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头颈部癌症患者低强度激光治疗/光生物调节疗法的安全性回顾性评估
摘要： 背景 局部晚期头颈部癌症的标准治疗方案是合理应用放疗，可联合或不联合同步化疗。此类治疗最常见的严重急性并发症是口腔/咽部黏膜炎，可能导致显著病态并干扰既定治疗计划。方法 我们纳入了2005至2009年间确诊的头颈部癌症患者，这些患者均接受放疗联合或不联合顺铂化疗。所有患者均采用调强放疗(IMRT)。对于≥2级黏膜炎患者，根据最新PBM指南实施每周三次的低强度激光光生物调节治疗(PBM)。未接受PBM的患者包括放疗医师未建议该疗法者及主动拒绝者。结果 222例(62%)患者接受PBM，139例(39%)未接受。两组患者基线特征均衡。总生存期、局部复发时间及无进展生存期方面，PBM组与非PBM组均无统计学预后差异。多因素分析调整已知预后因子后，仍未发现PBM与总生存期、无进展生存期或局部复发存在统计学关联。结论 结果表明，对于接受放化疗的头颈部癌症患者，光生物调节治疗对总生存期、局部复发时间及无病生存期均无显著影响。
关键词： 头颈癌、口腔黏膜炎、放射治疗、预防、光生物调节、激光疗法
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种用于直线加速器激光器反平行对准的简易夹具
摘要： 背景：尽管激光束在等中心点交叉，但未对准的激光束可能导致显著的定位问题。目的：本文提出的夹具作为直线加速器现有质量保证程序的补充，用于处理横向激光可能存在的未对准情况。材料与方法：该装置采用倒T型结构，由一块玻璃基座垂直固定双面矩形半透明镜构成。将水平仪承载的装置置于治疗床面，使矢状激光穿过垂直镜平面。随后沿Y方向平移治疗床，直至激光束照射到半透明镜对应侧——该光斑通常是通过旋转板独立校准程序设定的直线加速器等中心点。若激光设置正确，其光束应反射回原光源；否则可通过旋转和/或平移激光支架直至实现该效果。同时需确保光束不偏离镜面等中心点。当两者均满足时，光束最终将垂直于直线加速器旋转轴并通过等中心点。该流程可对另一侧激光重复操作。结论：该夹具制作简便且实践效果显著，患者定位精度仅受限于激光束横截面的尺寸。
关键词： 激光校准、患者定位、放射治疗、激光束设置
更新于2025-09-11 14:15:04
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生物医学中的辐射发光：物理原理、应用及模型
摘要： 电磁波谱包含适用于医学成像与治疗的不同频段。短波长（电离辐射）常用于放射学、放射性核素成像及癌症放射治疗；中等波长（光学辐射）适用于局部成像和光动力疗法；长波长则是磁共振成像和热疗的基础。近年来，通过利用电离辐射激发光学发射的特性，将光学辐射与电离辐射协同作用的新型生物医学方法备受关注。这些统称为"辐射发光"的物理现象，正被应用于放射性核素成像、放疗监测、光疗及纳米粒子分子成像等多样化领域。本综述系统阐述了辐射发光的物理学原理，包含估算闪烁体/纳米闪烁体发光产额、切伦科夫辐射、空气荧光及生物内源性辐射发光的简易分析模型，并结合这些定量物理模型，对辐射发光诊断/治疗应用方法进行了实例分析与评述。
关键词： 切伦科夫发光、纳米技术、辐射发光、生物医学成像、闪烁体、放射治疗
更新于2025-09-11 14:15:04
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放射治疗中用于患者定位的光学表面扫描：1902次分次的前瞻性分析
摘要： 目的：可重复的患者摆位仍是现代放射治疗的主要挑战之一。近期，除成熟的定位系统（如机房激光和皮肤标记）外，光学表面扫描仪已进入临床应用。本前瞻性研究旨在评估光学表面扫描仪Catalyst HD（C-RAD AB）在不同解剖区域的摆位误差。 材料与方法：2016年10月至2017年6月期间，共评估110例患者的1902次治疗过程。研究流程包括采用基于激光的常规摆位程序（结合皮肤标记），并额外记录Catalyst系统检测到的三维（3D）偏差。随后将基于表面的方法偏差与锥形束CT配准修正值（视为金标准）进行比较。通过计算表面扫描仪与激光定位的平移偏差差值得出实际Catalyst摆位误差。采用双侧等效性t检验进行统计分析。 结果：数据显示，与锥形束CT相比，Catalyst系统在横轴、纵轴和垂直轴的总偏差分别为0.09±2.03 mm、0.07±3.21 mm和0.44±3.08 mm；而激光定位的相应偏差为-0.06±3.54 mm、0.53±3.47 mm和0.19±3.49 mm。最低位置偏差出现在颅脑区域，胸腹部区域偏差较大。双侧t检验显示两种方法总体具有一致性（P≤0.036），但腹部的垂直方向除外（P=0.198）。 结论：光学表面扫描仪Catalyst HD是一种可靠且无需额外辐射暴露的摆位系统。从头部到胸腹部区域，Catalyst与激光辅助定位的精度下降幅度处于可比范围。
关键词： 患者体位、表面扫描仪、激光定位、锥形束CT、放射治疗、Catalyst（软件/系统名称保留不译）
更新于2025-09-10 09:29:36
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切伦科夫成像用于直线加速器束流形状分析，作为远程电子质量评估验证工具
摘要： 目的：分析一种远程成像系统对切伦科夫辐射的追踪能力，以验证该系统能否在照射表面定量测量直线加速器（linac）的射束形状，用于质量审计（QA）。方法：使用切伦科夫相机记录不同方形射束尺寸（6 MV光子）在固体丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）塑料模体表面形成的二维剂量图像。成像源到表面距离（SSD）为100 cm，并与相同射束尺寸（范围从5×5 cm2至20×20 cm2）的GaF胶片图像及直线加速器灯光野进行对比。分别比较各射野在X和Y方向准直器上的线型轮廓。每项测量在两台不同的Clinac2100设备上重复进行。采用常规灯光野与射束重合验证流程完成多位观察者对射束宽度判读的一致性比较。该切伦科夫测量技术同样适用于复杂治疗计划及等中心QA的射束检测。结果：切伦科夫图像宽度与GaF胶片及灯光野图像测量结果匹配，标准偏差精度达±1 mm范围。测量差异微小，处于人工摆位验证执行的常规直线加速器QA几何要求容差范围内（误差范围相似）。远程成像系统的测量可提取SSD位置处辐射野的射束形状。结论：本切伦科夫图像采集系统能有效远程确认辐射野尺寸，其获取信息与直线加速器灯光野或GaF胶片估算的射束尺寸具有同等价值。该方法主要优势在于：通过固定安装相机，测试可完全由软件控制并实现自动化图像分析，在适当校准边界定义后有望简化传统QA流程；其自然延伸功能——在SSD位置捕获动态治疗小射束（如验证复杂形状射束计划IMRT或等中心"星形测试"QA）具有重要未来应用价值。
关键词： 直线加速器、光野、剂量学、质量控制、放射治疗、切伦科夫效应
更新于2025-09-10 09:29:36
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癌症诊疗学 || 多模态影像引导治疗
摘要： 分子生物学与成像技术的最新进展，结合精密工程学，已实现亚毫米级解剖结构的活体成像及亚纳摩尔浓度病理过程的观测。多模态成像的典型代表是当前应用的单光子发射计算机断层扫描（SPECT-CT）与正电子发射断层扫描计算机断层扫描（PET-CT）[1]。计算机断层扫描（CT）中发现的亚厘米级病灶，可通过SPECT识别的功能异常来表征，从而提高放射性同位素或PET检测的灵敏度——后者常规采用F-18 FDG（氟-18氟代脱氧葡萄糖）评估病灶葡萄糖代谢。反之，SPECT或PET中显示的亚厘米级高代谢病灶，可借助CT精确定位以指导包括手术、放疗及实验性治疗在内的多种疗法。靶向治疗针对的是异常组织，通常（但不仅限于）指肿瘤。例如，腹部细菌脓肿引流可能需要核医学扫描确认感染以确定干预必要性，并通过CT或磁共振成像（MRI）提供解剖学引导以抵达病灶。
关键词： 癌症治疗、放射治疗、多模态成像、PET-CT、SPECT-CT、手术、影像引导治疗、分子成像
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描数据的食管癌放射生物学建模
摘要： 背景：我们研究了标准化摄取值（SUV）与放射生物学参数（如肿瘤控制概率TCP）的关系，旨在基于食管癌治疗前后18F-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）正电子发射断层扫描（PET）的SUV值，实现肿瘤反应的定量预测。 方法：分析了20例接受放化疗（CRT）后手术的食管癌患者数据。通过手术标本评估CRT的肿瘤病理学反应。患者在CRT前后均接受18F-FDG PET成像，并对两次图像进行刚性配准。由于异质性肿瘤的TCP是平均细胞存活率的函数，我们将TCP建模为<SUVR>（可能反映平均细胞存活率，<SUVR>=<SUV治疗后/SUV治疗前>）的函数。TCP用双参数S型函数表示：SUVR50（TCP=0.5时的<SUVR>值）和γ50（SUVR50处的曲线斜率）。采用最大似然法估算这两个参数及其置信区间（CI），并研究CRT前SUV与SUV变化量（<SUV治疗前–SUV治疗后>）的相关性。 结果：建立了食管癌患者治疗前后SUV相关的TCP模型。SUVR50的最大似然估计值为0.47（90% CI：0.30-0.61），γ50为1.62（90% CI：0-4.2）。初始高SUV与较大代谢反应（较大的<SUV治疗前–SUV治疗后>）相关，且这种相关性在治疗有效者中更强。 结论：我们的TCP模型表明，<SUV治疗后/SUV治疗前>可能是食管癌患者细胞存活率的替代指标。尽管因样本量小导致CI较宽，但仍可推导TCP曲线参数并为未来患者计算个体化TCP。初始SUV不能预测反应，但发现初始肿瘤负荷替代指标与治疗期间细胞杀伤之间存在相关性。
关键词： 定量成像、食管癌、18F-FDG PET/CT、肿瘤反应、放射治疗
更新于2025-09-09 09:28:46
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影像学作为前列腺癌风险分层的个性化生物标志物
摘要： 生物标志物为临床医生提供客观数据以指导疾病管理。前列腺特异性抗原作为前列腺癌筛查的生物标志物，却因检测出临床惰性疾病而受到质疑。多种影像学技术在前列腺癌诊断、分期及确定最终治疗方案方面展现出良好前景。其中多参数磁共振成像（mpMRI）能检出更多具有临床意义的病变，但会遗漏体积较小且无临床意义的病变。该技术还能提供肿瘤位置、前列腺外侵犯等肿瘤特征信息以指导手术规划，其检查结果未来还可帮助患者避免不必要的活检。该技术既可应用于靶向活检，也可用于主动监测患者的随访。其他新技术也被开发用于转移灶检测，相比主要依赖明确尺寸标准的传统计算机断层扫描和磁共振成像更具优势——这些新技术利用前列腺癌组织的潜在生物学变化来识别转移灶。本综述旨在呈现将影像学作为前列腺癌风险分层个性化生物标志物的相关文献。
关键词： 磁共振成像（MRI）、癌症分期、主动监测、根治性前列腺切除术、格里森评分、放射治疗
更新于2025-09-09 09:28:46
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临床剂量质子辐照MCF10A细胞的拉曼光谱监测
摘要： 目的：鉴于质子治疗相较于传统光子放疗可能降低正常组织毒性，近期被提议作为乳腺癌治疗的一种放疗方式。然而健康组织的风险仍无法完全消除。本研究探讨了拉曼光谱技术监测临床质子束照射下正常细胞放射敏感性的适用性。材料与方法：以0.5戈瑞和4戈瑞两种不同质子剂量照射MCF10A正常人乳腺细胞，照射后立即固定并通过拉曼光谱技术进行测量。通过评估特定拉曼光谱峰强度比及多元距离矩阵回归技术对数据进行分析。结果：与DNA相关的某些拉曼峰在两个剂量水平均呈现系统性抑制。特别是与DNA磷酸基团内伸缩振动模式相关的784 cm-1拉曼峰强度，即使最低研究剂量下也对质子束照射高度敏感，因此可视为细胞遗传损伤的光谱标志物。结论：该结果为拉曼光谱技术在放射生物学研究中的应用前景（尤其是提升质子放疗领域风险评估）带来希望。具体而言，这些发现证实拉曼光谱可用于测量暴露于临床标准质子治疗剂量的人乳腺细胞的生物反应。
关键词： 放射治疗，质子束，拉曼光谱
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第40届医学与生物工程学会国际年会(EMBC) - 美国夏威夷檀香山(2018.7.18-2018.7.21)] 2018年第40届IEEE医学与生物工程学会国际年会(EMBC) - 关于6MeV治疗束下直线加速器铍窗产生光中子的研究
摘要： 在大多数常规放射治疗中，当使用能量超过8 MeV的射线束时，需特别关注中子污染问题，但通常仅将其纳入屏蔽要求考量，而不会针对患者或医护人员的剂量进行研究。本研究聚焦于采用6 MeV放射治疗束时，瓦里安TrueBeam医用直线加速器（LinAc）产生的非预期光中子现象。为此，我们使用了蒙特卡罗（MC）模拟程序MCNP6.1.1——该版本程序创新性地支持非结构化网格几何体建模，能提供更可靠的结果并提升计算速度。本研究的特殊之处在于所分析的直线加速器治疗头内含铍滤过器。由于铍材料引发光核反应（γ,n）的能量阈值远低于其他直线加速器组件材料，本研究旨在分析此类设备在使用低能治疗束（6 MeV）时是否会产生中子污染，并验证这种非预期辐射是否可视为可忽略不计。
关键词： 蒙特卡罗模拟、医用直线加速器、放射治疗、光中子、铍滤片
更新于2025-09-09 09:28:46