Octavius4D验证系统用于VMAT剂量验证的研究

目的 研究Octavius4D验证系统在VMAT剂量验证中的可行性。方法 在满足临床剂量要求的VMAT计划中选取 20例患者计划,传输至MOSAIQ网络系统上执行验证治疗,使用Octavius 4D验证系统采集实时数据。同时把治疗计划移植至Octavius 4D验证系统的CT模体中进行剂量计算。在剂量偏差2%、3%、5%,位移偏差2 mm、3 mm、5 mm,阈值偏差5%、10%条件下,采用γ通过率法分析模体中计划计算结果与Octavius 4D验证系统实际测量的剂量结果,得出相应验证通过率及Profile等曲线吻合度。结果 实测的剂量信息与计划计算的剂量信息在对应几何平面分布较为一致,Profile等曲线吻合度都较好,在3%剂量偏差、3 mm位移偏差和10%阈值偏差条件下的γ平均通过率为97.78%。结论 Octavius4D验证系统能满足临床VMAT计划剂量验证要求,且测量平面始终随机架旋转与射线束相垂直,无角度依赖性,可行性值得认可。     

碳离子与光子容积旋转调强放射治疗胸段食管癌的剂量学对比

摘 要：［目的］ 分析胸段食管癌应用碳离子放射治疗(carbon ion radiotherapy,CIRT)与光子容积旋转调强放射治疗(volumetric intensity modulated arc therapy,VMAT) 在剂量学方面的优劣及价值。［方法］ 选取甘肃省武威肿瘤医院重离子中心治疗的胸段食管癌患者10例,针对相同靶区分别设计碳离子被动适形扫描放射治疗和光子容积旋转调强放射治疗两种计划,处方剂量均给予光子50.4 Gy,碳离子相对生物剂量为50.4 Gy ,对比两组的靶区剂量分布及正常器官受量。［结果］ CIRT与VMAT两种计划对比,均匀性指数分别为0.15±0.31和0.06±0.01,适形度指数分别为1.91±0.31和1.09±0.95,CIRT略差于VMAT计划 (P<0.05)。 两组计划双肺受到5 Gy或以上的辐射剂量的体积百分比(volume 5 Gy,V5）分别为29.68%±8.42% 和61.30%±15.38%、双肺受到10 Gy或以上的辐射剂量的体积百分比(volume 10 Gy,V10）分别为26.63%±7.80%和43.75%±13.15%,CIRT双肺V5和V10明显低于VMAT计划 (P<0.05)。两组计划心脏V10分别为13.27%±5.48%和64.73%±26.70%,心脏V20分别为10.51%±4.39%和31.04%±13.39%,心脏平均剂量(mean dose,Dmean）分别为（4.97±2.05） Gy和（15.86±5.76） Gy,CIRT心脏V10、V20与Dmean明显低于VMAT计划 (P<0.05)。两种计划脊髓最大量(max dose,Dmax)分别为（5.41±8.49） Gy与（32.01±5.16) Gy,CIRT脊髓Dmax明显低于VMAT(P<0.05)。［结论］ 胸段食管癌应用CIRT在适形度和均匀性上略差于VMAT,但在双肺、心脏和脊髓等正常组织的低剂量辐射显著性低于VMAT,可以更好地保护正常组织,降低正常组织的毒副反应。     

食管中段癌三维适行放疗与旋转拉弧适形放疗剂量学比较

摘 要：［目的］ 分析食管中段癌三维适形放疗（3D-CRT）和旋转拉弧适形放疗（RapidArc-SBRT）2种放疗技术的剂量学特点。［方法］ 收集9例食管中段癌放疗患者,分别设计3D-CRT和RapidArc-SBRT放疗计划;绘制出PTV的DVH示意图;比较各计划靶区适形指数（CI）、均匀指数（HI）以及机器跳数（MU）;计算双肺的V5、V20及平均受量Dmean,脊髓最大受量,比较两种照射方式的优劣。［结果］ 3D-CRT的CI值为0.61±0.04,HI为1.12±0.05,最大剂量（6872±528）cGy,机器跳数289±11,左肺V5为56.2%±18.9%,V20为26.3%±6.1%,Dmean为（1203±272）cGy,右肺V5为58.3%±14.0%,V20为24.8%±7.2%,Dmean为（1191±399）cGy,脊髓为（2463±1399）cGy。RapidArc-SBRT的CI值为0.65±0.05,HI为1.10±0.04,最大剂量（6691±522）cGy,机器跳数292±15,左肺V5为69.8%±24.8%,V20为15.0%±12.6%,Dmean为（1155±467）cGy,右肺V5为70.2%±22.4%,V20为13.2%±14.4%,Dmean为（1130±574）cGy,脊髓为（3553±652）cGy。［结论］ RapidArc-SBRT剂量分布、靶区适形度、剂量均匀性要优于3D-CRT。     

后装放疗剂量验证软件研究

目的 报道一套独立后装放疗剂量验证软件的实现方法和结果。方法 后装放疗剂量验证软件采用模块化结构设计,以Visual C++为开发平台,剂量计算算法采用AAPM TG 43报告推荐的公式。回顾性选择已完成治疗的宫颈癌患者6例,每例患者都使用了不同的施源器,用剂量体积直方图参数和γ通过率(0.1cm,5%)评估验证软件和计划系统剂量计算结果的偏差。结果 与计划系统剂量计算结果相比,验证软件剂量计算结果的γ通过率均>98%。靶区D100%和D90%的偏差最大值分别为0.29%和0.53%,危及器官D0.1cm³、D1cm³、D2cm³的偏差均<0.5%。结论 仅需极少的人机交互,该剂量验证软件能验证后装临床治疗计划剂量计算的准确性。     

后装放疗剂量验证软件研究

目的 报道一套独立后装放疗剂量验证软件的实现方法和结果。方法 后装放疗剂量验证软件采用模块化结构设计,以Visual C++为开发平台,剂量计算算法采用AAPM TG 43报告推荐的公式。回顾性选择已完成治疗的宫颈癌患者6例,每例患者都使用了不同的施源器,用剂量体积直方图参数和γ通过率(0.1cm,5%)评估验证软件和计划系统剂量计算结果的偏差。结果 与计划系统剂量计算结果相比,验证软件剂量计算结果的γ通过率均>98%。靶区D100%和D90%的偏差最大值分别为0.29%和0.53%,危及器官D0.1cm³、D1cm³、D2cm³的偏差均<0.5%。结论 仅需极少的人机交互,该剂量验证软件能验证后装临床治疗计划剂量计算的准确性。     

加速器运行误差对盆腔肿瘤容积旋转调强放疗计划剂量验证的影响

目的 研究加速器机架旋转角度、机器跳数(MU)、准直器到位和多叶准直器(MLC)叶片到位等误差对容积旋转调强放疗(VMAT)计划剂量验证γ通过率的影响。方法 选取已行VMAT的直肠癌和宫颈癌各10例,分别引入加速器各参数运行误差。通过比较引入误差计划与临床计划的剂量验证γ通过率,分析各参数误差对γ通过率的影响及其敏感性。结果 评价指标取3%/3mm、3%/2mm和2%/2mm时,引入机架旋转误差、机器跳数误差和准直器到位误差后的直肠癌和宫颈癌计划相比临床计划的剂量验证γ通过率变化均<7.0%,引入两侧MLC叶片反向、相向、同向运动误差后,每毫米误差导致绝对剂量验证γ通过率变化分别<19.13%、18.53%、0.19%,19.87%、20.01%、0.42%和23.11%、23.45%、0.65%。结论 执行VMAT计划时,相比机架旋转角度误差、机器跳数误差、准直器到位误差和MLC叶片同向偏移误差,MLC叶片反向或相向运动误差对绝对剂量验证γ通过率的影响更加明显,评价指标取3%/3mm、3%/2mm和2%/2mm时绝对剂量验证γ通过率受加速器各参数误差影响依次递增。执行特定患者剂量验证时,应适当使用评价指标并以绝对剂量验证γ通过率为评估计算和测量剂量分布一致性的参考指标。     

AXB算法与AAA算法在直肠癌VMAT放射治疗中的剂量学差异

摘 要：［目的］ 比较AXB算法与AAA算法在直肠癌VMAT放射治疗中的剂量学差异,并进行剂量验证。［方法］ 随机选取40例直肠癌患者定位CT影像资料,采用VMAT双弧方式设计放射治疗计划。比较两种算法的剂量体积直方图、靶区、危及器官和正常组织的剂量、机器跳数、验证通过率和计算时间。［结果］ 靶区：95％靶体积受到的剂量（D95%）和最大剂量（Dmax）两种算法间差异无统计学意义 (P>0.05),平均剂量（Dmean）AXB算法高于AAA算法(P<0.05),最小剂量（Dmin）AAA算法高于AXB算法（P<0.05）;小肠：Dmean与D50%差异无统计学意义(P>0.05),Dmin：AAA算法高于AXB算法（P<0.05）,Dmax：AXB算法高于AAA算法(P<0.05);膀胱：Dmin、Dmean与D50%差异无统计学意义(P>0.05),Dmax：AXB算法高于AAA算法(P<0.05);双侧股骨头：Dmin和Dmax差异无统计学意义(P>0.05),Dmean：AAA算法高于AXB算法(P<0.05),D5%：AAA算法高于AXB算法（P<0.05）;通过率：两种算法差异无统计意义（P>0.05）。［结论］ 在直肠癌VMAT计划中两种算法剂量学上存在一定差异,但都满足剂量学和临床要求,且在验证通过率方面差异无统计学意义,两种算法都可以应用于临床治疗。     

Compass 在食管癌IMRT三维剂量验证中应用研究

目的 探索Compass 三维QC系统在食管癌调强放疗剂量验证中的应用。方法 选取 12例食管癌病例在Eclipse 8.6治疗计划系统中进行优化设计,将计划分别传入Compass 系统和瓦里安Trilogy加速器。Compass 在患者解剖影像上重建三维剂量分布,将重建剂量与治疗计划系统计算剂量比较,验证PTV及各OAR体积γ通过率、D_mean偏差等参数。同时使用MatriXX对治疗计划做二维剂量验证,使用平面γ通过率(3%/3 mm)评估剂量验证结果。结果 二维剂量验证实际角度γ通过率普遍低于角度归零的γ通过率(P=0.018~0.001)。三维剂量验证PTV体积γ通过率>93%,D_95%、D_50%、D_2%偏离<3%;肺和心脏体积γ通过率>95%,D_mean偏离>3%;脊髓和气管体积γ通过率>98%。独立计算与TPS计算剂量有更好符合度,测量重建与TPS计算剂量偏差出现在射野边缘区域。结论 三维剂量验证可提供更多的信息全面来评价计划,对指导治疗更有意义。     

VMAT患者剂量验证方法的评价分析

目的 比较分析VMAT不同剂量验证方法的γ通过率是否存在差异性。 方法 用Octavius 4D系统对 12例癌症患者不同解剖部位VMAT计划分别进行旋转照射3D剂量分布和2D剂量分布及机架归零2D剂量分布剂量验证,以3%/3 mm和2%/2 mm标准分析γ通过率,并行配对t检验或Wilcoxon符号秩检验。将不同照射方式的2D剂量分布比较分析得到3%/3 mm和2%/2 mm标准的γ通过率。 结果 旋转照射3D剂量分布、2D剂量分布、机架归零2D剂量分布平均γ通过率分别为3%/3 mm时96.03%、96.98%、98.90%(P=0.227、0.000、0.003),2%/2 mm时分别为82.08%、84.04%、90.90%(P=0.379、0.000、0.000)。不同照射方式2D剂量分布比较分析得到平均γ通过率分别为 98.99(3%/3 mm)和93.68%(2%/2 mm)。 结论 VMAT计划在旋转照射条件下对3D剂量分布进行验证,验证结果才能更真实的反映实际照射情况,更具有参考性。     

COMPASS验证系统在放射治疗中的应用研究

目的:测试COMPASS三维验证系统在临床应用中的可行性。方法:以三维水箱为基准,比较分析COMPASS系统在百分深度剂量(Percentage depth dose,PDD)、输出因子(Output factor,OUF)、离轴曲线(Profile)和绝对剂量等方面的测量数据与三维水箱所测量数据的相关性和一致性;在均匀模体和非均匀模体中验证7例患者的放疗计划,检测COMPASS系统软件的剂量计算精度和剂量重建精度;通过BallBearming模体测试COMPASS系统硬件对加速器等中心的影响。结果:COMPASS系统测量和重新计算的PDD、OUF、Profile与三维水箱测量的数据具有较好的一致性,其绝对剂量偏差均小于2.5%;COMPASS系统软件在均匀模体和非均匀模体中验证7例患者放疗计划的绝对剂量偏差均小于3%,γ通过率不低于93%,重建精度和剂量计算精度接近于计划系统(Teatmentplanning system,TPS);COMPASS系统的硬件不影响等中心的精度,在三个方向上的偏差都小于1mm。结论:COMPASS系统的独立计算功能和剂量重建功能具有类似TPS的精度,可以提供三维的剂量分布信息,为临床治疗提供安全、可靠的技术保障。