不同机架角时多叶准直器叶片对不同调强放疗剂量影响

目的 研究加速器多叶准直器角度为0°和不同机架角时多叶准直器叶片对不同调强放疗剂量的影响.方法 用30 cm×30 cm×3 cm固体水模体预选静态调强和动态调强中大小合适的30个单方向野和机架角为0°、45°、90°、270°、315°,用Mapcheck二维半导体矩阵测量和其剂量分析系统的γ分析方法(3%/3 mm、5%/3 mm)对相应通过率进行定量分析.以治疗靶区由小到大预选30例患者的静态调强和动态调强计划用上述同样方法测量和分析.结果 加速器多叶准直器角度为0°和机架角分别为0°、45°、90°、270°、315°时静态调强和动态调强30个单方向野实测的3%/3 mm平均通过率分别为97.71%和96.25%(t=1.70,P=0.389)、96.34%和93.72%(t=2.95,P=0.002)、96.65%和92.98%(t=2.87,P=0.005)、95.87%和93.15%(t=2.71,P=0.006)、96.09%和93.51%(t=2.89,P=0.004),5%/3 mm的平均通过率也无差别,分别为99.31%～99.73%和98.89～99.68%(t=0.57～1.90,P=0.913～0.725);30例患者计划的3%/3 mm平均通过率分别为96.11%～96.76%和94.88～95.78%(t=1.02～1.61,P=0.317～0.235).结论 当加速器多叶准直器角度为0°和不同机架角度时多叶准直器叶片对调强放疗剂量相比0°时确有影响,但其面剂量分布误差都在可接受的5%内.

Abstract：

Objective To investigate the impact of accelerator′s multi-leaf collimator (MLC) on the radiotherapy dose with different gantry angles.Methods Measured with Mapcheck 2D diode array and 30 cm×30 cm×3 cm solid water, Pre-selecting the 30 appropriate single fields and 0°,45°,90°,270°,315° gantry angles of static and dynamic intensity modulated radiation therapy (IMRT), quantification analysis of the passing rate with MapCheck γ(3%/3 mm) and (5%/3 mm) analysis methods, and the same method to 30 examples static and dynamic IMRT plans.Results When the accelerator collimator angle is 0°,the 30 appropriate single fields′ passing rate of between 0°gantry angle and 45°,90°,270°,315°gantry angles of static and dynamic IMRT accordingly is 97.71% and 96.25%(t=1.70, P=0.389), 96.34% and 93.72%(t=2.95, P=0.002), 96.65% and 92.98%(t=2.87, P=0.005), 95.87% and 93.15%(t=2.71, P=0.006), 96.09% and 93.51%(t=2.89, P=0.004) with MapCheck γ(3%/3 mm) analysis methods, however, the passing rate also does not have the difference, respectively is 99.31%-99.73% and 98.89-99.68%(t=0.57-1.90, P=0.913-0.725) with MapCheck γ(5%/3 mm) analysis methods;the passing rate of 30 examples static and dynamic IMRT plans accordingly is 96.11%-96.76% and 94.88%-95.78%(t=1.02-1.61, P=0.317-0.235).Conclusions When the accelerator collimator angle is 0°, at different gantry angles, MLC leaves due to gravity, friction, inertia, etc caused by errors in place, the physical penumbra and leakage radiation will indeed affect the IMRT dose, however, the deviation of dose distribution is within acceptable 5%.     

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。     

加速器机架角度对多叶准直器叶片到位精度的影响

目的 测量加速器机架角度对多叶准直器叶片到位精度的影响.方法 用柯达X-omat-V胶片进行测量,选定合适叶片位置和机架角度,保证精确摆位,用RIT113胶片分析软件对曝光的胶片做分析.结果 在所有测量情况下,绝大部分叶片到位偏差都<0.5 mm,只有在机架角270°、叶片从左向右运动情况下有2对叶片到位偏差>1 mm.结论 机架角度即重力对多叶准直器叶片到位精度确有影响,精确摆位对测量工作至关重要.     

多叶准直器参数对调强放疗计划的影响

调强放疗计划的设计和实现需要有逆向优化算法的治疗计划系统及配置多叶准直器的直线加速器,一旦优化得到目标函数值最小则每个机架角的通量强度转化成计划实施所需的子野序列.但除目标函数设置外,射野数目和方向、多叶准直器参数等的改变也会影响优化算法,进而影响靶区和邻近正常组织剂量~([1]).     

多叶准直器透射对调强放疗剂量计算准确性影响观察

目的 探讨多叶准直器透射及其对调强放疗剂量计算准确性的影响。方法 使用电离室分别测量瓦里安Trilogy直线加速器多叶准直器(MLC)叶片平均透射和叶片剂量学间距(DLG),并使用电子射野影像装置测量MLC叶片内透射和叶片间透射。通过 10例肿瘤调强放疗患者资料评价计划系统使用实际测量结果模拟MLC透射计算剂量准确性。结果 6、10 MV X射线MLC叶片平均透射值分别为1.6%、1.8%,透射值随射野增大而增加、随深度增加而增加、离轴位置稍低于中心轴;叶片内透射值分别为 0.8%~1.2%、1.1%~1.6%;叶片间透射值分别为 1.3%~1.9%、1.6%~2.5%。计划系统使用实际测量结果模拟MLC的透射值具有很好一致性。3%3 mmγ通过率 2例鼻咽癌患者分别为93.6%和94.5%,其余 8例患者均>95%。结论 调强放疗中MLC透射直接影响靶区剂量准确性,MLC叶片透射与测量深度、射野大小和离轴位置有关。     

MatriXX两种调强放疗剂量验证方法的比较分析

目的 对MatriXX进行调强放疗剂量验证所用机架角归零和实际机架角方法进行比较,分析两种方法得出的多角度合成通过率是否存在差异。方法 对12例头颈部肿瘤患者的调强放疗剂量分别用上述两种方式进行验证,以3 mm 3%标准进行γ通过率分析。对不同机架角下两种方式验证结果行配对t检验,对多野合成的两种方式验证结果行单因素方差分析。结果 使用实际角度方法的γ通过率比角度归零方法普遍有所下降,但80°、120°、240°时最明显,分别为98.71%与93.59%(t=2.10,P=0.000)、98.15%与93.17%(t=2.10,P=0.000)、98.94%与92.85%(t=2.10,P=0.000)。多野合成的两种方式验证结果相似98.27%与94.63%(F=0.50,P=0.134)。结论两种调强放疗剂量验证方式从两个不同立场进行,对其结论进行比较分析可更全面保障调强放疗计划验证的准确性。     

直线加速器日志文件对容积调强三维剂量验证研究

目的：采用直线加速器日志文件进行容积调强三维剂量验证的研究,分析射野参数误差对临床剂量的影响。方法：对佛山市第一人民医院2013-01—2013-12收治的10例直肠癌患者设计容积调强计划。利用自编程序从日志文件中读取实际治疗时的机架角度、多叶准直器（multileaf collimator,MLC）叶片位置以及机器跳数（monitorunit,MU）,比较射野参数的误差。使用实际射野参数替代原治疗计划的射野参数,在cT图像上重新进行三维剂量重建。比较重建计划与治疗计划,分析射野参数误差对靶区和危及器官三维剂量分布的影响。结果：实际治疗与治疗计划的机架角偏差〈1。,最大机器跳数的偏差〈0．2MU,叶片位置最大误差〈2mm,大部分误差为0．05～1mm。叶片位置误差对计划靶区（planning target volume,PTV）处方剂量所包含的靶区（V100）影响较大,差异有统计学意义,P=0．006;机架角偏差和机器跳数偏差对PTV（V1。）影响较小,差异无统计学意义,P〉0．05;各个射野参数对小肠V40（40Gy剂量所包含的体积）、膀胱V40和股骨头V30（30Gy剂量所包含的体积）的影响较小,差异无统计学意义,P〉0．05。结论：利用加速器日志文件可以进行容积调强三维剂量验证方面的研究,叶片位置误差对计划靶区的剂量影响较大,机架角和机器跳数误差对计划靶区剂量的影响较小,各个射野参数对危及器官剂量的影响不大。     

基于轨迹日志的TrueBeam加速器多叶准直器性能测试研究

目的 寻找利用加速器轨迹日志评估多叶准直器(MLC)性能的解决方案并对TrueBeam加速器MLC评估。方法 所有测量在不同机架/小机头组合下各测5次。用动、静态MLC构造宽度1 mm的狭缝,评估加速器小野到位精度控制能力。由MLC重复运动评估其重复性。由MLC构造宽度1 cm的狭缝以不同速度由-7 cm匀速滑至7 cm处停止或立马匀速滑回,评估其匀速、变方向运动。由交叉运动评估其在复杂计划中的表现。结果 动静态狭缝野MLC到位准确度高。重复性得机架0°、非0°时MLC误差频谱分布一致,绝对值差0.0011 mm。机架0°、MLC速度由5 mm/s增至25 mm/s时,其均方误差(RMSE)由0.0150 mm增至0.0598 mm。机架非0°时,RMSE变化趋势一致,但绝对值稍大。MLC变方向运动引起的“超速”较其由静止启动时明显性低,速度在交叉前后无明显变化,速度在设定速度附近上下波动,且与机架角度无关。结论 利用轨迹日志评估加速器MLC性能的方法,能对TrueBeam加速器MLC进行详细评估,可用于MLC快速质控。     

电子射野影像装置在容积调强旋转放疗多叶准直器到位精度质控中的应用

目的 研究利用电子射野影像装置（electronic portal imaging device,EPID）检测容积调强旋转放疗（volumetric-modulated arc therapy,VMAT）执行过程中多叶准直器（multileaf collimator,MLC）到位精度的方法。方法 随机选取了8例鼻咽癌患者的放疗计划进行分析,通过二维电离室矩阵进行剂量学验证,得到剂量验证通过率。借助Heimann Imaging Software拍摄软件和医科达Synergy直线加速器机载EPID,获取VMAT计划执行过程中MLC的到位信息,通过梯度检测算法获取MLC实际位置,并与VMAT计划中规定的MLC位置进行比较,得到MLC的位置误差,计算计划通过率。结果 8例鼻咽癌患者的放疗计划在评价标准为3%/3 mm时,剂量验证通过率是（94.8±2.1）%;当叶片到位误差允许值为1 mm时,叶片验证的通过率是（91.1±4.0）%。结论 8例VMAT计划全部通过了剂量验证,但仍存在不同程度的叶片到位误差,因此只对VMAT计划进行剂量验证是不够的,对VMAT计划剂量的验证需要对MLC进行专门的质量控制。通过EPID进行MLC到位精度的检测能够提供更详细、更深入的质控信息,为VMAT技术的开展提供更多的保障。     

瓦里安加速器静态调强放疗剂量分布与剂量率关系的评价

目的 评价静态多叶准直器调强放疗剂量分布与剂量率的关系,为特定患者治疗时如何选择剂量率提供参考.方法 选取静态多叶准直器调强放疗(IMRT)的3例(前列腺癌、鼻咽癌和淋巴瘤)典型治疗计划,分别使用瓦里安600CD加速器和I'mRT Matrixx二维电离室阵列,在不同剂量率(100、300、600 MU/min)下比较验证通过率.在Pinnacle计划系统中把每例子野单独作为1个射野,形成CRT计划.使用OmniPro-I'mRT V1.6调强验证软件把每例计划测最数据中每个子野,与同一剂量率下的CRT计划测量数据进行对比;得到实际治疗中每个子野在射野中的权重,再导回计划系统得到不同剂量率下的模拟计划.采用剂量分布和剂量体积直方图评价模拟计划与原计划对靶区和正常组织照射剂量情况.结果 随剂量率增加调强验证通过率下降.3例病例模拟计划靶区的D_(max)、D_(main)、D_(mean)、D_(95)够均变大,靶区内高剂量区明显增加,95%等剂量线外扩.600 MU/min模拟计划中,鼻咽癌病例中GTV_(nd)的D_(95)比原计划增加5.33%,其V_(10)达到19.38%.危及器官受量同样增加.淋巴瘤病例中全肺V_(20)在原计划与模拟计划(100、300、600 MU/min)中依次为31.77%与32.11%、32.60%、33.26%,鼻咽癌病例中右腮腺V_(30)依次为48.75%与49.56%、51.65%、53.91%.结论 高剂量率下进行静态多叶准直器IMRT实际得到的剂量分布将偏离计划分布,靶区高剂量区和危及器官受量将增加.当原计划中危及器官受量与耐受量接近时,不宜使用高剂量率进行IMRT.