模型.     

磁共振引导下聚焦超声治疗骨转移瘤的研究进展

骨转移是癌症三大常见的转移部位之一，疼痛和骨破坏是其最常见的症状，严重影响人们的生活质量。磁共振引导下聚焦超声(MRgFUS)作为一种非侵入性、无电离辐射、无剂量限制、可以重复治疗的治疗方式，在癌性疼痛缓解和肿瘤进展控制方面取得了显著的临床疗效。本文从MRgFUS治疗骨转移瘤的基本原理、手术方法、治疗标准、疗效评价、治疗并发症及预防等方面，对MRgFUS治疗骨转移瘤的相关研究进行综合分析，以期为后期的临床应用提供参考。