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非小细胞肺癌影像引导放疗过程中锥形束CT增强扫描技术
作为图像引导放疗(IGRT)的主要实现方式,kV级X线锥形束CT(CBCT)主要用于各轴向摆位误差的在线和离线校正,同时也被用作放疗计划在线和离线校正.笔者自2006年6月开始使用IGRT系统于非小细胞肺癌IGRT后发现,CBCT平扫图像与治疗计划制定前CT模拟定位所获得增强cT扫描图像匹配时,因cBcT图像为平扫且CBCT扫描时间较长(1 min)、呼吸运动造成的伪影大,使CBCT图像清晰度明显低于CT模拟定位所获得增强扫描图像,从而影响匹配精度和误差校正.为此进行了自主呼吸控制(ABC)非小细胞肺癌CBCT增强扫描研究,以利于以CBCT为基础照射靶区和治疗计划的修正.
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间歇式屏气CBCT图像采集优选模式研究
目的：旨在建立一种实用型间歇式屏气CBCT图像采集优选模式。方法利用自制呼吸运动模型模拟肿瘤患者膈肌附近肿块在屏气和自由呼吸状态下的运动情况并行CBCT扫描。扫描模式有常规屏气CBCT扫描（主要分为屏气间隙暂停扫描、进行自由呼吸、自由呼吸不计入扫描过程）及间歇式屏气CBCT扫描Ⅰ型和Ⅱ型（主要分为若干个屏气和自由呼吸时段，以近3∶1比例作间歇式调配并一次完成扫描），将常规屏气CBCT扫描作为标准技术，与2种间歇式屏气CBCT扫描就图像质量及使用该图像实现三维配准的精度进行量化比较分析。间歇式屏气CBCT图像质量参数与常规屏气CBCT图像行配对t检验。结果2种间歇式屏气CBCT图像均产生运动伪影，其重建像素值与常规扫描相比较为一致（P＞0.05），均匀性无明显改变（P＝0.02、0.53），但图像信噪比分别减少30％和60％（ P＜0.05）。图像配准误差除上下方向大为0.4 cm以外，其余均在0.1 cm以内。结论在体模研究阶段，间歇式屏气CBCT扫描图像采集模式并未明显降低图像质量和配准精度，其实际临床的可行性还需在大量患者身上进一步得到验证。
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呼吸控制技术用于放射治疗的研究进展
随着计算机和三维影像技术的快速发展,精确放射治疗已成为当前放射治疗的主流和今后发展的方向,但照射时,患者内部器官自主和不自主运动导致的肿瘤位移在很大程度上限制着此技术的发展.由生理过程引起的内部器官在同次治疗中的运动影响精确放射治疗,肿瘤运动即时间因素的四维放射治疗尤为重要,呼吸运动是同次治疗中大幅度的器官运动,因此,控制呼吸已成为目前研究的热点[1].呼吸运动对精确放射治疗的影响主要体现在以下两方面:(1)以呼吸运动而确定的临床靶区(clinical target volume,CTV)到计划靶区(planning target volume,PTV)的边界,使肿瘤周围正常组织的受照体积和受照剂量增加;(2)呼吸运动与多叶光栅运动的不同步性,导致实施剂量与计划剂量不同.我们将结合文献和我院的工作,对呼吸控制技术在胸部和上腹部肿瘤精确放射治疗中的研究进展予以介绍.
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肺纤维组织细胞瘤1例
1 病例介绍 患者，男，11岁，1年前无明显诱因出现咳嗽、咳痰，呈阵发性，痰少呈白色黏痰。间断性发热，体温高达38.2℃，偶有胸闷、气短，尤以活动后为著。查体：全身浅表淋巴结不大，胸廓对称，右侧胸廓呼吸运动减弱，右肺下野叩诊呈实音，未闻及干湿口罗音。胸部X线片示：右侧液气胸。CT检查提示：右肺下叶占位病变。病理检查：一叶肺切除标本14cm×……
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构音障碍的评定与康复治疗
1构音障碍的定义和分类1.1构音障碍(dysarthria)是由于神经病变、与言语有关肌肉的麻痹、收缩力减弱或运动不协调所致的言语障碍.此定义强调呼吸运动、共鸣、发音和韵律方面的变化.从大脑到肌肉本身的病变都可引起言语症状.病因常见于脑血管意外、脑肿瘤、脑瘫、肌萎缩侧索硬化、重症肌无力、小脑损伤、帕金森氏病、多发性硬化等.
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儿童阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者并发肺动脉高压一例
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)是一类发病率较高并具有一定潜在危害的疾患.患者由于睡眠中反复发生的呼吸暂停和低通气,导致胸腹矛盾呼吸运动增强,胸腔负压升高、回心血量增多、通气血流比例失调;同时,长期严重的低氧、高碳酸血症引起肺小动脉收缩,肺动脉阻力增加,形成肺动脉高压;长期右心负荷的增加,可造成右心室肥厚并扩大,成为引发肺源性心脏病的病理生理基础.现报告1例OSAHS并发肺心病的患儿.
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颈部闭合性外伤致喉及气管损伤一例
患者男,42岁,因车祸受伤40 min于2010年3月10日入院.患者车祸伤后立即出现胸痛,高度呼吸困难,伴有咯血及声嘶,急诊收入胸外科.人院查体:患者神情恍惚,自动体位,瞳孔对光反射灵敏,颈部及上胸壁肿胀明显,吸气性三凹征明显,无明显喉鸣音,气管居中,胸壁双侧呼吸运动一致,双肺叩诊呈鼓音,双肺听诊呼吸音不清,未能扪及心尖搏动,叩诊心界缩小,腹部及四肢未见异常.血氧饱和度0.60-0.70.
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右胸巨大非霍奇金淋巴瘤误诊为侵袭性胸腺瘤一例
患者男,28岁.因乏力、盗汗、咳嗽、胸部不适就诊.胸透发现右中上纵隔巨大肿物,无胸闷、气短.体检:右侧胸廓稍隆起,呼吸运动度减弱,语颤增强,第2～5肋间叩之实音,右肺呼吸音减弱.各关节无红肿,全身表浅淋巴结无肿大.胸片:右胸第2～5前肋处圆形密度增高影.约14 cm×11 cm大小,密度较均匀,内缘与纵隔相连,略成锐角,外缘达胸壁,边界清楚(图1),侧位肿块位于前中纵隔; CT:右前中纵隔巨大软组织密度影,均匀无强化(图2); MR T1WI、T2WI:右前纵隔可见约14 cm×10 cm×11 cm团块状较长T2、质子像及等T1信号(与椎体比较),内部信号均匀,病灶与受压萎陷的肺组织间有线状T2 、T1低信号影相隔,向后明显压迫上腔静脉使之后移,呈细条状,主支气管受压变窄,气管、支气管均明显后移,病灶间与纵隔脂肪界限不清,包绕升主动脉,心包脂肪前见条状长T2、较长T1改变,隆突下亦可见约3.0 cm×3.8 cm×2.0 cm等T1 、T2信号,双肺野胸壁未见改变(图3,4).
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主支气管内支气管囊肿影像表现一例
患者男，57岁。因咳嗽1个月于2015年4月5日就诊。患者1个月前无明显诱因出现阵发性咳嗽，伴少量白痰，不易咳出，发作时感胸闷、喘憋。体检：双侧呼吸运动正常，语音震颤无异常；双肺叩诊呈轻音，听诊双肺呼吸音低，未闻及干湿性啰音。
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巨气管支气管症一例
患者男,58岁.慢性支气管炎、肺结核病史2年,反复咳嗽、咯痰加重20 d.体检:桶状胸,呼吸运动减弱;触诊语颤减弱;叩诊过清音;听诊心音遥远,无杂音,呼吸音减弱,肺部散在干、湿音.胸部平片:气管明显扩张、增粗,右上肺陈旧结核,支气管及肺内感染.CT:全程气管、右和左主支气管明显扩张、增粗,管壁软化变形,有多个大小不等的憩室形成,颈段T1平面气管横径和前后径分别为6.4 cm和5.1 cm,主动脉弓上2.0 cm平面气管横径和前后径分别为5.2 cm和3.7 cm,气管分叉平面右和左主支气管直径平均值分别为2.4 cm和2.6 cm,周围支气管管径正常,右肺上叶后段有斑片状密度增高影,CT值52 HU,其内有多发小点状钙化影(图1,2).影像诊断:(1)巨气管支气管症(TBM);(2)右上肺陈旧结核.
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周期运动靶区受照剂量分布的模拟计算及验证
目的 基于剂量矩阵叠加算法计算周期运动靶区的剂量分布,并验证其准确性.方法 用二维空气电离室矩阵MatriXX系统和周期运动平台相配合,实测靶区在静态和周期运动状态下进行调强放疗时的剂量分布.根据周期运动靶区在照射过程中的运动特点,提出了预测其剂量分布的剂量矩阵叠加算法,并用Matlab 7.0工具软件编写了相应的模拟计算程序,预测了不同运动幅度(±5、±10、±15 mm)时靶区的剂量分布.结果 周期运动靶区的模拟剂量分布与静态靶区的实测剂量分布相比,在靶区中心大部分区域二者相对偏差小于1%,在靶区运动方向,模拟的高剂量区域向内收缩,低剂量Ⅸ域向外扩张,但50%等剂量曲线范围未见明显改变.周期运动靶区的模拟剂量分布与动态下的实测分布相比,二者的离轴比几乎重合,仅在射野外的低剂量区域中(<10%)有细微偏差.结论 剂量矩阵叠加算法能较准确计算周期运动靶区的受照剂量分布.
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食管胸中段癌三维适形放疗中呼吸运动导致靶区移位的研究
目的 测量食管胸中段癌三维适形放疗中因呼吸运动而导致的靶区移位大小,为临床医师选择食管胸中段癌靶区外扩范围提供参考.方法 对10例食管胸中段癌患者行三维适形放疗定位时,分别于自由呼吸(FB)、自由吸气末屏气(IBH)及自由呼气末屏气(EBH)3个时相行相同范围的CT定位扫描.3套图像传输到计划系统并按照相同标准进行靶区的勾画.测量3种不同呼吸状态之间的大体肿瘤靶区(GTV)中心点移位、GTV每层中心点移位、感兴趣层面的GTV边缘形变移位,得到包含全部数值的综合值.并根据GTV移位的95%置信区间推断合适的内边界(IM)值.结果 ①测量GTV中心点为左右方向(0.19±0.16)cm,头脚方向(0.54±0.19)em,前后方向(0.16±0.14)cm;每层中心点分别为(0.19±0.15)cm、(0.54±0.16)em和(0.16±0.13)cm;边缘分别为(0.26±0.19)cm、(0.54±0.18)cm和(0.24±0.19)cm;各方向含全部数值的综合值分别为(0.23±0.17)cm、(0.54±0.17)cm和(0.21±0.17)cm.其95%置信区间,左右、头脚和前后方向分别为0.21～0.25 cm、0.53～0.56 cm和0.19～0.22 cm.②以EBH为基准,在IBH时左右方向,未发生移位的占8.2%,向右移位的占73.3%,向左移位的占18.5%;在头脚方向均向脚侧移位[(0.54±0.17)cm];在前后方向,未发生移位的占8.2%,向后移位的占16.6%,向前移位的占75.2%.③GTV移位与IBH-EBH之间双肺体积变化值呈正相关(r=0.683,P=0.032),与GTV体积及长度均无相关.结论 在食管胸中段癌的三维适形放疗中,呼吸运动可导致GTV移位,IBH较EBH时趋于向脚侧、向前、向右移位.
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非小细胞肺癌精确放疗中三种CT扫描方法的研究
目的 比较自主呼吸控制(ABC)、自由呼吸(FB)状态下慢速CT扫描(SS)和常规轴位扫描在周围型非小细胞肺癌(NSCLC)精确放疗中减小放射性肺损伤方面的作用差异.方法 10例周围型NSCLC患者在适形放疗定位时分别采集3种CT图像:①邝时常规轴位扫描;②ABC螺旋CT快速扫描;③FB时慢速CT扫描.将3套图像传输至计划系统,分别制定3个适形放疗计划,比较3个计划的大体肿瘤靶区(GTV)、临床靶区(CTV)、计划靶区(PTV)、受照剂量>20 Gy的正常肺组织占全肺体积的百分比(V20)及全肺平均受照剂量(Dmean).结果 3个计划的GTV、CTV体积以慢速扫描似乎大,ABC计划似乎小,但差异无统计学意义(F=1.513,P=0.238;F=1.376,P=0.270);FB常规轴位计划的PTV体积大,且分别与另2个计划问差异有统计学意义(F=26.148,P=0.000);V20、D
>在FB常规轴位计划均大,且FB计划和另2个计划问差异有统计学意义(F:7.623,P=O.002;F=18.217,P=0.000).结论 相对于FB状态,使用ABE或慢速CT扫描可有效减少周围型NSCLC精确放疗中正常组织的受照体积和剂量,减小放射性肺损伤的发生率. -
应用4D-CT对非小细胞肺癌由呼吸运动所致肺受量变化的研究
目的 使用4D-CT评估在肺癌的放射治疗中呼吸运动对肺受量的影响.方法 选取本院10例非小细胞肺癌患者.在治疗前行4D-CT扫描定位,每例患者均获取10个呼吸时相的CT图像序列,在大密度投影(MIP)图像中勾画靶区,在平均密度投影(AIP)图像中制定计划,然后将计划移植到其他时相图像中计算肺受量,评估肺和体内的绝对剂量体积.结果 肺平均剂量受到呼吸运动的影响很大,不同肿瘤位置时其影响差异较大,当肿瘤位于肺内部时,平均剂量与肺体积变化趋势相同,幅度2.18％显著小于肺体积的变化4.49％(t=4.189,P＜0.05),当肿瘤位于肺边缘时,肺平均剂量与肺体积变化趋势相反,变化幅度3.76％,小于肺体积的变化4.49％(仁25.007,P＜0.05).呼吸运动对体内V5、V10和V20影响很小,体内剂量变化幅度相应为0.47％、0.28％、0.17％,均小于肺体积的变化4.49％(t=11.371、11.188、11.377,P＜0.05).肺体积量V5、V10和V20与肺体积变化趋势相同,幅度分别为2.39％、1.91％、1.80％,均小于肺体积的变化4.49％(t=2.279、2.298、2.485,P＜0.05).结论 肺的平均剂量随呼吸运动变化明显,在制定计划时要更加谨慎评估肺受量.
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利用两相CT融合技术改善胸腹部肿瘤靶区勾画的初步评价
胸腹部肿瘤会随呼吸运动发生位置和形状变化.在应用三维适形及调强放疗时,如何确定不同患者从临床靶区(CTV)到内靶区(ITV)的个性化边界是一个突出的问题[1].Bosmans等[2]报道了用两相CT确定ITV的方法,使ITV既能包括靶区自身运动又不致太多正常组织受照.本研究回顾性分析采用该方法对胸腹部肿瘤进行的计划设计,与通常所用的基于自由呼吸CT设计的计划进行了比较.
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肺部肿瘤PET/CT模拟定位精确放射治疗体位固定探讨
适形和调强放射治疗技术正逐步应用于肺部肿瘤的治疗.但由于呼吸运动的存在,使肺部肿瘤在放射治疗中的精确性受到影响.如何控制呼吸运动、提高肺部肿瘤放射治疗的准确性,成为精确放射治疗中一个急待解决的课题.本研究主要探讨在经PET/CT融合图像优化PTV的适形和调强放射治疗计划实施时,用热塑体膜同定患者体位并限制呼吸运动后肺部肿瘤照射野中心点位移的变化及其影响因素.
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基于小波变换和Canny算子的膈肌运动规律自动检测方法研究
目的 探索基于小波变换和Canny算子的膈肌运动规律自动检测方法.方法 采用小波变换对实时采集的患者自由呼吸状态下的胸部透视序列图像进行增强,对增强后的图像使用Canny算子实现膈肌边缘提取,通过Matlab编程跟踪患者图像中膈肌的位置变化,建立患者膈肌的呼吸运动曲线.结果 平静自由呼吸状态下,自动检测膈肌运动规律曲线与手工测量的曲线在幅度和周期上比较一致.患者在一次XVI Motion-ViewTM透视过程中约包含6～7个呼吸周期.膈肌头脚方向运动幅度不完全一致,大小为6.7 ～8.0 mm,平均为7.4 mm.同一患者不同分次间呼吸周期差异不明显,但在患者情绪激动或者由于自身原因如咳嗽等引起的剧烈呼吸运动时,则会产生明显差异.结论 与手工测量方法相比,小波变换和Canny算子的膈肌检测方法能自动有效检测患者呼吸运动变化,分析时间短、精度高.
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放疗中呼吸运动对不同形状射野剂量分布的影响
目的 利用剂量胶片分析研究放射治疗中呼吸运动对靶区剂量分布的影响.方法 应用可内置胶片的QUASAR多功能呼吸运动体模,在运动和静止状态下分别照射正方形、圆形、椭圆形、哑铃形和凹形5种形状的模拟射野.比较其剂量分布的差别.用平板体模在位移为0、0.5、1.0、1.5和2.0 cm时分别照射圆形、椭圆形、正方形射野,比较不同靶区位移大小对剂量分布的影响.应用的比较方法包括等剂量线、γ值和NAT比较法.提出面积变化因子F6(运动状态下面积,静止状态面积或位移不为0时的面积/位移为0时的面积.以FS90、FS50、FS25分别代表90%、50%、25%剂量曲线包围的面积在不同状态下的比值).结果 与静态下相比,水平运动状态下的FS90减小,FS25增大.位移越大,它们偏离程度越大.垂直运动状态,正方形和哑铃形射野的F5有变化,其余变化很小.γ值和NAT比较:各射野的水平运动状态和静止状态比较,Pγ<60%和PNAT<75%;正方形、圆形、凹形和哑铃形照射野的垂直运动状态与静态下相比,Pγ<85%;平板体模验证中,Pγ和PNAT随着位移的增大而减小.结论 呼吸运动对靶区放射治疗的剂量分布的影响表现为沿运动方向高剂量区域内收,低剂量区扩大,这种影响随着肿瘤位移的增大而增大.
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调强放射治疗中吸收剂量的验证
调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)是Bjarngard等~([1])于20世纪70年代末提出的,调整射线束以达到高度适形剂量分布为目的~([2]),已成为头颈部肿瘤、乳腺癌、前列腺癌等肿瘤的普遍治疗技术~([3]).IMRT治疗计划精确复杂,执行中准直器位置的变化,子野的数量,影像技术的限制,呼吸运动以及治疗前摆位等因素增加了吸收剂量的不确定性.生物效应与组织中吸收剂量的大小有关.
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甲醛甲酚诱发支气管哮喘
患者女,50岁,因发作性呼吸困难收入院.患者于住院前3天行口腔治疗,5十内封甲醛甲酚(FC)棉球,十5玻璃离子充填,当时患者即感胸闷,未予注意,但FC气味与胸闷一直并存.至住院当日下午感胸闷加重,呼吸困难,急诊收入住院.追问患者于40年前曾有呼吸困难、胸闷症状,给予氨茶碱静推治疗后缓解.近2年半因患精神分裂症,服奋乃静,地西泮等药物治疗.体检:T 37℃,P 108次·min-1,R 31次·min-1,BP110/80mmHg,痛苦面容,胸部饱满,呼吸运动减弱,两肺叩诊过清音,听诊可闻散在哮鸣音.诊断:过敏性支气管哮喘.给予吸氧,5%葡萄糖注射液250ml+氨茶碱0.25g静滴,qd,0.9%氯化钠注射液250ml+青霉素640万u静滴,qd,甘草片2片po,tid等治疗.症状有所控制.行玻璃离子过敏试验阴性,并于当日行5十干尸充填治疗,次日症状明显缓解,于第3天痊愈出院.
