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。     

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。     

应用两种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:研究分别采用Delta4和Arc Check三维探测器阵列对螺旋断层放疗系统(TOMO)的调强计划实施剂量验证的异同。方法:分别采用Scandi Dos公司Delta4三维半导体探测器阵列和Sun Nuclear公司Arc Check三维半导体探测器阵列对10例患者的TOMO调强放疗计划实施验证。通过TOMO系统MVCT成像和配准消除床面沉降的影响,确保实现两种三维探测器阵列的精确摆位。实施治疗质量保证(Delivery Quality Assurance,DQA)计划照射后将探测器阵列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:阈值水平(Threshold,TH)分别为5%、10%、20%、70%、90%时,采用3%/2 mm、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94.1%,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:两种三维探测器阵列各具特点,用于TOMO调强放疗计划验证能够获得令人满意的结果 。     

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。     

Octavius 1600SRS三维剂量验证系统临床可行性测试

目的:通过模体实验对PTW Octavius 1600SRS三维剂量验证系统进行临床应用前性能测试,评估其对立体定向放射治疗（SBRT）计划进行剂量验证的可行性。方法:选用PTW Octavius 1600SRS体模的CT图像,模拟勾画7个球形靶区,中心靶区（PTV0）直径大小为3 cm,其余各靶区直径大小分别为1.0 cm（2个）、1.5 cm（2个）和2.0 cm（2个）,各靶区中心点距PTV0中心点距离为3~6 cm。设置PTV0的中心点为计划中心,在治疗计划系统中制定SBRT计划（Plan0）,处方剂量为8 Gy×3 F。实验分别对Plan0引入临床常见偏差,包括叶片MLC位置偏差（1、2、3 mm）、计划中心点（ISO）位置偏差（1、2、3 mm）和机架位置偏差（0.5°、1.0°、2.0°）,并生成相应的偏差计划。使用1600SRS验证系统分别对原计划和偏差计划进行测量,比较两者γ通过率和靶区覆盖率的差别,以评估系统对放疗剂量偏差的敏感性。另外,对6例临床SBRT计划进行治疗前剂量验证,并与EPID验证结果进行比较,以评估其临床计划验证性能。结果:1600SRS验证系统对MLC偏差检测非常敏感,当MLC出现1 mm偏差时,其γ通过率与各靶区覆盖率均出现显著下降,且随着MLC偏差变大,其下降越明显。当MLC出现3 mm偏差时,（3 mm/3%）和（2 mm/3%）的γ通过率分别从99.6%和98.0%下降至92.8%和81.7%,7个靶区体积的覆盖率（V98%）平均下降（58.8±6.8）%。1600SRS对机架旋转偏差和ISO平移误差检测亦敏感,在机架旋转出现2°偏差或ISO出现3 mm偏差时,其（2 mm/2%）的γ通过率分别从95.1%下降至89.5%或86.2%。另外,6例临床SBRT放疗计划的（2 mm/3%）γ通过率平均为（95.5±1.5）%。结论:Octavius 1600SRS能敏感地检测出SBRT计划中MLC到位偏差、机架旋转角度偏差与ISO偏差,能较好地应用于SBRT计划的治疗前剂量验证。     

γ刀、X刀的发展趋势

1引言 立体定向放射外科(stereotactic radiosugery,SRS)或称立体定向放射治疗(stereotactic radiotherapy,SRT),是一门新的医疗技术.它应用CT、MRI、DSA、PET等影像立体定位和扫描技术,把患者多层序列图像、光盘、磁带等直接数字化图像信息进行传输,经A/D转换器,进入计算机图像处理系统,作虚拟人体3D快速图像重建和高精度立体可视化显示(3D volume rendering,visualization),精确确定病灶空间坐标,并采用数学物理--剂量优化模式和生物学优化模式,优化设计医用高能X(γ)线束,非共面多弧或多个固定野(bcam)立体聚焦照射计划,评估优化其空间剂量分布,确保将大剂量X(γ)射线,单次或分次限制性地适形照射到所设定的头颈、体部靶区病灶上,使该靶区体积内无论良性或恶性的病灶都受到了足够剂量的照射或不可逆损毁,同时又能保证靶体积边缘之外所接受的放射线剂量呈锐减性分布,从而达到治疗肿瘤而对靶体积周围的正常组织影响很小的目的.照射时,由于靶区外组织因剂量迅速递减而免受累及,从而在其边缘形成一如刀割样的界面,达到类似外科手术的效果.用γ射线时称为γ刀,用X射线时称为X刀;但它并不是将病变切除,而是用放射线杀死肿瘤细胞.[1,2]     

常见探测器的空间分辨率比较

目的:比较指型电离室、针点电离室、平行板电离室、液体电离室、半导体探测器、宝石探测器等多种电离辐射探测器测量剂量时的空间分辨率。方法:以胶片剂量探测器的测量结果为基准,用三维水箱扫描同一高剂量梯度区的剂量,通过测量所选探测器的半影,然后进行分析比较给出不同探测器的空间分辨率。结果:不同探测器的测量结果与胶片相比有显著差异,其差异主要取决于探测器灵敏区域的直径,同时与灵敏体积、几何形状有一定关系。结论:因为半导体探测器具有最小的灵敏区域的直径,它的空间分辨率最高。     

高能X线和电子束吸收剂量的测量与计算

目的：对医用直线加速器高能X线和电子束的吸收剂量进行测量与计算，保证输出剂量的准确性。方法：以水模体作为介质，用IAEA277报告及剂量学原理进行吸收剂量的测量与计算。结果：在有效测量点的吸收剂量值与标准计算值之间的误差在0．17％～0．54％之间。小于国家标准2．0％的要求。结论：高能X线与电子束的吸收剂量测量结果能够满足临床剂量学的要求。     

二维半导体阵列实施旋转调强治疗计划验证的剂量学评估

目的:调强放射治疗的剂量学质量保证是一项较为繁琐的工作.本文主要探讨二维阵列实施螺旋断层凋强计划的剂量学特性,并对其在日常旋转调强放疗质量保证中的地位进行评估及分析.方法:采用Sun Nuclear公司MapCHECK~(TM)二维半导体探测器阵列及其相配套MapPHAN等效固体水模体对10例螺旋断层计划实施其剂量学验证.笔者将MapCHECKrM置于MapPHAN模体中,冠状及矢状位摆放分别测量获取模体中阵列的冠状和矢状面剂量分布.束流照射后将二维阵列剂量测量平面分布与计划系统模体计划中计算平面结果实现比较,定量评估其绝对剂量验证情况.探讨其不同位置摆放来实现其测量方法的可行性.结果:通过利用MapCHECKrM二维半导体阵列采用两种摆位方式对10例特定患者的螺旋断层放疗计划进行剂量学验证,软件定量分析所测量与计算绝对剂量分布的结果均显示出了较为理想的一致性.MapCHECK~(TM)阵列测量剂量分布与螺旋断层治疗计划系统模体计划中计算剂量相比较,采用Gamma法(3mm/3%、4mm/4%)进行评估,γ≤1的冠状和矢状位探测器平均通过率分别为96.8%/99.38%、96.99%/99.49%.建立了3%/3mm(通过率为90%)的Gamma分析推荐标准.结论:MapCHECK~(TM)二维阵列可成功地实现螺旋断层调强计划的剂量学验证,提供了一套精确而快捷的旋转剂量学验证工具.     

X刀系统等中心精度检测方法

在X刀的治疗过程中，系统的机械等中心定位精度是一个关键性的技术参数。本文介绍一种测量X刀系统机械等中心定位精度的方法，即胶片同心圆法。该方法是利用放置在等巾心处的、代替靶区的模拟球在胶片上的成像(直径为Ф8mm的圆)和准直器视野在胶片上的成像(直径为Ф30mm的圆)，通过测量这两个圆圆心之间的距离即为系统的等中心偏差。本文详细介绍了该测量方法，并运用该方法进行了实际测量。     

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。     

射野大小对全脑调强放疗计划EPID验证结果的影响

目的:利用电子射野影像系统（EPID）对全脑调强放疗计划进行γ测试,寻找计划设计对测试结果的影响,以此分析如何优化全脑调强计划以及推测EPID在剂量验证方面的局限性。方法:选取67例全脑放疗患者,对其放疗计划用加速器自带的EPID进行计划验证,对于容积旋转调强放疗（VMAT）计划统计并分析X方向射野大小与γ（3 mm/3%）通过率的关系,对于调强放疗（IMRT）对比分析大野调强和分野调强计划γ（3 mm/3%）通过率的差异。结果:VMAT计划验证结果发现X方向小于15 cm的射野γ（3 mm/3%）通过率普遍优于大于等于15 cm的射野,利用SPSS软件进行t检验,发现结果具有统计学意义（t=-3.828, P<0.05）;IMRT验证结果发现,X方向大于等于15 cm的射野会包含两个子野,合野验证时其交叠部分γ（3 mm/3%）通过率较差,而采用分野验证时,由于无交叠则通过率普遍较好。结论:全脑放疗VMAT计划将X方向射野控制在15 cm以内可以提升多叶准直器调节能力,并提高EPID验证的γ（3 mm/3%）通过率;EPID原件对低剂量区的响应偏差会导致全脑IMRT大野调强计划两子野交叠处γ（3 mm/3%）通过率较差,改用分野验证可以显著消除这种影响。     

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。     

颅内原发恶性肿瘤X刀辅助分次放射治疗的初步经验

目的 评价近6年来采用X刀治疗后辅以常规分割放射治疗85例颅内恶性肿瘤的疗效；方法 对85例颅内恶性肿瘤均行单次X刀治疗，80％等剂量线边缘剂量为14－20Gy；侵害照射3.0-3.5Gy/日，总剂量20-40Gy/4-6周，部分病人辅以全脑照射，总剂量15－30Gy/3-4周；结果 治疗后3个月影像学复查肿瘤体积缩小50％以上为有效，本组总有效率为62／87（73％），但随访期间肿瘤消失或缩小后出现复发或继续增大12例，死亡22例；结论 本方法有助于肿瘤局部控制率的提高和生存期的延长，提示采用X刀和常规放射治疗结合治疗颅内原发恶性肿瘤是有效的。     

PTW729和ArcCheck探测器在调强放射治疗剂量验证中的应用

目的:探索在适形调强放疗(IMRT)剂量验证中应用三维探测器ArcCheck替代二维探测器PTW729的可行性和优越性,分析影响PTW729、ArcCheck进行IMRT计划剂量验证通过率的主要因素。方法:分别使用ArcCheck和PTW729对IMRT计划进行验证测量,基于不同标准参数进行Gamma分析,采用两两比较的配对t检验对相同标准参数下的两种验证工具的γ通过率进行统计学分析,再利用非线性拟合的方法分析不同标准参数对两种工具验证结果的影响。结果:在临床常用标准参数下(剂量偏差2%,距离偏差2 mm,TH10),ArcCheck与PTW729对IMRT计划的剂量验证结果差异无统计学意义(P0.05);影响上述两种验证工具γ通过率的主要因素分别是剂量偏差和距离偏差。结论:在临床常用标准参数范围内,三维验证系统ArcCheck是一种理想的IMRT剂量验证工具,其验证结果能更全面准确地反映实际治疗的各种信息。     

Octavius 4D系统稳定性验证分析

目的:探讨Octavius 4D系统用于容积旋转调强放射治疗(VMAT)三维剂量验证的稳定性。方法:比较分析semiflex电离室和Octavius 729探测器阵列在6 MV、10 MV射束下对射野大小、剂量线性、剂量率线性和射野输出因子的响应。测量观察Octavius 4D系统旋转过程中角度仪示值与机架角的角度偏差。用3%/3 mm标准分析(10×10)cm~2旋转照射计划和VMAT计划机架归零与旋转照射的二维剂量分布;用3%/3 mm gamma分析标准评估VMAT计划。结果:预热剂量大于6 Gy是探测器稳定的必要条件。探测器阵列剂量响应是线性的,不同标称剂量率下剂量测量是稳定的。旋转照射过程中加速器机架角和Octavius 4D模体旋转角度误差在0.4°以内。6 MV和10 MV射束VMAT计划在分析标准为3%/3 mm时,三维剂量分布的平均通过率分别为96.03%和95.56%,满足临床计划剂量验证的标准。结论:Octavius4D模体联合Octavius 729探测器阵列是一套稳定性装置,用于治疗前验证VMAT计划是可靠的。     

逆向调强放射治疗质量保证

目的 验证逆向调强治疗计划系统的物理精度。方法 用胶片和电离室测量，检测MLC的形状符合度、空间点的绝对吸收剂量、等剂量曲线符合度、剂量强度分布符合度，来验证逆向调强治疗计划的精度。结果 逆向治疗计划系统符合临床要求。     

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。     

射波刀的吸收剂量校准

目的:介绍射波刀吸收剂量校准的计算及测量方法。方法:依据IAEA TRS-277、TRS-398及等AAPM TG-513个协议,利用Farmer 2670剂量仪配NE2571电离室测量校准射波刀加速器吸收剂量。结果:TG-51与TRS-398相比,剂量值基本没有差别,TRS-277则比TG-51及TRS-398约高0.4%;射波刀校准程序也给出相同的校准偏差。结论:三个协议得到的剂量值差别不大,而TG-51及TRS-398操作上更容易一些。     

三维适形放射治疗位置与剂量精度的验证

目的:验证三维适形放射治疗位置与剂量精度.方法:采用胶片法和电离室法,对所使用的治疗计划系统和加速器距离精度、靶中心位置精度及等中心吸收剂量进行实测验证.结果:治疗计划系统所显示图像的距离精度＜1%,靶中心位置精度＜2mm,等中心吸收剂量精度＜1%.结论:所验证的三维适形放疗位置与剂量精度符合临床要求,验证方法可行.