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.     

Varian动态调强放疗剂量学验证时的低剂量窄缝问题研究

目的:研究Varian加速器120片多叶光栅动态调强时低剂量窄缝对整个治疗剂量分布的影响.方法:分别测量有窄缝的照射野的剂量分布(通量图)、窄缝层面上的绝对剂量、整个治疗计划有窄缝处的横断面的剂量分布,与治疗计划的剂量分布相比较.结果:用电离室测量的窄缝处绝对剂量误差与其它地方无明显差异.用二维电离室矩阵测量不到低剂量窄缝.用慢感光胶片测量最大剂量深度平面,窄缝处剂量较正常剂量低7%.用胶片测得的窄缝处横断面剂量分布实测值与计划剂量分布无明显差异.结论:Varian加速器120片多叶光栅动态调强治疗时低剂量窄缝对总的治疗剂量分布无明显影响.通过改变准直器角度重新设计治疗计划,可大大减小甚至消除由此引起的误差.     

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。     

非晶硅电子射野影像装置在宫颈癌剂量验证中的应用

目的:非晶硅电子射野影像装置(a-Si EPID)分别与Arc CHECK和二维电离室矩阵(PTW729)两种验证技术在宫颈癌剂量验证中的应用比较。方法:随机选取40例宫颈癌容积旋转调强技术(VMAT)和调强放射治疗技术(IMRT)病例。在相应的模体上分别设计出验证计划,将验证计划分为VMAT和IMRT两组,利用a-Si EPID和Arc CHECK验证VMAT计划,a-Si EPID和PTW729验证IMRT计划,在UNIQUE加速器上进行验证。采用γ分析方法(3%,3 mm,10%标准),比较两组验证计划的相对剂量与绝对剂量通过率和X、Y方向的profile。结果:VMAT组:Arc CHECK的绝对剂量通过率为(97.73±1.98)%,相对剂量通过率为(96.96±2.34)%;a-Si EPID的绝对剂量通过率为(97.58±1.88)%,相对剂量通过率为(98.13±1.47)%。IMRT组:PTW729的绝对剂量通过率为(98.48±1.89)%,相对剂量通过率为(97.32±1.56)%;a-Si EPID的绝对剂量通过率为(98.74±1.77)%,相对剂量通过率为(97.98±1.65)%。同时两组X、Y方向的profile理论与实测很相近,理论剂量分布图与实测计算剂量分布图在高低剂量点分布上重合度较高。结论:3种验证技术的结果在剂量学上没有明显差异,但a-Si EPID具有成像分辨率高、图像处理快捷、使用方便等优点。     

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).     

PTW 1000SRS与729矩阵在非均整模式下剂量验证对比

目的:比较PTW OCTAVIUS 1000SRS和729在非均整模式下立体定向放射治疗(SBRT)和立体定向放射外科治疗(SRS)中的剂量验证结果。方法:选取20例非均整模式的SBRT和SRS计划,分别采用PTW公司1000SRS和729二维电离室矩阵进行剂量验证,对比分析其通过率、评估点数及未通过区域。结果:采用Gamma 2D(按3 mm和3%的误差标准),local dose方法进行分析,1000SRS矩阵通过率为(97.6±1.8)%,评估点数平均为1191,未通过区域集中在射野边缘,而729矩阵通过率为(94.8±2.7)%,平均评估点数为155,未通过区域集中在低剂量区。结论:对于高剂量率、高剂量梯度的非均整模式下的SBRT和SRS计划验证,1000SRS液体电离室矩阵具有较大的优势。     

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.     

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。     

剂量率和准直器角度对二维电离室矩阵调强验证Gamma通过率的影响

目的：研究剂量率和准直器角度对二维电离室矩阵调强验证Gamma通过率的影响。方法：使用PTw二维电离室矩阵对2组36例测试病例进行验证。两组病例分别对应不同剂量率组和不同准直器角度组,比较不同的剂量率（100cGy／min-600Gy／min的整百剂量率）和准直器角度对3％、3mm标准Gamma分析的影响。结果：本研究中6档剂量率两两配对共计15对,配对t检验结果中,除了200和500这一对t=-3．68,P〈0．05,有统计学差异,其余14对配对t检验结果均为P〉0．05,无统计学差异;不同的准直器角度Gamma通过率配对t检验结果t=-15．582,P〈0．05,有统计学差异。结论：不同的剂量率对二维电离室矩阵调强验证Gamma通过率无明显影响,不同的准直器角度对二维电离室矩阵调强验证Gamma通过率有明显的影响．制订治疗计划时适当的调整准直器角度,使不同射野的准直器角度互不相同能够明显提高调强验证的通过率。     

三维剂量验证系统Delta4在容积旋转调强计划剂量验证中的应用

目的：探讨三维剂量验证系统Delta4对容积旋转调强计划进行剂量验证的可行性。方法：利用Delta4对20例患者的容积旋转调强计划进行剂量验证;为了对比,同时用MatriXX电离室矩阵对相同计划的冠状面进行剂量分布验证：利用剂量仪、指形电离室对相同计划进行点剂量的绝对剂量验证;将三种方法的验证结果进行比对。剂量分布验证采用Gamma分析,取剂量3％、距离3mm,通过率≥95％为验证通过标准。结果：三种验证方法所有计划的误差均在允许范围之内。使用Delta4验证治疗计划的Gamma通过率平均为98．90％,各个射野的Gamma通过率平均99．83％;用MatriXX电离室矩阵验证各计划冠状面剂量分布Gamma通过率平均为98．02％;绝对剂量验证平均误差为1．18％。结论：利用Delta4对旋转容积调强计划进行剂量验证是可行的。     

插值对二维电离室矩阵调强验证Gamma通过率的影响

目的：研究插值对二维电离室矩阵调强验证Gamma通过率的影响。材料和方法：使用IBA二维电离室矩阵对8例调强计划56个射野进行验证。验证中分别使用矩阵固有间隔、线性1 mm间隔插值、三次样条函数1 mm和2 mm间隔插值将测量结果和计划输出进行Gamma分析。比较不同插值方法对3 mm,3%标准Gamma分析的影响。结果：本研究中,电离室矩阵固有间隔（无插值）的Gamma通过率最高,进行样条函数插值后的通过率其次,进行线性插值后的验证通过率最低。结果具有统计学意义（P〈0.01）。样条函数插值间隔对Gamma通过率的影响无统计差异。结论：插值后调强验证的Gamma通过率将显著下降,不同插值方法的影响有显著差异。本研究提示,调强验证的Gamma通过率与多种条件相关,放疗单位不宜直接使用文献资料确定本单位的Gamma通过率标准。     

乳腺癌保乳术后两种逆向调强放疗计划的剂量学比较

目的:比较两种常见的乳腺癌术后逆向调强放疗治疗计划在靶区和危及器官上的剂量差异性,寻求乳腺癌术后调强放疗较佳的治疗计划。材料与方法:随机选取6例左侧乳腺癌保乳术后的患者,应用Pinnacle 7.6c计划系统,设计患侧乳腺切线方向小角度展开入射的4野逆向调强计划和入射角度在患侧乳腺平面内均分的5野调强计划,在计划靶区满足处方剂量的前提下,比较分析两种逆向调强计划靶区的适形度和剂量均匀性;肺的V30、V20和平均剂量,心脏的V30和平均剂量等剂量学指标。结果:通过对6例左侧乳腺癌保乳术后逆向调强计划设计中两种计划的比较发现,4野逆向调强计划对心脏和肺保护较好,而5野逆向调强计划能够给靶区带来较佳的适形度和剂量均匀性。结论:乳腺癌术后逆向调强计划的设计必须与临床紧密结合,对于基本状况良好且心肺功能较好且的患者,可以考虑用5野逆向调强计划;对心肺功能较差的患者则应优先考虑切线方向适度展开照射野入射角度的4野逆向调强计划。     

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。     

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。     

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。     

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 。     

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。     

Mapcheck的剂量学质量保证

目的:评价我中心新购美国Sun Nuclear公司生产二维半导体阵列Mapcheck的剂量学特点。方法:使用美国瓦里安公司23EX直线加速器高能光子束照射Mapcheck研究其重复性,线性以及验证其本身阵列校准方法的准确性;同时在研究其重复性,脉冲率依赖性及输出因子时使用德国PTW30013电离室测量数据并比较。结果:实施Mapcheck专用阵列校准方法后在0o和180o测量结果差异介于-0.5%至0.7%之间。矩阵重复性最大标准差是±0.16%,中心轴半导体探头(C点)12次测量标准差为0.065%。中心探头随剂量率变化最大范围是0.78%。同指形电离室结果比较,小于4cm×4cm射野时,Mapcheck低估了输出因子最大达1.1%,大于15cm×15cm射野时,Mapcheck开始高估输出因子最大达0.9%。结论:Mapcheck的各项剂量学检测结果符合出厂指标,适合应用于临床作常规射野剂量学质量保证及调强剂量学验证。     

乳腺癌保乳术后不同放射治疗计划剂量学研究

目的研究乳腺癌不同放射治疗计划的剂量学差异。方法对18例保乳手术的患者分别设计常规切线野计划、正向调强计划、逆向调强计划,处方剂量均为5000cGy。利用剂量体积直方图来比较各种计划中临床靶区、危机器官的剂量学差异。结果常规切线野计划、正向调强计划、逆向调强计划的靶区覆盖率V95％分别为84.35％、98.37％、96．71％．剂量不均匀性指数分别为15．870％、7．189％、10．820％;逆向调强计划与常规切线野计划、正向调强计划相比危机器官的受照射量与体积明显增加．各指标组间比较差异有统计学意义（P〈0．05）;正向调强更能有效降低各危机器官的平均受照射量和体积,与常规切线野计划相比对侧肺、脊髓、心脏的Dmean差异有统计学意义（P〈0.05）。结论正向调强计划能够有效地提高靶区覆盖率和剂量分布均匀性,也能降低正常组织、器官的受照剂量和体积;逆向调强计划有待进一步完善。     

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.