Delta4三维剂量验证系统的原理及应用

随着放疗技术的不断发展,旋转容积调强放射治疗技术的出现,二维平面电离室矩阵已不能满足剂量验证的要求,Delta4三维剂量验证系统是旋转容积调强放射治疗理想的验证工具。     

胶片剂量计

胶片剂量计是一种重要的二维剂量仪.它的空间分辨率高,可以用来快速获取辐射场的二维剂量分布,因此,对于肿瘤放射物理学中的常规剂量测量和放射治疗计划验证,尤其是调强适形放射治疗(intensity modulated radiation therapy ,IMRT) 计划,立体定向放射治疗(stereotactic radiotherapy ,SRT)计划的剂量验证具有重要的实用价值.笔者将对辐射剂量胶片的原理、物理化学性质作一简要综述,然后介绍几种常用的胶片.     

剂量验证系统软件KylinRay-Dose4D研发进展

先进放射治疗技术使得治疗剂量能够更精准地适形患者肿瘤靶区,为患者提供精准治疗,但也出现了受照剂量在肿瘤边缘梯度越来越大的现象,对放射治疗剂量验证提出了更高的要求。该研究提出的剂量验证系统软件KylinRay-Dose4D能够进行患者治疗前计划验证、患者治疗时在体/实时剂量验证等,为物理师进行放射治疗计划修改提供重要参考,保证患者得到精确的治疗。该研究对KylinRay-Dose4D的总体设计和关键技术进行介绍,并通过临床病例对治疗前计划剂量验算、二维/三维剂量验证进行测试,测试结果显示KylinRay-Dose4D重建剂量与TPS计划剂量、实测剂量的二维/三维伽马通过率（3 mm/3%）均大于95%,表明KylinRay-Dose4D重建剂量满足临床应用需求。     

探讨MatriXX在验证调强放射治疗计划中的应用

目的:通过二维电离室矩阵MatriXX对调强放射治疗计划进行二维剂量分布验证,根据验证结果来探讨其在调强放射治疗计划剂量验证中的应用。方法:利用德国IBA公司的MatriXX二维电离室矩阵及SP34等效固体水模对加速器执行的128例患者的调强放射治疗计划实施测量,获取特定层面二维剂量分布。利用OmniPro I’mRT软件,把患者计划植入模体后计划系统计算的剂量与MatriXX实测得到输出剂量进行比对,然后进行Gamma分析。结果:实际测量的相对剂量分布与计划系统模体中计算的相对剂量分布采用Gamma法(3 mm/3%)和(4 mm/4%)进行分析,以γ值小于1的百分比>95%作为要求,所有计划γ<1的百分比>95%的通过率为100%。结论:MatriXX在验证调强放射治疗计划中具有省时省力、快速简便等优势,是目前剂量验证的较为准确的QA工具之一。     

放射治疗剂量验证模体的设计及应用

放射治疗前的剂量验证是必不可少的重要环节。根据放射治疗物理学原理,本文设计一款材料易寻的模拟人体曲度、等效于人体多种组织密度的放疗剂量验证模体。     

在放射治疗计划中应用蒙特卡罗剂量计算方法研究

目的验证蒙特卡罗剂量计算方法在放射治疗计划中应用的可行性。方法针对一个临床食道肿瘤病例进行了放射治疗计划设计,用蒙特卡罗虚拟源模型完成了各个射野的剂量计算。结果高剂量区与计划靶区保持了很好的适形,关键器官的照射量很小,得到了很好的保护。结论用蒙特卡罗虚拟源剂量计算模型生成的剂量分布符合临床放射治疗的实施原则,由于该模型的精确性,完全可以替代现有的解析型剂量计算模型。     

在放射治疗计划中应用蒙特卡罗剂量计算方法研究

目的验证蒙特卡罗剂量计算方法在放射治疗计划中应用的可行性。方法针对一个临床食道肿瘤病例进行了放射治疗计划设计,用蒙特卡罗虚拟源模型完成了各个射野的剂量计算。结果高剂量区与计划靶区保持了很好的适形,关键器官的照射量很小,得到了很好的保护。结论用蒙特卡罗虚拟源剂量计算模型生成的剂量分布符合临床放射治疗的实施原则,由于该模型的精确性,完全可以替代现有的解析型剂量计算模型。     

调强放射治疗计划系统的设计与软件实现

目的 研制开发调强放射治疗逆向计划系统。方法 按照调强放射治疗计划设计流程进行需求分析,建立数学模型,完成各系统模块开发:包括调窗处理、三维重建、剂量计算模型建立、笔射束权重优化、治疗计划评估等;用体模进行绝对剂量验证,采用切片法进行相对剂量验证(验证优化结果与测试结果的等剂量线分布面积重合率)。结果 受照体积内任意一点剂量计算不精确度小于3%,优化结果与测试结果的等剂量线分布面积重合率误差小于5%。结论 我们开发的调强放射治疗计划系统剂量计算结果比较精确,通过逆向计划优化能够实现高剂量照射区与靶区在三维方向上的适型,具有重要临床应用价值。     

利用电离室矩阵验证IMRT的绝对剂量和相对剂量

调强放疗计划的剂量验证要求验证绝对剂量和相对剂量,绝对剂量采用指形电离室测量,相对剂量采用平板电离室测量,导致IMRT验证必须频繁更换验证设备,繁琐并且容易出错,工作效率低并容易损坏仪器.利用用指形电离室校准平板电离室,电离室矩阵经指形室电离室校准后,可用其对直线加速器的输出量进行刻度,并验证调强放射治疗计划的绝对剂量和相对剂量.     

碳素纤维床模型对鼻咽癌容积调强技术计划剂量验证的影响

目的研究碳素纤维床模型对鼻咽癌容积调强技术(VMAT)计划剂量验证的影响。方法选取2019年3-6月福建医科大学附属第一医院放疗科治疗的24例鼻咽癌患者作为研究对象。患者均采用容积调强计划设计,在RAYSTATION计划系统中建立两个Delta4验证模体;A模体带有碳素纤维床模型,B模体不带碳素纤维床模型;将所选的24例鼻咽癌容积调强计划在计划系统中分别移植到A模体与B模体上计算剂量,得到验证计划A与验证计划B;用Delta4模体在美国瓦里安Trilogy加速器上进行计划验证,将测量结果与计划A和计划B对比分析,分析的标准为GAMMA 3 mm/3%、GAMMA 3 mm/2%、GAMMA 2 mm/2%、GAMMA 2 mm/1%。结果A组验证计划在不同分析参数下的GAMMA通过率均高于B组验证计划,且两组数据的差异具有统计学意义;3 mm/3%、2 mm/2%分析参数下A、B两组的GAMMA通过率分别为(98.81±1.28)、(97.66±2.34)(P<0.001)和(92.98±3.73)、(89.10±5.11)(P<0.001)。结论碳素纤维床会对鼻咽癌容积调强计划剂量验证产生影响,在设计鼻咽癌验证计划时应考虑加入治疗床模型,以提高验证系统的精确性。     

容积旋转调强放射治疗在直肠癌患者中的应用

目的 探讨容积旋转调强放射治疗(VMAT)在直肠癌患者中的应用效果.方法 回顾性分析2019年11月至2020年12月于医院行放射治疗的10例直肠癌患者的临床资料,对其设计VMAT计划,处方剂量为5000 cGy,通过COMPASS系统对计划进行验证,并利用剂量体积直方图对计划靶区(PTV)、危及器官(OARs)的各指...     

多层放射性铬胶片剂量验证系统的研制

目的：采用放射性铬胶片（RCF）快速准确地验证调强放射治疗（IMRT）形成的复杂剂量分布,研制多层RCF剂量验证系统。方法：以RCF为载体,利用测量模体、RCF、胶片扫描仪及验证软件的剂量验证系统实施测量及分析;模体模拟人体外形,包含多种专用模块,软件包含二维、三维无标记点配准及验证分析功能。结果：模体凸凹槽结构结合软件无标记点自动定位功能,可快速完成胶片的固定及其与计划数据的配准以及RCF的免冲洗自动显影,减少了调强放射治疗测量和分析的不确定因素,减少物理师工作量。患者调强验证以剂量偏差3%和3 mm距离偏差为控制标准,6个临床病例的伽马分析通过率均＞90%。结论：多层RCF剂量验证系统是调强适形放射治疗剂量验证和常规质量保证的多用途工具,具有方便、准确、真实、海量信息及多用途等特点,可用于对直线加速器、伽玛刀、射波刀、后装机及粒子植入等放射治疗设备质量验证和调强治疗患者剂量的二维、三维验证。     

乳腺癌保乳术后调强放疗的剂量学优化分析

目的 比较乳腺癌保乳术后常规经典的切线野(2D)放疗、三维适形(3D-CRT)放疗、以及两适形野+两调强野的混合调强技术(3D_4F_H_IMRT)放疗三种方式,使靶区剂量分布更均匀以及对周围组织器官损伤减少差异。方法 我院2011.1~2011.3收治乳腺癌保乳术后患者15人,应用以上3种照射技术设计治疗方案。2Gy/25次总剂量50Gy。根据积分剂量体积直方图比较靶区剂量和正常组织器官受量。结果 常规经典的切线野(2D)、三维适形(3F-CRT)放疗剂量分布明显在靶区形成剂量热点。两适形野+两调强野的混合调强技术(3D_4F_H_IMRT),剂量分布更均匀,乳腺周围正常组织及患侧肺和心脏受照剂量更低,皮肤反应更轻。临床效果最佳。结论 两适形野+两调强野的混合调强技术(3D_4F_H_IMRT),在剂量分布上更有利于乳腺癌患者放射治疗。     

福建省部分放射治疗工作人员职业受照剂量分析

目的分析评估放射治疗工作人员的职业受照剂量。方法根据福建省部分放射治疗工作场所周围剂量当量和放射工作人员个人剂量当量监测数据,分析放射治疗工作人员职业受照剂量,并与国家标准周围剂量当量和年剂量限值进行比较。结果共监测医疗机构12家,相关仪器35台,放射工作人员163人。电子加速器18台,工作场所部分周围剂量当量超标,与机房防护门、机房周围屏蔽体等比较,控制台操作位周围剂量当量率最低;后装γ源近距离治疗机(4台)和X射线模拟定位机(13台)工作场所周围剂量当量率接近本底水平(0.08~0.18)μSv/h;放射治疗工作人员163人,年个人剂量当量2.5mSv/a,与设区市和县属医疗机构放射治疗工作人员比较,省属放射工作人员的年个人剂量当量最低。结论在正常工作条件下,放射治疗工作人员职业受照剂量处于较低水平,符合相关标准要求。     

基于Mapcheck2的调强放射治疗计划剂量验证分析

目的探讨基于Mapcheck2的调强放射治疗计划剂量验证与靶区均匀性指数(HI)、靶区适形指数(CI)及等中心点剂量梯度(D_Gref)的关系。方法选取2018年6月至2020年2月于医院行调强放射治疗计划的497例患者作为研究对象,采用Mapcheck2进行剂量验证,以剂量误差3%、吻合距离3 mm下的γ通过率≥90%且中心点累积剂量偏差绝对值(Dacc)≤3%为限定条件,在合格的462例计划中随机选取18例设为对照组,将不合格的35例分为A组(Dacc≤3%但γ通过率<90%,11例)、B组(γ通过率<90%且Dacc>3%,9例)、C组(γ通过率≥90%但Dacc>3%,15例),计算并比较4组的HI、CI及D_Gref值。结果 A组各指标与对照组比较,C组HI、CI值与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);B组各指标与对照组比较,C组D_Gref值与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。对35例不合格计划进行优化设计后,经验证均合格,且优化后计划的HI、CI及D_Gref值与优化前比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论调强放射治疗计划设计前,应选取合理的射野数目、方向,优化参数、算法,并尽量将射野等中心点置于靶区内剂量梯度较小的位置,以减少影响剂量验证的不良因素。     

简化调强放疗技术（sIMRT）在非小细胞肺癌（NSCLC）中的应用

1目的调强放射治疗技术（intensity-modulated radiation therapy,IMRT）是近些年发展起来的一种先进的精确的放射治疗技术,整个靶区体积内剂量分布更均匀,较大幅度增加了肿瘤的剂量,提高了肿瘤控制率,使周边正常组织免受过量损伤。而在实际工作中,调强放射治疗技术在非小细胞肺癌中的运用显示出很大的局限性：（1）调强技术一般是利用直线加速器的多叶光栅（MLC）形成多个子野，采用步进或滑窗方式进行照射，子野数目越多，患者的治疗时间也越长，导致患者保持良好体位的能力下降；（2）当调强技术形成的子野面积过小，而多叶光栅的到位精度又有限时，将会增加肿瘤剂量的不确定性；（3）另外单个子野的机器跳数过少时，要求加速器出数的启动与停止在瞬间完成，这对加速器的性能是一种挑战，也是一种损伤，同样增加了肿瘤剂量的不确定性；（4）计划设计是在静止的图像上完成，而患者治疗是在动态中进行的（尤其是呼吸动度过大），靶区剂量分布适形度越好，器官运动带来的剂量误差将越明显；（5）调强技术的验证是个庞大的工程（需要位置验证、剂量验证、治疗验证），需要耗费大量的人力物力与时间。因此寻求更好的解决方案已刻不容缓。     

二维矩阵剂量验证系统在医用直线加速器质量管理中的应用

目的 使用二维矩阵剂量验证系统验证医用直线加速器（LA）的几何及物理参数，提高放射治疗患者的医疗安全性。方法 使用PTW固体水和多序列平面剂量仪（Mapcheck）二维矩阵剂量验证系统依次验证瓦里安UNIQUE型LA的绝对剂量、等中心精度、平坦度和对称性等。结果 测试后，Mapcheck二维矩阵剂量验证系统基本可完成LA物理参数的质量保证工作。其中，绝对剂量误差≤±3%，射野平坦度和对称性误差均≤±3%，大机架等中心和准直器等中心均在允许范围内。结论 二维矩阵剂量验证系统能够方便快捷地测量LA的基本几何及物理参数，保证放射治疗的安全、有效。     

电子射野影像系统的质量保证及应用

目的 详述电子影像射野系统(EPID)的质量保证和质量控制,让读者全面系统地掌握EPID质量保证和质量控制的方法;通过EPID在放射治疗中的应用,保障患者治疗的准确性,从而得到精确放疗。方法 从EPID位置设置、EPID采集系统验证、门户剂量测定法选择验证、IsoCal选项验证方面全面系统介绍EPID质量保证和质量控制的方法。从位置验证、剂量验证、加速器的常规质量保证工作方面介绍EPID在放射治疗中的应用。结果 让读者了解了怎样全面系统地对EPID进行质量保证和质量控制;怎样利用EPID进行位置验证、剂量验证、加速器的常规质量保证工作。结论 充分了解EPID的质量保证和质量控制方法,严谨的质量保证措施可以保证EPID功能的充分发挥,在放射治疗中合理利用EPID,可确保患者治疗的准确,使精确放射治疗有的放矢。     

COMPASS系统在直肠癌术前调强放射治疗三维剂量验证中的应用

目的探讨COMPASS系统在直肠癌术前调强放射治疗三维剂量验证中的应用价值。方法选取2018年8月至2019年3月福建医科大学附属漳州市医院收治的直肠癌患者21例作为研究对象,调强放射治疗前用COMPASS系统提供的剂量计算(CDD)、剂量重建(RDD)两种方法验证计划靶区γ通过率及剂量体积偏差。结果γ通过率:靶区与危及器官剂量计算-治疗计划系统(CDD-TPS)的γ通过率均>98.0%,明显高于剂量重建-治疗计划系统(RDD-TPS),且两种方法验证的计划靶区γ通过率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。剂量体积偏差:两种方法验证的计划靶区D2%、膀胱与右侧股骨头Dmean剂量偏差比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 COMPASS系统可科学评估直肠癌术前调强放射治疗的治疗剂量。     

胃癌术后三维适形放疗的剂量学分析

目的：比较胃癌术后常规放射治疗与适形放射治疗技术在同一处方剂量（45Gy）时的剂量分布,为临床治疗提供参考。方法：选取9例胃癌术后患者,分别用常规放射治疗及适形照射技术进行计划设计。根据剂量体积直方图（DVH）比较靶区和正常器官的受量差异和剂量分布。结果：适形放疗的靶区剂量分布及均匀性明显优于常规照射。双肾23Gy剂量的体积比,适形放疗小于常规放疗。适形放疗脊髓受到的最大剂量是39．3＋2．3Gy,常规放疗的最大剂量是51．7＋1．8Gy。结论：适形照射相对于常规照射具有明显的靶区剂量分布优势,可以减少肾脏、脊髓等正常组织器官的照射体积。