三维分析仪与两维矩阵射野测量的比较

目的:应用不同仪器与方法测量加速器6 MV X线射野的特性,比较各方法的优劣和局限性,探讨快速简便检测射野特性的方法。材料与方法:分别采用电离室和半导体探头配合三维射野分析仪测量加速器6 MV X线不同射野大小的百分深度剂量曲线PDD和离轴比曲线OCR,并以二维电离室矩阵测量相同条件的OCR。(1)比较采用电离室和半导体探头测量PDD的差别。(2)比较两维矩阵与电离室半导体探头测量射野的对称性、平坦度、射野大小和半影等的差别。结果:对小于15 cm×15 cm照射野,半导体探头和电离室测量PDD的结果一致性较好,两者偏差小于1.3%。对于20 cm×20 cm照射野,半导体探头的测量结果大于电离室,最大差别3.5%,偏差为2.6%。用半导体探头与电离室测量射野的大小,两者的最大差别为0.6 mm,两者有较好的一致性,二维电离室矩阵测量与前两者比较,最大差别为2.9 mm,最小差别0.5 mm。三种方法测量的射野平坦度差别在1.2%~2.6%,矩阵的测量数值在半导体和电离室测量范围之内。结论:在检测加速器射野性能时,二维矩阵可以快速检测射野平坦度、对称性,但测量射野大小时可能有较大误差,不宜用作验收加速器和收集...     

非晶硅电子射野影像装置在直线加速器日检中的应用

目的:在分析非晶硅电子射野影像系统(a-Si EPl D)的剂量学基础上,利用开发的软件自动分析每日采集的射野影像,获取直线加速器的输出剂量、平坦度、对称性及射野尺寸等参数,使a-Si EPID成为加速器的快速日检工具。方法:首先对a-Si EPID进行校准,并将其分成16个大小为10 cm×10 cm的子区域,移动a-Si EPID依次照射,截取中心轴附近10 cm×10 cm(SSD 160 cm)的区域相互叠加获取增益影像,并进行输出剂量校准。随后通过自编软件根据校准数据分析每天标准射野影像得出加速器日检参数:输出剂量、射野尺寸、平坦度、对称性,并将结果与指形电离室及三维水箱数据进行比较。结果:加速器出束从97 MU至103 MU,模拟剂量偏差±3%。结果显示a-Si EPID中心轴灰度剂量呈高度线性,与指形电离室的最大偏差为小于1%。平坦度、对称性两个参数的基线偏离与三维水箱高度一致,结果均分别小于±0.5%和±1.5%。结论:因测量准确性及便利性,可以利用自编软件及a-Si EPID用于加速器日检。     

用蒙特卡罗模拟评估小野条件下肺介质中AAA算法的精度

目的：用蒙特卡罗模拟评估放射治疗剂量计算使用的各向异性分析算法（Anisotropic Analytical Algorithm,AAA）在小野条件下肺介质中的计算精度。材料与方法：建立一包含肺介质的水模体,分别用AAA算法、笔形束卷积算法（Pencil Beam Convolution,PBC算法）（作为对比）和蒙特卡罗（Monte Carlo,MC）模拟计算2cm×2cm到8cm×8cm射野条件下该模体中的深度剂量和离轴比,并以MC模拟为标准比较深度剂量。用一维伽马分析对离轴比进行分析。结果：AAA算法在2cmx2cm射野肺介质区域高估了深度剂量,其它情况均低估了深度剂量,剂量偏差范围为-0．24％-2．66％．PBC算法在肺介质区域高估了深度剂量,剂量偏差的范围为1．18％～14．55％。AAA算法计算的离轴比和MC模拟,在射野剂量平坦区相对内收,在剂量跌落区向两侧发散,但AAA算法略高估了射野边缘的剂量,一维伽马分析（与MC相比）通过率为100％（3mm／3％）。PBC算法在射野剂量平坦区相对发散,而在剂量跌落区向两侧内收。一维伽马分析通过率范围为51％～88％。结论：在肺介质中,AAA剂量计算的结果与MC模拟的一致性较好,与PBC算法相比,剂量计算的精度较高。     

用解卷积方法提取笔射束核的实现

本研究论述了在三维放疗计划的剂量计算中．如何用解卷积方法从测量的宽平行射束离轴比数据中提取笔射束卷积核，并且用这个核重建其它尺寸射野的射束分布，与实际测量的相同尺寸射野的射束分布进行比较，取得了较好的一致性，从而为进一步的实际应用奠定了理论基础。     

交替半身放疗的剂量学探讨

目的：探讨在加速器上通过延长源皮距来实现交替半身照射的方法。方法：将自制治疗床置治疗室地板上。源皮距延长到213cm，得到足够大且均匀的照射野，在长方形水箱中测量射野平坦度和TPR数据，避免长源皮距引起的剂量改变。用实测入射面剂量和出射面剂量的方法，验证病人体中面吸收剂量的准确性。结果：在有效照射范围内射野均匀性小于4％，患者体中面的吸收剂量率为10cGy／min，吸收剂量的准确性优于2％。讨论：交替半身放疗要求病人有准确的吸收剂量和均匀的剂量分布，且危及器官的受照剂量要准确控制，我们认为选择10cGy／min的吸收剂量率较为适宜。更优化的剂量率选择有待于今后的进一步研究。     

两种胶片分析方法比较多叶光栅到位精确度:多中心测量结果的初步研究

【摘 要】 目的:应用两种胶片分析方法分析调强治疗多叶光栅（MLC）到位精确度。 方法:选择4个省共15家医院,其中8家为Varian加速器,MLC型号均为Millenium 120;7家为Elekta加速器,MLC型号为MLCi或MLCi2。胶片放在固体水模体30 cm×30 cm,dmax点处（水下1.5 cm）,SAD=100 cm,6 MV照射,250 MU（监督系数）/栅栏野,应用计划系统,在EBT3胶片上形成5条MLC栅栏野,每条栅栏野射野宽度为6 mm,5条栅栏野射野中心位置相对于中间栅栏野射野中心的位置距离分别为-6、-3、0、3、6 cm。将照射后的胶片用Epson Expression 10000XL扫描,应用Film QATM Pro软件得到栅栏野剂量曲线（profile）,并用两种归一方法即截断部分光密度值区域后归一和归一到局部位置区的光密度值,从射野位置及中心位置偏差、射野宽度及偏差4个方面分析比较MLC到位精确及多中心测量结果。 结果:两种分析方法比较,5条栅栏野实际射野位置相对于计划射野位置偏差,均测得9家医院位置偏差超过国际原子能机构（IAEA）规定偏差限值±0.5 mm;分析每条栅栏野射野中心位置的偏差,分析结果均符合IAEA规定限值±0.5 mm;分析5条栅栏野宽度,并与计划设定宽度6 mm相比较,偏差均符合IAEA规定不超过±1 mm;分析射野宽度最大最小值偏差及标准差,分析结果均符合IAEA规定偏差不超过±0.75 mm,标准差不超过0.30 mm。 结论:两种胶片分析方法测量MLC叶片到位精确度,结果相近,差别较小,在此实验中两种归一方法均可被用。     

基于射野影像的剂量重建方法之可行性初探

利用治疗时得到的影像信息重建病人体内所接受的真实剂量是剂量引导下放射治疗（DGRT）技术临床应用的重要内容之一。治疗剂最重建方法之一是：通过匹对模拟的射野影像和治疗时获得的射野影像来反推射野注量分布，然后计算出治疗时病人体内实际接受的剂量：由此重建出的射野注量是否精确受诸多因素的影响．因素之一是是否能真实地模拟射野影像。本文用傅立叶卷积积分法模拟射野影像，采用不同积分半径得剑不同程度散射近似下的模拟射野影像。通过用不同程度散射近似下的模拟射野影像来反推射野注量分布．考察了散射因素对反推射野注量分布的影响。发现：即便射野影像在没有噪音和分辨率足够高的理想情况下，要精确地反推射野注量，必须在模拟射野影像中充分考虑散射因素。     

立体定向放射治疗照射野剂量分布特点及应用

目的：测量目前广泛应用的立体定向放射治疗系统（SRT－X 刀）准直器射野的临床剂量学参数，探索正确的临床使用方法。材料与方法：用组织等效固体水模、仿真人体头模和胶片剂量测量系统测量BrainLAB X刀系统在静态、单靶（中心）旋转、两靶旋转照射时的离轴比、半影、锐度、平坦度等剂量学参数。结论：了解和掌握不同照射技术时，X刀准直器射野剂量学参数的变化是正确使用立体定向放射治疗技术的一个关键因素，特别是在鼻咽癌的多靶点补量治疗时尤为重要。本文提出了临床使用时的一些具体建议。     

适形与调强射野衔接技术在儿童全中枢神经系统放疗中的应用价值

目的:探讨适形与调强射野衔接技术在儿童全中枢神经系统放疗(CSI)中的应用价值。方法:选取2012年至2015年在新疆医科大学第一附属医院行CSI的14岁以下患者6例,分别采用三维适形(3DCRT)射野衔接技术、适形与调强(3DCRT+IMRT)射野衔接技术和调强(IMRT)射野衔接技术进行计划设计。通过SPSS 17.0软件对比3种计划的靶体积和正常组织剂量分布的均匀性差异。结果:3DCRT+IMRT射野衔接技术能够很好地应用于儿童CSI中。在靶体积评估方面,3DCRT+IMRT射野衔接技术的适形指数优于3DCRT射野衔接技术,但稍差于IMRT射野衔接技术,而这3种射野衔接技术的不均匀指数没有显著差异;但在正常组织保护方面,3DCRT+IMRT射野衔接技术结合了3DCRT和IMRT的优点。结论:3DCRT+IMRT射野衔接技术的计划设计可以很好地应用于儿童CSI,并在正常组织的保护上有独特的优点。     

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。     

二维电离室矩阵测量射野边缘

目的:探讨用二维电离室矩阵测量放射野边缘应注意的事项.材料与方法:使用IBA公司的MATRIXX二维电离室矩阵对VARIAN公司的23EX加速器的射野进行测量.把电离室矩阵水平放置在加速器床面上,电离室中心处于等中心位置,SAD=100 cm.射野大小从4.0 cm×4.0 cm变到16 cm×16 cm.每射野出束50 MU,记录测量结果.用OmniPro I'mRT(1.5)软件分析测量数据.结果:在X1、X2、Y1、Y2四个边半影大小随射野大小变化而呈现波浪式周期性变化,相邻波峰波谷间距为(3.79±0.25)mm.波谷底部平坦,平区宽度为(2.3±0.3)mm,波峰顶部也平坦,平区宽度为(2.2±0.2)mm.波蜂波谷高度相差为(4.0±0.1)mm.结论:用二维电离室矩阵测量射野半影时应充分考虑电离室矩阵的位置对测量结果的影响,对于同一个射野,由于摆放矩阵位置不同,可引起4mm的差别.改变矩阵位置,从不同位置重复测量,可减小矩阵位置的影响.     

带金属植入物患者调强放射治疗计划中射野角度设置对剂量计算准确度的影响

目的:对金属植入物及其伪影在放疗计划中产生的剂量计算偏差进行测试,评估射野角度设置对调强放射治疗(IMRT)计划剂量计算准确度的影响。方法:模拟髋关节置换患者,在CIRS调强模体中插入两根不锈钢金属棒。将指形电离室分别置于金属棒所在平面内中间位置的3个点,采用带金属伪影消减技术的CT模拟定位机获取未经校正和校正后的模体图像。在Monaco计划系统中利用两种CT图像,在0o～360o内每隔5o设置一个射野(10 cm×10 cm, 100 MU),检测不同入射路径射野的剂量计算偏差。勾画靶区和危及器官,设计5野和7野IMRT计划,每种计划分别设有0、1或2个射野的入射路径通过金属区域,检测射野角度设置对IMRT计划剂量计算偏差的影响。结果:入射路径没有通过金属区域的单个射野在未校正及校正后图像中的剂量计算偏差分别为3.24%和1.56%,入射路径通过金属区域时剂量计算偏差分别达到5.51%～72.14%和5.32%～48.19%。在5野IMRT计划中,当有0、1和2个入射路径通过金属区域的射野时,未校正图像的计划剂量计算偏差分别为3.15%、8.75%和13.33%,校正图像的计划剂量计算偏差分别为1.54%、5.93%和9.06%;7野IMRT计划中,未校正图像的计划剂量计算偏差分别为3.03%、5.28%和10.71%,校正图像的计划剂量计算偏差分别为1.29%、4.38%和7.75%。结论:放射治疗计划中入射路径通过金属区域的射野会严重影响剂量计算的准确度,应尽量避免使用这种射野。虽然采用金属伪影消减技术校正CT图像能够改善这种影响,但在IMRT计划中存在两个及以上的这种射野可能导致临床上不可接受的剂量计算偏差。     

半野技术结合非共面照射技术在乳腺癌胸锁联合照射中的应用

目的：介绍一种乳腺癌适形放疗中新的射野衔接技术,以保证乳腺癌患者放疗时锁骨上区域与胸壁区域靶区剂量均匀衔接,并降低治疗计划设计与实施中的操作复杂度。方法：选取一例乳腺癌胸锁联合照射病人,锁骨上靶区采用半野照射技术,胸壁靶区采用非共面切线野照射技术,使上下两组照射野在射野衔接处相切。使用直线加速器6MV-X射线照射靶区,处方剂量设置为50Gy包绕95％靶区体积,使用治疗计划系统计算三维剂量分布。结果：半野照射技术结合非共面照射技术应用于乳腺癌胸锁联合照射时,在治疗计划系统上显示处方剂量在射野衔接处均匀衔接,50Gy处方剂量等剂量线平滑,剂量线未见明显的凹陷和突出现象,无剂量冷热点出现。结论：半野照射技术联合非共面照射技术用于乳腺癌胸锁联合照射。在TPS上演示显示使用该方法能够使相邻射野剂量均匀衔接,适用于胸壁部分靶区头脚方向长度大于20cm的患者放射治疗需求,且使用方法较传统方法更加简单易行,值得推广,临床实际使用中建议使用验证手段来保障该技术的可靠性。     

直线加速器均整和非均整模式下射线质和射野输出因子的蒙特卡罗模拟与实测值比较

目的:利用蒙特卡罗方法分别模拟True Beam直线加速器6 MV均整和非均整(Flattening Filter-Free,FFF)模式,计算其射线质和射野输出因子,并比较上述参数与实际测量结果的差异。方法:利用Beamnrc和Dosxyznrc程序建立加速器机头模型并计算两档能量在参考条件下不同射野的剂量学数据。输出上述数据,计算各个射野射线质与实际测量值的相对偏差,对其绝对值做统计分析;利用各个射野中心轴上水下10 cm处的剂量值获取射野输出因子,并计算与测量值的相对偏差,绝对化后做统计分析。结果:6 MV和6FFF两档能量射线质相对偏差绝对值分别为(0.459±0.462)%和(0.486±0.300)%,射野输出因子相对偏差绝对值分别为(1.315±1.868)%和(0.904±1.214)%。结论:该模型的射线质和输出因子与测量结果相对偏差较小,基本可用于临床剂量学研究。     

基于病理“金标准”标记脊髓损伤慢性期MRI图像坏死区域的方法

脊髓损伤慢性期胶质瘢痕及其所包绕的囊腔所构成的脊髓坏死区域在磁共振成像（MRI）中形态各异，边界模糊。针对单纯根据图像无法准确识别脊髓坏死区域这一问题，提出一种基于病理切片“金标准”来标记MRI图像实际坏死区域的方法。双边滤波去噪并刚体配准脊髓损伤慢性期的多模态MRI图像，使用Snake模型进行脊髓的分离，并利用双三次插值法对脊髓进行拉直。采用双树复小波变换融合不同模态的图像后，基于病理切片的胶质瘢痕及囊腔区域与MRI图像的脊髓坏死区域具有空间相对位置一致性的特点，建立从脊髓病理切片到MRI图像的空间映射关系，最终实现MRI图像中实际坏死区域的标记。以圆度和偏心率作为形状评价指标，对本方法标记的MRI坏死区域与病理切片“金标准”结果进行对比，相似度分别达到了0.93±0.03和0.97±0.02。结果表明，应用本方法构建的映射关系能较为准确、客观地标记MRI图像的实际坏死区域，为后期计算机自动识别与分割MRI坏死区域奠定基础。     

多叶准直器中散射空气比(SAR)的计算

在放疗中，常把除方野、矩形和圆形野以外的其他任何形状射野称为不规则野。而多叶准直器所形成的射野就是不规则野，对不规则射野，剂量计算要将原射线、散射线分开，而组织中散射剂量的计算需要用散射空气比。作者在此对多叶准直器中散射空气比的计算方法作了一些探讨。     

多叶准直器中散射空气比（SAP）的计算

在放疗中，常把除方野、矩形和圆形野以外的其他任何状态射野称为不规则野。而多叶准直器所形成的射野就是不规则野，对不规则射野，剂量计算要将原射线、散射线分开，而组织中散射剂量的计算需要用散射空气比。作者在此对多叶准直器中散射空气比的计算方法法作了一些探讨。     

放射治疗计划系统在鼻咽癌面颈联合野与颈前切线野衔接中的应用

目的：利用放射治疗计划系统（TPS）对鼻咽癌面颈联合野与颈前切线野进行射野衔接,观察射野衔接处的剂量分布。方法：选择一例鼻咽癌患者,通过CT模拟定位,利用TPS进行鼻咽癌面颈联合野与颈前切线野间的射野衔接。使得射野衔接处剂量均匀,同时模拟计算鼻咽癌常规定位时相邻射野重叠或留空1 mm,2 mm,3 mm,4 mm,5 mm时衔接处的剂量。均给予第一阶段处方剂量36 Gy/18次,分析射野衔接处感兴趣区域（ROI）的剂量分布情况。结果：相邻射野重叠1 mm～5 mm,ROI接受120%处方剂量的体积≥10%,135%处方剂量的体积≥5%,Dmax为处方剂量的143%～148%。脊髓的最大剂量几乎没有影响,其变化幅度≤0.5%。脊髓的V36增加约3%;相邻射野留空1 mm～5 mm,ROI的D95从36Gy降到24.1 Gy,降幅为33%。结论：利用TPS进行鼻咽癌面颈联合野与颈前切线野的衔接,可以保证射野衔接处的剂量均匀性,避免出现严重的剂量冷点及热点,确保靶区内剂量,较好地保护部分正常组织。     

旋转MLC优化适形放射治疗中的射野适形度

采用多叶准直器（MLC）适形野放疗是临床中常用的技术，但其叶片的有限宽度造成的锯齿形射野轮廓是影响射野适形度的主要原因之一。通过模拟计算，考察了旋转准直器角度对射野适形度的影响，提出用多个旋转MLC野形成复合野以使靶区得到更均匀照射，从而避免靶区上的冷点和危及器官上的热点。结果表明，复合MLC射野不仅可以消除射野的锯齿形边界．明显提高射野的适形情况，同时复合射野后靶区的受照射面积也更均匀，避免了照射冷点的出现。     

利用矩阵电离室对加速器和放疗计划系统进行剂量学研究

目的:探讨利用矩阵电离室对医用直线加速器及放射治疗计划系统进行快速剂量学的检测方法和项目。方法:在矩阵电离室上方放置5cm的固体等效水模,下方放置5cm的反射水模,对标准方野和矩形野测试,测试条件SSD=95cm,SAD=100cm,射野大小分别为2cm、5cm、10cm、15cm、20cm和2cm×10cm、5cm×20cm、20cm×5cm,MU为100cGy;对治疗计划系统的中央挡铅、MLC形成的中央挡铅、不对称射野、MLC末端形状(叶片末端效应)和相对叶片之间的间隙和MLC侧面效应、叶片凹凸槽效应、以及简单模拟调强模型等相关参数进行检测。结果:方野和矩形野的平坦度为100.07%～102.66%,对称性为0.10%～1.49%;光野、射野一致性检测:X方向为-1.5%～0.7%,Y方向为-1.4%～1.0%,平均为-0.47%;对放疗计划系统的检验,主要验证计算值与实际测量值的结果比较,以Gamma值和绝对剂量偏差值(4%)来判断两者的符合性。对于方形野和矩形野Gamma值在92.02%～96.35%,而对于多野光栅的相关检测,在计划系统设置的两个半野(X1=5cm,X2=0cm,Y=10cm和X1=0cm,X2=5cm,Y=10cm)合成实验中,合成区域间隔处有5%的剂量偏差,5个2cm×10cm合成10cm×10cm实验中,在射野连接处误差值最大可达10%;在两个2cm×2cm的方野,间距6cm实验中,第一个射野Gamma值可达96.6%,第二个Gamma值为93.2%。结论:利用矩阵电离室可对医用直线加速器和放疗计划系统实现快速的剂量学检测,对加强两者日常的QA和QC具有重要的意义。