基于常规加速器的全身调强放疗新技术的研究

Total body irradiation (TBI) is commonly used as a preconditioning regimen in the treatment of hematological malignancies that require bone marrow transplantation (BMT). Conventional TBI is primarily limited by the toxicity to organs at risk because of impossibility of sparing critical organs. In the study, a new "rotation-translation" IMRT technique will be developed for TBI. The overall process of radiotherapy including simulation, planning, verification and delivery for TBI will be discussed. Two clinical applications of this technique are evaluated as well, one is total marrow irradiation and the other is total marrow irradiation plus lymphatic irradiation. In addition, the three-isocenters technique will be developed and the dose distribution and delivery efficiency of the two techniques will be compared. This research aim to provide an effective technique for TBI, which can not only meet the clinical requirements of dose distribution, but has widespread operability with low expenditure.

作为骨髓移植的预处理方案，全身照射广泛用于白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等恶性肿瘤的治疗。传统照射方法由于正常器官受量过大而带来较多的并发症，近年来国外提出应用调强技术实施全身照射，国内未见相关研究。本课题组提出一种新的基于常规加速器的旋转平移全身调强照射技术，在我们前期的研究中，对该技术的治疗长度与宽度、多个射野中心的计划设计方法和照射设备的可实施性等方面进行了初步研究，结果证实了该技术的可行性和优势。本研究将进一步从放射治疗的整个过程包括CT定位、治疗计划设计、治疗计划的模拟及实施治疗四个步骤来建立这种治疗技术，尽可能降低危及器官剂量并达到临床要求的剂量分布；根据两类临床应用来定义不同靶区来进行研究，一类是全骨髓照射，第二类是全骨髓和淋巴的照射。本研究以期为开展全身照射提供一种剂量分布优、应用范围宽、经济合算的解决方案。

作为骨髓移植的预处理方案，全身照射广泛用于白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等恶性肿瘤的治疗，传统照射方法由于正常器官受量过大而带来较多的并发症，本课题组提出了一种新的基于常规加速器的旋转平移全身调强照射技术，本研究从放射治疗的整个过程包括CT定位、治疗计划设计、治疗计划的模拟及实施治疗四个步骤来建立这种治疗技术，对该技术中的治疗长度与宽度、多个射野中心的计划设计方法和照射设备的可实施性等方面进行了研究，并与三个中心的治疗技术进行比较，结果证实了该技术的可行性和优势。.主要得到了以下几个方面的结果：.（1）通过该研究的计划设计实验，确立了确立了较大治疗范围靶区的最优化的计划设计方法，包括射野数目、射野角度设置、不同子野数目和子野面积等参数对计划质量的影响；通过一种新的计划优化方法解决了三个中心计划设计方法中的射野衔接问题，避免了高剂量和低剂量区的产生，降低了对应的并发症发生概率。.（2）新技术和三个中心的技术都满足了靶区剂量分布的要求，同时新技术的危及器官平均剂量比传统照射方法降低了1.28~2.35倍，三个中心的技术危及器官平均剂量降低了1.22~2.05倍。.（3）通过仿真体模、热释光和胶片测量验证，显示了靶区和危及器官的较好的剂量准确性，体模实验显示剂量准确性在4%以内；三维电离室矩阵剂量准确性验证通过率结果为97.3%±2.2%，并通过CBCT进行了摆位误差验证，显示摆位误差在接受范围以内。.（4） 按照放射治疗的整个过程包括CT定位、治疗计划设计、治疗计划的模拟及实施治疗四个步骤建立了新技术和三个中心的技术，并达到了临床应用的水平，预期可以提高靶区适形度及剂量，降低重要器官剂量，减少并发症。.本研究为全身照射的调强放射治疗应用于临床提供了理论支持，有助于在较大范围内实现全身照射的调强放疗，为广大患者提供更好的个体化治疗。