鼻咽癌调强放射治疗的剂量验证

目的:对接受调强放射治疗的鼻咽癌病人进行治疗前的剂量验证.材料和方法:利用电离室,胶片和验证模体对39个接受调强放射治疗的鼻咽癌患者,在治疗开始前进行绝对剂量和相对剂量验证.绝对剂量验证主要在两个位置进行:一个在等中心位置,另一个在离等中心4cm靠进腮腺的位置.相对剂量主要用体模对单野和整个计划的剂量分布进行验证.将得到的剂量分布利用分析软件与计划中的剂量分布进行分析比较.利用剂量偏差(dose difference)、吻合距离(distance to agreement,DTA)、γ指数等参数来测量剂量验证的偏差.结果:中心点和腮腺边上点的平均绝对误差分别为2.70%和3.03%.对于测量感兴趣区域(ROI,region of interested)的相对误差的测量,90%的测量都在设定的标准(3%,3 mm)之内,对于未能达到剂量偏差和间距偏差标准的区域,结合γ分析后一般也可以得到满意的结果.结论:验证结果表明实际测量剂量分布与计划计算的剂量分布符合的相当理想.     

调强放射治疗射野和剂量的验证

目的：为确保调强放射治疗的精确,利用自制和专用设备对每个射野的位置、形状和野内剂量分布进行验证。方法：用自制的位置验证标记球,贴在病人体表的某个固定位置,和病人一起进行CT扫描,设计计划时将此标记球设为位置验证靶区进行射野位置验证。利用加速器自带的射野影像系统（EPID）和治疗计划系统（TPS）的DRR图比对进行射野形状验证。利用Matrixx二维电离室矩阵和OnmiPro软件进行每个射野的剂量验证。结果：射野位置验证在统一调整系统后,误差结果满意。射野形状验证以3mm为标准,调整前的吻合率约为75％。剂量验证通过率大于等于95％的射野占77％。结论：通过81例鼻咽癌调强放疗的实验证明,利用上述三种方法对调强计划进行验证,可以及时纠正误差,确保计划准确执行。     

鼻咽癌容积调强放射治疗剂量验证比较研究

目的 比较6 MV-X射线均整模式(6X)和非均整模式(6FFF)容积旋转调强治疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)技术在鼻咽癌放射治疗中的剂量验证结果,验证6FFF容积调强计划的临床可行性.方法 用PTW公司二维电离室矩阵Array729和OCTAVIUS Octagonal模体对15例患者的6X和6FFF VMAT计划进行剂量验证.结果 采用gamma 2D进行分析(按3 mm和3％的误差标准),6X local dose方法通过率为(95±3)％,max dose方法通过率为(96±3)％,6FFF local dose方法通过率为(94±3)％,max dose方法通过率为(95±3)％.结论 PTW Array729可用于6X和6FFF VMAT计划的临床验证,6FFF计划的通过率略低于6X,local dose方式二者之间差异无统计学意义(P＞0.05),max dose方式二者之间差异具有显著的统计学意义(P＜0.01).同一计划的验证结果采用localdose评判方法通过率低于max dose,具有显著的统计学意义(P ＜0.001).     

乳腺癌螺旋断层放射治疗与调强放射治疗的剂量学研究与临床剂量实测比较

目的:利用螺旋断层放射治疗技术与传统医用直线加速器对乳腺癌放疗中重要正常组织与靶区剂量-体积参数进行剂量学比较。同时,在剂量学研究基础上进行临床实际吸收剂量测量验证各种技术间临床应用的优势与劣势。 方法:选取10例T1N0M0期乳腺癌保乳术后行乳腺靶区放射治疗病人（无锁骨上照射区域）,处方剂量为50 Gy/25次,利用螺旋断层放射治疗定角调强技术、螺旋断层放疗技术与医用直线加速器调强技术,比较乳腺癌靶区剂量和正常组织剂量的优劣。评估靶区剂量与适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和正常组织剂量-体积参数,进行剂量学比较。同时,利用热释光剂量仪在乳腺癌病人表皮进行实测剂量,比较3种技术处理由于病人呼吸运动对表面剂量的影响,及评估时间因素对治疗效率的影响。 结果:10例乳腺癌病人采用定角调强技术、螺旋断层放疗技术与医用直线加速器调强技术PTV HI分别为0.15±0.01、0.06±0.01和0.20±0.15（P<0.001）;CI分别为0.76±0.00、0.81±0.03和0.74±0.04（P>0.05）;心脏平均剂量分别为4.12±0.87、3.82±0.53、6.33±2.49 Gy（P<0.001）,左前降支最大剂量分别为20.38±5.66、13.34±3.78、34.56±4.12 Gy（P<0.001）,患侧肺组织平均剂量分别为6.78±1.33、7.22±2.34、12.76±2.10 Gy（P<0.001）。患者6个实测剂量点的吸收剂量3种技术比较有统计学意义（P<0.001）。 结论:从综合靶区覆盖、正常组织剂量-体积参数、剂量实测与治疗效率等方面比较,螺旋断层放射治疗的定角调强技术相对于其他两种技术而言有低剂量范围小、靶区覆盖佳、解决治疗中呼吸运动影响等优势,推荐使用该技术用于乳腺癌病人放射治疗。     

鼻咽癌IMRT与VMAT治疗的计划与剂量验证比较研究

目的:比较研究IMRT与VMAT技术在鼻咽癌治疗中的计划与剂量验证。方法:对8位鼻咽癌患者,分别设计了7野IMRT计划,单弧与双弧VMAT计划,比较分析各计划参数,并对各计划进行治疗前的剂量验证。结果:鼻咽癌的IM-RT,单弧与双弧VMAT计划的靶区覆盖率分别为百分之99.00±0.79,89.92±6.32和97.98±1.29;γ分析相对剂量通过率分别为百分之91.91±4.64,97.65±1.45和97.36±2.25。IMRT,单弧与双弧VMAT计划的优化时间分别为:4.74±1.06,20.8±4.83和40.36±12.55分钟;所需要的出束时间分别为:11.01±0.43,1.75±0.07和4.01±0.28分钟;所需的MU平均值分别为1020.88±106.95,425.88±25.34和566.38±54.38。结论:对于鼻咽癌病人,单弧VMAT计划的靶区覆盖率不够,双弧VMAT计划可获得与IMRT相似的靶区覆盖率,同时减少所需的MU与出束时间。现有加速器与计划系统能够准确地计算和执行VMAT计划。     

影响调强放疗绝对剂量的主要因素及应对措施

目的:验证调强放射治疗的绝对剂量误差,探索影响调强放疗绝对剂量的因素及其应对措施.方法:将20例准备实施调强放疗病人的实际治疗计划,用标准水模体进行计划移植,生成验证计划并计算体模内电离室测量点的计划剂量,执行验证计划的照射,用电离室进行实际物理绝对剂量测量,计算实际测量剂量值和计划剂量值的百分相对误差.分析影响调强放疗绝对剂量误差的主要因素,采取相应改进措施,验证另80例调强放疗的绝对剂量,比较前20例与改进后80例调强放疗绝对剂量验证结果.结果:前20例调强放疗绝对剂量百分相对误差分布范围是-8.00%～5.00%,平均误差为-2.01%,标准差为3.55%.采取相应改进措施后,80例调强放疗绝对剂量百分相对误差全部在4.4%以内,分布范围缩小到-4.4%～2.5%,平均误差为-1.49%,比前20例平均误差下降25.9%,标准差为1.40%,比前20例下降60.6%.结论:分析影响调强放疗绝对剂量的因素,采取必要的应对措施,能够有效提高调强放射治疗绝对剂量的准确性.     

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。     

鼻咽癌调强适形放射治疗计划与传统计划的比较

目的：对局部晚期鼻咽癌的调强适形放射治疗计划与传统计划进行比较。材料和方法：用计算机治疗计划系统对局部晚期的鼻咽癌患者分别制定调强适形放射治疗（IMRT），三维适形放射治疗（3D-CRT）和双侧对穿野计划，根据剂量适形度，DVH曲线，危及器官所受剂量来对这些计划进行比较。结果：IMRT计划的靶区剂量分布适形度好于其它计划，在CTV覆盖剂量相近的情况下，例如规定大于95%的CTV体积接受60Gy剂量，IMRT计划较好地保护了危及器官，与此同时，IMRT能够给予GTV较高的单次剂量，使95%的GTV体积受到至少68Gy剂量。结论：在局部晚期鼻咽癌的治疗中，与传统方法比，IMRT方法在改善肿瘤靶区高剂量覆盖的同时，也明显地改进了对危及器官的保护，并提高了治疗效率。应该进一步研究规范鼻咽癌的IMRT计划和治疗方法，以便充分发挥这种新技术的临床优势。     

恶性肿瘤调强适形放射治疗质量保证的研究

目的：探讨调强适形放射治疗的质量保证方法。方法：用CMS放射治疗计划系统设计调强适形放射治疗计划。采用CT模拟的方法验证射野等中心位置，比较各照射野实际胶片调强图与治疗计划系统得到的相应照射野的测强图的一致性，采用多通道剂量仪验证多点绝对剂量。结果：射野等中心位置误差在3mm以内。各射束垂直方向测得的调强图与计划系统计算的调强图一致。等中心点实测剂量与计划剂量的误差在3％以内，其余偏离点的实测剂量与计划剂最误差在5％以内。近期疗效为完全缓解（CR）58．8％（10／17），部分缓解（PR）17．6％（3／17），无变化（NR）23．5％（4／17），总有效率（CR＋PR）为76．5％（13／17），所有17例患者均能耐受放射治疗，按计划完成调强透形放射治疗。结论：上述质量保证措施切实可行。调强适形放射治疗对恶性肿瘤有较好的近期疗效。     

逆向计划调强放射治疗的临床验证

目的:探讨逆向计划调强放射治疗IMRT临床治疗前的验证方法。方法:用胶片法验证Cadplan(包括Helios逆向计划系统)三维治疗计划系统生成的各个照射野注量图与在Varian23EX直线加速器(安装120叶MLC)照射中实际释放的注量图的一致性;用电离室法验证等中心绝对剂量计算值与实测值的符合性。结果:等中心绝对剂量的误差小于5%,符合临床要求;各射束轴垂直方向测得的注量图与计划系统计算的注量图一致;等中心位置验证显示,CT模拟的正侧位DRR片与加速器正侧位验证片误差在±2 mm以内。结论:Varian逆向调强放射治疗系统符合临床要求。     

数字模拟机对适形调强放射治疗患者进行射野核对的应用

目的 应用数字模拟定位机核对适形调强放射治疗计划,验证需要治疗的区域是否与靶区吻合.方法 收集头颈部、胸部、腹部肿瘤患者各30例,分别进行射野核对.将治疗计划系统（TPS）重建的0°和90°的数字重建图像（DRR）传至数字模拟机,移床从定位时的参考点移动到治疗时的等中心点,分别采集0°和90°的X射线影像;调用数字模拟机2D/2D matching程序,调整感兴趣区域（ROI）,设定10 cm×10 cm的射野区域为ROI,将0°DRR图与0°X射线影像、90°DRR图与90°X射线影像分别进行自动或手动分析匹配,查看ROI内的两组图像的骨性结构是否吻合,最后得出两组图像匹配后的误差.结果 分析头颈部、胸部、腹部各30例肿瘤患者进行射野核对后的误差以及校正后的误差,头颈部肿瘤在X、Y、Z方向误差均≤3 mm,胸腹部肿瘤在X、Y、Z方向误差均≤5 mm.结论 数字模拟机能够通过DRR图与X射线影像分析匹配的方式对适形调强放射治疗的计划进行核对,验证治疗区域,从而保证治疗的准确性,满足了临床需要.     

Dose verification of helical tomotherapy intensity modulated radiation therapy planning using 2D-array ion chambers

Purpose:

To investigate the clinical usage of dose verification of Helical Tomotherapy plans by using 2D-array ion chambers, and to develop an efficient way to validate the dose delivered for the patients during treatments.

Materials and Methods:

A pixel-segmented ionisation chamber device, IMRT MatriXX™ and Multicube™ phantom from IBA were used on ten selected Tomotherapy IMRT/IGRT head and neck plans in this study. The combined phantom was set up to measure the dose distribution from coronal and sagittal planes. The setup of phantom was guided for verifying the correction position by pre-treatment Tomotherapy MVCT images. After the irradiation, the measured dose distributions of coronal and sagittal planes were compared with those from calculation by the planning system for cross verification. The results were evaluated by the absolute and relative doses as well as Gamma (γ) function. The feasibility of the different measuring methods was studied for this rotational treatment technique.

Results:

The dose distributions measured by the MatriXX 2D array were in good agreements with plans calculated by Tomotherapy planning system. The discrepancy between the measured dose and predicted dose in the selected points was within ±3%. In the comparison of the pixel-segmented ionisation chamber versus treatment planning system using the 3 mm/3% γ-function criteria, the mean passing rates of 2 mm dose grid with γ-parameter ≤1 were 97.37% and 96.91%, in two orthogonal planes (coronal and sagittal directions), respectively.

Conclusion:

MatriXX with Multicube is a new system created for rotational delivery quality assurance (QA) and found to be reliable to measure both absolute dose and relative dose distributions, simultaneously. It achieves the goal of an efficient and accurate dosimetry validation method of the helical delivery pattern for the Helical Tomotherapy IMRT planning.     

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。     

SunCHECK软件在调强放疗计划剂量验证中的应用

目的:探讨SunCHECK软件在调强放疗计划剂量验证中的应用。方法:选取新疆医科大学第一附属医院已执行IMRT计划的40例患者,应用SunCHECK软件,对所接受数据进行单独计算,然后对原始放疗计划和QA计划进行Gamma分析。最后对QA计划与ArcCHECK测量结果进行Gamma通过率比较。结果:在SunCHECK软件单独计算结果中,Monaco计划平均Gamma通过率略高于Eclipse计划。相同计划系统原始计划与QA计划Gamma通过率没有差异。使用SunCHECK软件计算QA计划（包括Monaco计划和Eclipse计划）Gamma通过率略高于ArcCHECK测量结果的Gamma通过率。结论:SunCHECK软件符合IMRT计划剂量验证需要,给放疗质控工作带来了很大的便利性。无论是作为单独放疗计划验算工具,还是以log日志文件反推进行计划验证,都应该把SunCHECK作为质量保证程序的一部分。     

Jaw tracking技术对鼻咽癌调强放疗靶区和危及器官受照剂量影响的研究

目的 研究Smart LMC算法的铅门跟随(Jaw tracking)技术对鼻咽癌(NPC)动态调强放疗(IMRT)靶区和危及器官(OAR)受照剂量的影响.方法 在Eclipse TPS(11.0)上采用DVO算法优化10例NPC患者的各射野通量图,根据同一射野通量图分别计算生成Jaw tracking技术和铅门固定(Jaw fixed)技术的MLC运行文件,以AAA算法计算剂量,生成计划文件.观察计划执行时铅门的位置,比较计划总跳数、靶区剂量、OAR剂量和射野验证通过率.结果 JT-IMRT计划与JF-IMRT计划相比,射野的X和Y方向准直器铅门在166个控制点上打开间隔距离变小;计划总跳数增加了3.59％～ 11.63％;靶区剂量差异无统计学意义(P＞0.05);脑干、脊髓、两侧晶体、两侧视神经的Dmax和两侧腮腺剂量的Dmean,D50％相应值均降低,其差异具有统计学意义(t=5.70～8.66,P＜0.05);射野验证通过率提高,其差异具有统计学意义(t=5.18,P＜0.05).结论 Smart LMC算法的JT-IMRT执行方式,受叶片间和闭合断面的漏射线影响较小,其计划OAR的受量更低,剂量计算精度及验证通过率更高,实际投照剂量更为真实可靠,更适于临床应用.     

鼻咽癌调强放疗计划设计中自动勾画剂量限制结构的初步应用

目的 鼻咽癌（NPC）调强适形放射治疗（IMRT）（简称调强放疗）计划设计中,需勾画一定数量剂量限制结构（DLSs）,传统的常规方法只能逐一单个处理,极大浪费了物理师的有效工作时间.本研究利用MIM（V6.5）软件编译工作流,根据NPC计划优化需求,自动生成DLSs,观察、对比其与常规方法在不同分期NPC计划DLSs勾画上的时间差异,探讨其临床推广的应用价值.方法 对10例不同TNM分期的NPC患者,按统一要求由3名物理师采用Eclipse放射治疗计划系统（TPS,V11.0）提供的勾画工具逐一处理方法与MIM软件设计编译的工作流批处理方法,分别生成DLSs,观察工作流自动处理结果并对比完成时间.结果 工作流可一键自动生成包括计划靶区（PTVs）外、PTVs内、危及器官（OARs）及辅助等4类最多28个DLSs,所花费时间较逐一处理方法最多可节省92.8％,平均节省90.5％,其差异具有统计学意义（t=32.14～61.59,P＜0.05）.结论 在NPC的IMRT计划设计中,利用MIM平台编译的工作流,可批处理自动生成DLSs,可有效减少勾画时间,提高了物理师的工作效率.     

射野区域的剂量验证研究

目的:实现射野区域剂量分布Gamma（[γ]）通过率的计算,对治疗传输的准确性进行评估。方法:从Oncentra Masterplan治疗计划系统中随机提取6位完全匿名患者的调强放射治疗验证计划,导出DICOM格式的验证计划并利用Matlab软件重建多叶准直器区域和剂量。然后将验证计划移植到MatriXX模体并测量剂量分布。用Matlab代码对验证计划剂量分布和模体测量的绝对剂量分布进行分析。结果:传统方法[γ]通过率受计算区域选择影响较大,而以射野区域作为计算区域则避免了这个问题,两种方法计算得到的[γ]通过率有统计学差异（[P]<0.05）。结论:射野区域的剂量验证避免了[Dn]值对[γ]通过率的影响,而且对射野区域利用剂量面积直方图分析其剂量特性,有利于评估治疗计划系统临床治疗的准确性和指导临床工作。     

准直器角度对鼻咽癌容积旋转调强计划及剂量验证的影响

目的:通过旋转准直器,研究准直器的旋转对鼻咽癌容积旋转调强（VMAT）计划与剂量验证的影响。方法:选择10名T3期鼻咽癌患者,每位患者分别设计10个VMAT计划,10个VMAT计划准直器角度分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,比较分析不同计划中靶区剂量、危及器官和正常组织的受照剂量以及机器跳数,并对每个计划进行剂量验证。结果:准直器角度为10°的VMAT计划,PGTVnx、PTV1以及PTV2的HI均值最小,CI均值最大（P<0.05）。PGTVnd的HI均值在所有计划中变化不大（P>0.05）,CI均值在5°~30°最大（P<0.05）。脑干、脊髓以及眼球Dmax在5°~20°时较小（P<0.05）,视交叉和下颌骨Dmax在15°~25°时较小,腮腺V30在35°时最小。靶区外正常组织,在低剂量区V5~V20时,0°和5°受照体积最低,在高剂量区V25~V50,10°最低。在不同的准直器角度,机器跳数平均值最小的是准直器为0°的计划,最大的是30°（P<0.05）。所有计划的γ通过率均在98%以上,其中准直器在20°时通过率最高。结论:在进行鼻咽癌VMAT计划设计时,可以将准直器角度设置在10°~20°来获取更好的靶区剂量分布,减少危及器官以及正常组织的受照剂量,同时不会降低剂量验证的通过率。 【关键词】鼻咽癌;容积旋转调强;准直器角度;剂量验证