SRS MapCHECK与EDOSE在立体定向放疗计划剂量验证中的对比

目的:使用SRS MapCHECK和EDOSE对立体定向放疗（SRT）计划进行剂量验证,并比较它们的验证结果。方法:首先比较两种系统在不同方野（2 cm×2 cm、4 cm×4 cm、6 cm×6 cm、10 cm×10 cm）的γ通过率（3%/3 mm）,然后选择29例SRT计划,分析两种系统在不同γ标准下的绝对剂量通过率,最后分析EDOSE建立的4种不同物理模型对SRT计划剂量验证的影响。结果:SRS MapCHECK在所有方野和29例SRT计划的绝对剂量γ通过率均高于EDOSE,两者的验证结果有统计学差异（P<0.05）;SRS MapCHECK及EDOSE在29例SRT计划的γ通过率（2%/2 mm）分别是为98.60%±2.14%和96.53%±2.41%。基于EDOSE的不同物理模型验证结果有统计学差异,平均γ通过率（2%/2 mm）偏差为1.8%~5.1%。结论:SRS MapCHECK和EDOSE系统均满足SRT计划剂量验证的要求,且SRS MapCHECK的剂量验证通过率优于EDOSE;不同的EDOSE物理模型对SRT计划剂量验证有影响。     

立体定向放射治疗计划不同剂量区间三维γ通过率分析

【摘要】目的:为探究立体定向放射治疗（SBRT）剂量通过率的特点及敏感性,分析SBRT验证计划γ通过率。方法:选取38例SBRT计划移植到PTW的OCTAVIUS模体,在Verisoft软件中将PTW 1600SRS采集的二维剂量重建为三维剂量,用Matlab分析Verisoft重建出的三维剂量（Dp）与放射治疗计划系统计算的三维剂量（Dt）间的γ通过率,并分析不同阈值及不同剂量区间内的γ通过率,检验γ通过率对不同剂量区间的剂量增加的敏感度。结果:阈值为10%时,3 mm标准下的γ通过率均大于90%;不同标准下的γ通过率的趋势较一致;3%/3 mm标准下,11%~20%区间内的γ通过率最高,所有γ标准下,51%以上剂量区间内（即照射区内）γ通过率均值低于90%,且波动性极大;γ通过率对51%以下剂量区间内（即照射区外）剂量增加敏感度较高。结论:阈值越小,γ通过率越高;低剂量区的γ通过率高于高剂量区,γ通过率对低剂量区剂量增加较敏感。     

常规QA设备对脊柱转移瘤SRS/SBRT计划的验证及存在问题探讨

目的:对比aSi-1200 EPID与Octavius 1500电离室矩阵在6 MV非均整脊柱转移瘤计划验证中的应用,探讨可能存在的问题。方法:23例计划在全局归一方式下以不同标准和阈值行2D γ通过率（GPR）评估,将治疗计划系统（TPS）中患者数据导入Verisoft软件重建剂量。引入不同类型和量值的误差:MLC的透射率（TF）和剂量叶片间隙（DLG）、治疗等中心和MU误差,使用GPR方法量化Octavius 1500识别这些误差的灵敏度,并通过评估靶区和危及器官（OARs）剂量学指标变化研究TF和DLG误差的临床意义。结果:与Octavius 1500矩阵相比,EPID方式在同一标准不同阈值下GPR均值更大数据离散程度更小,重建与计算的剂量体积直方图分析表明临床靶区和计划靶区Dmin、Dmax和Dmean的百分剂量偏差（DD%）较大,其中临床靶区最大DD%值为50.00%、11.31%和-8.71%,计划靶区最大DD%值为-25.86%、9.31%和-8.22%。治疗等中心和+3%、+5%的MU误差都被检测到,所有标准均未检测到TF误差,+0.3 mm的DLG误差只被2%/3 mm的标准检测到。TF值增大0.023 6％模型误差和DLG增加0.3 mm模型误差均导致靶区和OARs的剂量增加,其中OARs剂量增加较明显,尤其健侧肺的V20分别增加9.80%和8.85%,脊髓D0.1 cc均增加5.35%。结论:使用GPR方法识别引入误差的MLC模型可靠性不够,提示鉴别TPS问题的根源需要更有效的独立质量保证方法以确保通过TPS计算得出的陡峭剂量梯度的可信度。剂量验证系统软件算法的独立验证研究是有必要的,以确定算法局限性导致的重建剂量不确定性范围。     

SRS MapCHECK半导体矩阵用于射波刀脊柱计划剂量验证的应用研究

目的:评估SRS MapCHECK半导体矩阵探测器用于射波刀脊柱计划剂量验证工作的适用性。方法:将SRS MapCHECK探测器安装于专用模体StereoPHAN开展研究工作,测试了射波刀固定和Iris可变准直器的单野计划,以及脊柱临床计划的质量保证（QA）计划,采用SNC Patient软件对比分析实测与计划剂量分布之间的差异,分别计算在2 mm/5%、2 mm/3%和2 mm/2%标准下的γ通过率。结果:在绝对剂量分析模式2 mm/5%,2 mm/3%和2 mm/2%标准下,固定和Iris可变准直器单野计划的γ通过率均为100.0%,脊柱QA计划的平均γ通过率分别为（99.3±1.2）%、（96.5±2.7）%和（93.5±5.3）%。结论:SRS MapCHECK半导体矩阵探测器在2 mm/5%和2 mm/3%的γ分析标准下适合用于开展射波刀脊柱临床计划的剂量验证工作。     

胸中段食管癌容积调强放疗计划的验证方法

目的:探讨胸中段食管癌在容积调强放疗（VMAT）中剂量与位置验证的方法。 方法:随机挑选10例胸中段食管癌病例在Varian Eclipse 10.0计划系统（TPS）中制定VMAT计划,使用IBA Compass 3.0剂量验证系统进行剂量测量,然后与TPS计划数据进行比较,分析靶区（PTV、CTV与GTV）与危及器官受照剂量和体积参数的差异,并得到其γ通过率。应用锥形束CT（CBCT）验证放疗前摆位误差,1次/周,共6周。 结果:γ分析在3 mm/3%标准下,靶区与危及器官通过率在95%以上。靶区D95%与Dmean的测量数据和TPS计算数据相差小于2%。危及器官中,双肺的V20与V30相比较于测量数据,TPS计算数据偏低,差异在1.65%以内。脊髓Dmax差异为2.23%,心脏V30、V40差异小于2%。CBCT位置验证中,前后与左右方向误差大于3 mm例数要多于头脚方向。 结论:通过Compass 3.0剂量验证系统与CBCT扫描,是保证胸中段食管癌VMAT安全和可靠的必要手段。     

基于ArcCHECK-3DVH系统的鼻咽癌容积旋转调强放疗三维剂量验证研究

目的:探讨ArcCHECK-3DVH系统在鼻咽癌容积旋转调强放疗（VMAT）三维剂量验证中的应用。方法:选取基于Monaco治疗计划系统（TPS）制定的20例鼻咽癌患者VMAT计划，利用ArcCHECK-3DVH系统进行患者计划的验证。比较TPS计算剂量与ArcCHECK-3DVH系统基于测量重建剂量的三维γ通过率（3%/3 mm, TH=10%），以及靶区剂量参数[D98%]、[D2%]和[Dmean]与危及器官剂量参数[Dmax]和[Dmean]等。结果:患者计划验证的三维γ通过率为98.20%（97.75%, 99.20%），TPS计算靶区内剂量和ArcCHECK-3DVH重建的剂量在[D98%]、[D2%]和[Dmean]参数上的差异值大部分小于3%，极个别情况的最大差异值在5%以内，绝大部分患者除PGTVnd外的各个靶区γ通过率为90%以上；各个危及器官对应的[Dmax]和[Dmean]剂量参数差异值均小于6%，γ通过率均在93%以上。结论:ArcCHECK-3DVH系统重建的剂量结果与TPS计算结果符合较好，为鼻咽癌VMAT计划剂量验证提供了丰富的剂量参数信息，有助于患者治疗计划的质量验证。     

鼻咽癌容积调强剂量验证与计划复杂性的相关性

目的:研究鼻咽癌容积调强剂量验证γ通过率与计划复杂性之间的相关性。 方法:选取106例鼻咽癌容积调强计划,采用二维电离室矩阵Matrixx进行剂量验证,比较测量的和计划的剂量分布,评价在不同标准（3%/3 mm、3%/2 mm、3%/1 mm、2%/2 mm）下的通过率。采用调强复杂性指数（MCS）定量评价计划的复杂性,并分析计划验证γ通过率与MCS间的关系。 结果:鼻咽癌容积调强计划在3%/3 m、3%/2 mm、3%/1 mm、2%/2 mm标准下的通过率分别为（98.49±0.95）%、（95.92±1.71）%、（89.74±2.44）%、（90.58±2.87）%。计划的平均MCS值为0.210±0.019,与通过率间（3%/3 m、3%/2 mm、3%/1 mm、2%/2 mm标准）的Pearson相关性系数分别为0.333（P<0.001）、0.303（P=0.002）、0.347（P<0.001）、0.267（P=0.006）。 结论:鼻咽癌容积调强计划验证γ通过率与MCS之间有相关性,但相关性较弱。     

Arc CHECK在乳腺癌螺旋断层放疗计划剂量验证中的应用

目的:探讨Arc CHECK旋转调强剂量验证系统在乳腺癌螺旋断层放疗(Helical Tomotherapy,HT)计划剂量验证中的应用可行性。方法:将20例乳腺癌HT计划移植到Arc CHECK系统进行调强放射治疗(Intensity Modulated Radiotherapy,IMRT)计划剂量验证,得到的验证结果与HT计划在其模体中计算获得的平面剂量分布进行比较。剂量验证结果分析采用Gamma分析法,并采用多种标准进行评估。结果:20例乳腺癌病例在阈值水平(Threshold,TH)为10%,3%/3 mm、3%/4 mm、3%/5 mm的γ通过率超过90%的病例数分别占总例数的40%、55%、80%;TH水平为15%,3%/3 mm、3%/4 mm、3%/5 mm的γ通过率超过90%的比例分别为40%、55%、85%,TH水平为20%,3%/3 mm、3%/4mm、3%/5 mm的γ通过率超过90%的比例分别为40%、60%、85%。当评估标准为5%/5 mm时,γ通过率超过90%的比例为100%。靶区剂量均匀性指数(HI),瘤床的同步追量,靶区边界内缩至皮缘下及淋巴结情况对γ通过率无影响(P>0.05)。模体中心偏离x负方向大于4 cm的11例病例中,仅有2例验证结果达到3%/3 mm(TH=10),比例为18%;模体中心偏离x正方向大于4 cm的9例病例中,有6例验证结果达到3%/3 mm(TH=10),比例为66.7%。结论:Arc CHECK旋转调强验证系统可用于乳腺癌HT计划剂量验证,有效地简化了HT剂量验证的流程,但验证模体中心与机器等中心偏移关系对验证通过率的影响仍需配合第三方验证系统作进一步研究。     

基于螺旋断层放疗的立体定向放射治疗多参量数据分析

目的:探讨基于螺旋断层治疗技术的立体定向放射治疗(SBRT)计划设计和剂量验证的方法,并根据摆位误差确定靶区边界外扩值。方法:汇总近3年行螺旋断层放疗的SBRT病例,并遴选出45例;分析计划设计的过程,明确各项参数的设置规则;统计分析剂量验证中绝对剂量偏差及γ(3 mm/3%)通过率;根据285次摆位误差计算靶区边界外扩值(ITV-PTV)。结果:(1)确定了螺距值的设置方法,给出了经验公式,并依据机架最佳旋转周期制作了分次剂量与螺距的对照表格。(2)治疗计划剂量验证的绝对剂量偏差平均值为-0.71%±1.32%,γ通过率平均值为98.1%±1.1%。(3)热塑体模组在左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)和横断面上的旋转(Roll)的平均摆位误差分别为(1.71±1.62)mm、(1.21±1.28)mm、(1.18±1.41)mm和0.55°±1.02°,对应的X、Y、Z方向的ITV-PTV外扩边界值分别为5.41、3.92、3.94 mm;真空垫组X、Y、Z和Roll的平均摆位误差分别为(1.68±1.71)mm、(1.23±1.57)mm、(1.22±1.31)mm和0.73°±1.21°,对应的X、Y、Z方向的ITV-PTV外扩边界值分别为5.40、4.13、3.97 mm。结论:SBRT计划设计的关键在于参数设置及计划执行时间。SBRT的剂量验证通过率较高,可适当提升评价标准,即绝对剂量±3%,γ(3 mm/3%)1通过率95%。摆位误差与放疗设备、固定技术、配准方法、患者个人和放疗师的操作密切相关,有必要根据实际情况确定可靠的靶区边界外扩值,为临床提供技术支持。     

6 MV光子束放射治疗中发泡胶的剂量学影响

【摘要】目的:评估发泡胶在6 MV光子束放疗中的剂量学影响。方法:制作10块2 cm厚的发泡胶模体，获取CT影像、导入放疗计划系统（TPS），计算其平均线性衰减系数，并用电离室进行测量验证。在固体等效水上表面叠加上述模体成2、4、6、8、10 cm厚度，计算并测量不同厚度发泡胶的剂量学影响。随机选取8例由发泡胶辅助固定的鼻咽癌患者，制定9野均分调强计划，分别计算包含与不包含发泡胶的剂量分布。结果:TPS计算得到的平均线性衰减系数为0.16×10-2 cm-1。发泡胶厚度>4 cm时，γ通过率（1%/1 mm）<90%，且厚度越厚通过率越低。相较于剂量跌落区，发泡胶对剂量建成区的影响更大，仅加入2 cm发泡胶时，表面剂量由16.22%增加到63.73%。发泡胶使靶区PTVnd+nx、PTV1、PTV2的平均剂量分别从（72.61±0.98） Gy减少到（72.12±1.00） Gy、（69.11±0.79） Gy减少到（68.72±0.77） Gy、（62.61±1.04） Gy减少到（62.22±1.03） Gy，100%处方剂量靶区覆盖率分别从0.97%±0.01%降低到0.95%±0.03%、0.98%±0.01%降低到0.97%±0.01%、0.94%±0.04%降低到0.92%±0.05%，总剂量γ通过率（1%/1 mm）为94.06%±0.86%。结论:发泡胶厚度越厚对剂量扰动越大，并导致建成区和表面剂量的显著增加，其衰减作用降低了靶区的平均剂量和处方剂量覆盖率。在临床应用时建议发泡胶厚度不超过4 cm，并应将发泡胶勾画在外轮廓中以评估皮肤剂量是否安全。     

应用一维、二维、三维探测器阵列进行螺旋断层调强放疗计划剂量验证

目的：比较Tomotherapy标配Cheese模体联合EBT3免冲洗胶片（一维探测器阵列）、Octavius八角模体配合PTW Seven29二维探测器阵列（二维探测器阵列）、Delta4三维探测器阵列用于螺旋断层放疗系统（Tomo Therapy,TOMO）的调强计划实施剂量验证的差异。方法：分别采用一维、二维、三维探测器对10例患者TOMO的调强计划实施验证。通过TOMO系统MVCT成像和配准消除床面沉降的影响,确保实现体模和探测器阵列的精确摆位。实施治疗质量保证（Delivery Quality Assurance,DQA）计划照射后将测量获得的平面剂量分布与TOMO计划系统模体计划计算获得的平面剂量分布进行比较。采用Gamma分析方法,选择多个不同的剂量标准分析评估验证情况。结果：采用3%/2mm、3%/3 mm、3%/4 mm、3%/5 mm四种不同剂量偏差/吻合距离剂量标准,γ≤1的平均通过率均超过95.2%,测量所得剂量分布与计算结果在相应平面的几何分布均呈现出良好的一致性。结论：胶片空间分辨率高于二维、三维探测器阵列,是调强计划验证的＂金标准＂。而二维和三维探测器阵列凭借其操作简便、数据处理快捷的特点可作为一维验证方法的有效补充。     

位置重复性对射波刀模体绝对剂量验证的影响

目的:对医院新引进的射波刀按照国际原子能机构（IAEA）TRS-398号报告进行模体绝对剂量测量,进而探索水模 体位置的重复性对治疗计划绝对剂量验证通过率的影响,确保输出剂量更加精准地投照到患者肿瘤。方法:选取60、40 和25 mm 3种准直器按照正面入射、侧面入射和混合入射方式分别设计3个计划,采用德国PTW公司的UNIDOSEwebline型 静电计和TW31010 0.125cc 指形电离室测量绝对剂量。结果:每一组实验3 种不同准直器测量对治疗计划绝对剂量的 TPS计算值与实际测量值之间的偏差基本一致（小于0.7%）。当射束全部从模体的正面入射时,无论是单射束还是多个射 束,验证偏差均在2%左右;随着侧向射束的引入,其值由3%左右逐渐增大到4%左右;甚至当射束全部从侧向入射时,偏 差达5%以上;但将模体固定之后再重复测量,即使在侧向射束也存在的条件下,偏差下降为2%左右。结论:模体空间相 对位置的重复性是引起计划系统计算结果和实际测量结果之间偏差增大的主要原因。     

调强放射治疗“end to end”质量控制核查中应用针尖电离室测量小野剂量的初步研究

目的:在调强放射治疗“end to end”质量核查中,探讨应用针尖电离室对调强放射治疗小野照射进行绝对剂量测量的研究。方法:选择3省20家医院,将放有热释光剂量计TLD（距模体表面距离约7.5 cm）和胶片的国际原子能机构（IAEA）模体进行CT扫描,图像导入放射治疗计划系统（TPS）中,设计治疗计划,进行7野等中心调强照射,MLC照射野大小>2 cm×2 cm且<4 cm×4 cm。同时针尖电离室（0.015 cc）放在固体水模体距模体表面7.5 cm下进行点剂量绝对剂量验证:（1）将治疗计划中射野角度归零平移到固体水模体中进行剂量验证;（2）治疗计划射野角度不归零时为实际治疗照射方向,平移到固体水模体中进行绝对剂量验证。结果:在调强放射治疗多叶光栅小野照射的固体水模体中,用针尖电离室测量的绝对剂量与TPS计算得到的绝对剂量比较,7野照射方向归为零度时,比较偏差<5%;实际照射方向时,比较偏差<5%。验证后的计划,在IAEA模体上进行实际7野调强治疗,模体中的高剂量靶区胶片（Gafchromic EBT3 film）绝对剂量通过率均≥90%（Gamma分析:3%, 3 mm）,TLD偏差<7%。均符合IAEA提出的标准。结论:在调强放射治疗多叶光栅小野照射时,可以应用针尖电离室作为绝对剂量验证的一个方法。     

基于ArcCHECK模体的VMAT计划验证及摆位误差对剂量验证的影响

目的:探究ArcCHECK模体在旋转容积调强技术（VMAT）计划验证中的应用,并利用软件模拟摆位误差对剂量验证的影响。方法:随机收集45例VMAT计划,分别选取胸部肿瘤、乳腺癌和宫颈癌各15例,将ArcCHECK模体实测的剂量分布与计划系统计算的结果进行对比分析,分别探究在阈值10%下,3%/3 mm和2%/2 mm时,Gamma分析与DTA分析下相对剂量（RD）与绝对剂量（AD）的通过率。利用SUNnuclear公司Sunpatient软件将计划系统计算的剂量分布与实际测量的剂量分布进行对比,并利用软件模拟旋转误差,分别旋转±0.5°、±1°、±1.5°、±2°,将旋转后的剂量分布与计划系统计算剂量分布对比,得到旋转误差下的计划验证通过率;同样利用软件模拟平移误差,分别向X、Y方向平移±1、±2、±3、±5 mm后进行剂量分布对比,得到平移误差下的计划验证通过率。结果:当阈值选择10%、3%/3 mm时,Gamma分析时,RD与AD下各部位的通过率基本达到95%及以上,DTA分析时,RD和AD下各部位的通过率基本达到90%及以上。当阈值选择10%、2%/2 mm时,各部位肿瘤VMAT计划的验证通过率无论在Gamma还是DTA分析时,RD和AD的平均通过率只有80%左右。存在误差时,旋转误差大于等于1°时,各部位肿瘤VMAT计划验证在两种分析方法下通过率的单因素方差分析结果显示P<0.05;X方向和Y方向平移误差大于等于3 mm时,单因素方差分析结果显示P<0.05。结论:ArcCHECK模体能很好地应用于VMAT计划的验证,阈值选择10%、3%/3 mm时,胸部肿瘤、乳腺癌和宫颈癌验证通过率均能达到95%及以上;阈值选择10%、2%/2 mm时通过率均有大幅度下降,仅有80%左右。旋转误差大于等于1°时对计划验证通过率有显著影响,差异具有统计学意义,同样X方向或Y方向平移误差大于等于3 mm时,两种分析方法下的计划验证通过率均有显著差异。     

放疗计划系统DeepPlan光子放疗剂量计算的临床可行性验证

目的:评估DeepPlan放疗计划系统患者计划剂量计算的准确性和临床应用的可行性。方法:剂量算法准确性评估主要是针对YY 0775号和YY/T 0889号报告中的例题内容进行测量验证。临床病例验证是基于Pinnacle计划系统设计的前列腺肿瘤患者9例、胸部肿瘤患者13例和头颈部肿瘤患者5例，试验将各病例原计划优化的子野等信息直接导入DeepPlan进行重新剂量计算，比较不同计划系统得到的靶区和危及器官剂量分布，并用PTW VeriSoft软件对两组计算结果进行全空间剂量γ分析。结果:DeepPlan光子剂量算法通过了剂量计算准确性验证，YY 0775号报告中所有测试例题误差均在2%以内。YY/T 0889号报告中所有患者计划的γ通过率均在96.8%以上，复合野的γ通过率平均值为98.1%。在病例验证中，前列腺肿瘤病例的等中心层面2D γ通过率平均值为97.6%，3D γ通过率平均值为96.9%。胸部肿瘤病例的等中心层面2D γ通过率平均值为98.7%，3D γ通过率平均值为98.3%。头颈部肿瘤病例的中间层面2D γ通过率为98.6%，3D γ通过率平均值为98.8%。结论:通过模体实际测量和临床病例测试，验证了DeepPlan光子放疗剂量计算的准确性和临床应用的可行性。