不同探测器测量射波刀输出因子比较分析

目的 比较分析5种不同探测器测量射波刀输出因子,以选择适合的探测器。方法分别使用电离室探测器PTW30013、PTW31010,半导体探测器PTW 60017、60018,宝石探测器PTW60019及EBT3胶片测量射波刀12个孔径准直器的输出因子。比较分析不同探测器及探测器放置方向测量的输出因子。结果 准直器孔径>30 mm时5种探测器测量的输出因子差异<1%,准直器孔径<30 mm时不同探测器测量结果差异较大,准直器孔径越小差异越大。与胶片测量结果比较,PTW60019与胶片的一致性最好,偏差<2%。半导体探测器测量结果稍高,电离室探测器测量结果过小。探测器放置方向不同,输出因子测量结果不同。PTW60019探测器平行射野中心轴放置时,测量的输出因子比垂直射野中心轴放置的结果偏低,PTW31010探测器测量结果相反。结论 准直器孔径>30 mm时PTW31010、PTW60017、60018及PTW60019可直接用于射波刀输出因子测量,准直器孔径<30 mm时需要对上述探测器的测量结果进行修正。PTW30013不适合小野输出因子测量。     

60Co陀螺刀的剂量特性验收测试

目的 介绍和评估 ⁶⁰Co陀螺刀的剂量学特性。方法 分别用0.015、0.600 cm³电离室,EDR2胶片和半导体探测器测量4个直径分别为5、12、30、50 mm准直器等中心剂量率。用0.015 cm³电离室检验机器的剂量—时间线性关系和机器出束稳定性。用0.015 cm³电离室探头与半导体探头测量治疗计划系统(TPS)计算和测量的相对误差,用胶片测量TPS计算等剂量线在x、y轴方向宽度误差。结果 0.015、0.600 cm³电离室,EDR2胶片和半导体探测器对50 mm准直器测量无差别,对5 mm准直器差别最大。半导体探测器测量的TPS与实测剂量误差最大为4.8%,大部分测量结果都<3.0%。50%等剂量线x轴方向差异最大为4.9 mm,其他都<2.0 mm。结论 ⁶⁰Co陀螺刀具有良好的剂量学特性,适合立体定向放疗。     

Monaco治疗计划系统中量化并构建电离室有效点计算模型

目的 蒙卡剂量计算中的统计噪声会影响有效点剂量测量的精度。采用用户定义的球体积替代有效点,围绕有效点进行球体取样可降低随机误差提高剂量统计精度。方法 将0.125 cm³电离室(IC)放置在圆柱型均匀模体的中心分别在0°和90°进行直接剂量测量。在扫描的CT体模系列中,勾画IC敏感体积长度,将等中心点定义为模拟有效点。根据测量模式在治疗计划系统中模拟所有射野,采用2 mm体素计算网格间距要求相对标准偏差≤0.5%。在不同的采样球半径(2.5、2.0、1.5、1.0 mm)下对3种不同电子密度(ED) IC模型(模型A 食管腔电子密度0.210 g/cm³、模型B 空气电子密度0.001 g/cm³和模型C 默认CT电子密度)计算值与测量值进行比较,确定MC计算统计不确定度对剂量精度影响。结果 在Monaco计划系统中对IC使用模型A且取样球半径为1.5 mm时,计算统计值与测量值的绝对平均偏差最小为0.49%。当IC使用模型B和模型C时,推荐统计采样球半径为2.5 mm,绝对平均偏差分别为0.61%和0.70%。结论 在Monaco 治疗计划中,对31010电离室的有效点测量模型推荐使用电子密度为0.210 g/cm³和取样半径为1.5 mm球体积替代有效点剂量测量以减小蒙卡随机统计误差。     

准直器角度对肺癌SBRT-VMAT治疗计划的影响

目的:研究准直器角度对中央型非小细胞肺癌(NSCLC)患者体部立体定向放射治疗(SBRT)容积旋转调强(VMAT)计划剂量学影响。方法:选取10名中央型NSCLC患者进行VMAT计划设计。使用Varian Eclipse系统,6 MV FFF X射线,最大剂量率1400 MU/min。机架角度:CCW 179°~181°、CW 181°~179°,双弧准直器角度互组,0°~90°每间隔10°设置准直器角度,即为(0°,0°)、(10°,350°)、(20°,340°)、(30°,330°)、(40°,320°)、(50°,310°)、(60°,300°)、(70°,290°)、(80°,280°)和(90°,270°)制定十个计划。在处方剂量相同并且处方剂量线包绕相同靶区体积的前提下(归一至80%),比较计划靶区参数:D 95%、V 90%、适形度指数(CI)、梯度指数(GI)、D 2 cm以及机器跳数(MU),危及器官参数:双肺(D 1500 cm³、D 1000 cm³)、心脏(D 15 cm³)、脊髓(D 1.2 cm³、D 0.35 cm³)。用SPSS软件对每个分析指标做Wilcoxon符号秩检验,判断差异是否具有统计学意义。结果:在有统计学意义的基础上,10组计划中,准直器角度为60°时(P<0.05),靶区D 95%剂量最高,准直器角度为50°时(P<0.05),靶区V 90%最高。CI和GI在0°最佳。危及器官双肺(D 1500 cm³、D 1000 cm³)、心脏(D 15 cm³)、脊髓(D 1.2 cm³)受照剂量均在0°最低,脊髓D 0.35 cm³在整个角度范围内不具有统计学差异。此外,所有计划中危及器官受照剂量均远远低于计划规定值,其中双肺(D 1500 cm³)在50°的剂量与最低值仅相差4.1%(P<0.05),心脏(D 15 cm³)在60°的剂量与最低值仅相差3.4%(P<0.05)。结论:改变准直器角度对肺癌SBRT-VMAT计划剂量有明显的影响。选择合适的准直器角度,正常组织受照剂量远远低于计划限量时,靶区体积剂量明显提高,但计划复杂度也略有提升。在临床计划设计过程中,应充分考虑准直器角度的影响,制定更合适的治疗计划。     

X线立体定向治疗系统的剂量测量—小野剂量分布测量方法

目的 :本文叙述我院利用半导体探头测量X射线立体定向治疗的剂量学参数 ,并对其结果给予评价 ,说明小野剂量分布的特点。材料与方法 :由于半导体探头具有体积小 ,灵敏度高等优点 ,我们选择P型半导体探头 ,以测量准直器 5m～ 5 0mm直径照射野的百分深度剂量 (PDD) ,离轴比 (OAR)及射野输出因子 (Sc ,p) ,所得结果与其他测量方法诸如电离室 ,胶片等 ,以及有关文献报导进行比较。结果 : 1 0和 3 0准直器的PDD值 ,在 5cm～ 2 0cm深度范围内 ,测量值与文献 7报道值的差别在± 0 .6以内。将PDD转换为TMR(组织最大剂量比 ) ,外推法计算 6MV -X线零野的有效线性衰减系数为 0 .0 5 1 0cm- 1。测量射野输出因子 ,在常规用照射野范围 ,半导体探头与NE2 5 71电离室所得数值 ,偏差为± 0 .4%以内 ,但当射野直径小于电离室直径的 2倍时 ,偏差增大。而用半导体测量准直器直径在 1 2 .5～ 2 7.5所得值 ,与报导用MonteCarlo方法计算值基本相吻合。对于射野离轴比 ,半导体和我们自行设计的胶片法组出的结果 ,差别在 1mm以内 ;半导体所测得的照射野半影区宽度 (90 %～ 1 0 % )与报导值极其接近。结论 :对于小野 ,由于照射野边缘剂量梯度过大和缺少侧向电平衡 ,选用探头的大小和测量位置 ,是影响精确测量极为重要的因素。     

鼻咽癌动态调强放疗计划的剂量学验证

目的建立鼻咽癌动态调强放疗计划的剂量学验证方法。方法对80例鼻咽癌动态调强放疗计划分别进行3个项目的剂量验证一是用电离室在人体等效模体中测量靶区参考点的绝对剂量,二是使用二维电离室矩阵测量调强计划每个射野的剂量强度分布,三是使用慢感光胶片竖插在模体内,测量调强计划横断面的剂量分布。结果92.5%计划靶区参考点的绝对剂量误差小于5%,在改用体积较小的电离室和调整机架角度避开固定装置重新制定计划后,所有计划靶区参考点的绝对剂量误差也都小于5%。有88.1%的照射野剂量分布误差小于3%。结论为了得到更加真实的测量结果,建议所有测量,尤其是绝对剂量测量都在计划实际机架角度下进行。利用二维电离室矩阵可定量分析照射野剂量分布误差,并且省时省力,有利于验证工作的常规化。胶片法验证由于费时费力且误差较大已趋于淘汰。对于动态调强计划,模体计划各个射野的机器跳数(MU)应与实际计划相同,这样才能得到更加真实的测量结果。     

1.5T高场磁共振加速器束流输出稳定性探讨

目的 展示本中心基于磁共振加速器的日常质控经验,包括绝对剂量稳定性、MU线性和射线质,进一步说明高场强给物理师质控带来的挑战.方法 基于医科达磁共振加速器进行绝对剂量及稳定性的测量.加速器固定7 MV能量光子束,无均整器模式.剂量测量采用电离室为PTW 300130.6 cc farmer,静电计为PTW UNIDOS...     

用二维电离室矩阵验证多叶准直器叶片到位精度

目的用二维电离室矩阵验证多叶准直器(MLC)叶片的到位精度。方法使用PTW公司的Seven29~(TM)二维电离室矩阵对医科达公司的Precise加速器的MLC进行测量。先测出叶片到位的边缘函数作为基准,再根据测量值和标准值的差异评价叶片的位置精度。结果MLC叶片到位精度可达到±0．1 mm。结论使用二维电离室矩阵验证多叶准直器到位精度方法简单易行,结果可靠。     

基于MatriXX系统研究呼吸运动对靶区受照剂量分布影响

目的 探讨呼吸运动对三维适形放疗(3DCRT)和调强放疗(IMRT)靶区受照剂量分布影响.方法 用固体水自制剂量测量体模和模拟呼吸运动的平台,与二维空气电离室矩阵MamXX系统配合,分别测量体模在静态和周期运动状态(幅度为±1 cm,周期3.5 s)下进行多角度3DCRT和IMRT的二维剂量分布,然后用MatriXX系统软件对两种不同状态下所测剂量分布进行对比分析.结果 对3DCRT在运动方向上所测剂量分布半影较静态时增加6～9 mm,高剂量区域向内收缩约5mm,低剂量区域向外扩张约5 mm,但50%等剂量曲线范围及中心区域剂量未见明显改变;IMRT各子野单独照射且以测量平面最大剂量为归一剂量时,运动和静止状态下所测剂量差异介于-56.4%～56.1%,其平均值约±27%;IMRT计划所有子野叠加照射时,两种运动状态下在射野中绝大部分区域的剂量差异<±3%,其剂量偏差主要出现在射野边缘,最大约为±15%,这与3DCRT照射的特点相似.结论 无论是3DCRT还是IMRT多次分割照射后,周期运动靶区中心区域受照剂量与静态靶区相近,但高剂量区域向内收缩,低剂量区域向外扩张.     

逆向计划调强适形放射治疗的质量保证

目的：通过一系列调强验证方法的研究，探讨逆向计划调强适形放射治疗（IMRT）的质量保证方法是否可行。方法：用Varian Cadplan三维治疗计划系统中Helios逆向计划系统对前列腺癌、鼻咽癌、脑瘤、胰腺癌、椎骨转移癌等设计并进行IMRT。为验证计划系统生成的各个照射野注量图与实际注量图的一致性，将剂量胶片放在平板有机玻璃体模下，使计划中的各个照射野始终垂直于体模表面；调用患者治疗数据分别单独照射，冲洗胶片后与计划得出的注量图进行比较。将剂量胶片夹在仿真体模适当的部位，调用患者治疗数据对体模进行模拟照射，由此得出轴向截面上的等剂量分布，与计划的等剂量曲线拟合比对。用电离室和水箱验证等中心和偏离点的绝对剂量。在模拟机或加速器上拍正侧位照射野验证片，与CT模拟数字重建的射线影像片比较，验证等中心位置。结果：各射线束轴垂直方向测得的注量图与计划系统计算的一致；等中心点绝对剂量测量的结果与计划计算的误差在3％以内，偏离点绝对剂量误差较大；轴向截面等剂量曲线分布的胶片测量结果与计划计算的很接近；等中心位置误差在3mm以内。结论：近一年的实践证明在IMRT中所采用的上述质量保证措施是切实可行的。     

Dosimetric verification for primary focal hypermetabolism of nasopharyngeal carcinoma patients treated with dynamic intensity-modulated radiation therapy

Objective: To make sure the feasibility with 18FFDG PET/CT to guided dynamic intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for nasopharyngeal carcinoma patients, by dosimetric verification before treatment. Methods: Chose 11 patients in Ⅲ~ⅣA nasopharyngeal carcinoma treated with functional image-guided IMRT and absolute and relative dosimetric verification by Varian 23EX LA, ionization chamber, 2DICA of I’mRT Matrixx and IBA detachable phantom. Drawing outline and making treatment plan were by different imaging techniques (CT and 18FFDG PET/CT). The dose distributions of the various regional were realized by SMART. Results: The absolute mean errors of interest area were 2.39%±0.66 using 0.6cc ice chamber. Results using DTA method, the average relative dose measurements within our protocol (3%, 3 mm) were 87.64% at 300 MU/min in all filed. Conclusions: Dosimetric verification before IMRT is obligatory and necessary. Ionization chamber and 2DICA of I’mRT Matrixx was the effective dosimetric verification tool for primary focal hyper metabolism in functional image-guided dynamic IMRT for nasopharyngeal carcinoma. Our preliminary evidence indicates that functional image-guided dynamic IMRT is feasible.     

MR引导的放疗系统临床应用

目的:探讨MR引导的Unity放疗系统在临床应用中的可行性。方法:临床试验入选24例患者,按治疗部位分为头颈组、胸腹组、盆腔组、脊柱组和肢体组,总共384个治疗分次。在无外置激光的情况下进行摆位,统计在线治疗流程中不同阶段所需时间和每个分次的配准误差。每周利用MR几何形变模体检测MR图像几何形变大小。并利用ArcChe...     

IMRT不同剂量验证技术差异性分析

目的 比对瓦里安Portal dosimetry与Matrixx剂量验证结果,分析两种验证技术差异,评估EPID剂量验证临床应用的可靠性。方法 瓦里安Truebeam加速器,配置120片MLC和非晶硅EPID系统。IBA公司Matrixx矩阵及分析软件。配置EPID 算法、进行剂量校准和使用前测试。采用sliding-window计划设计,77个病种涉及头颈部(主要是鼻咽癌)、纵隔、腹部、盆腔肿瘤。创建剂量验证计划,SDD=100 cm,机架角与治疗计划一致,获剂量图像。在加速器上执行验证计划,比对分析EPID测量与TPS计算图像,比对分析EPID与Matrixx验证结果,采用3%/3 mm标准γ分析评估。配对t检验差异。结果 对77个不同部位肿瘤调强计划EPID和Matrixx验证结果显示两者验证γ通过率均在97%以上,除头颈部癌P=1.018外余均P> 0.05)。结论 EPID与Matrixx验证结果具有较好的一致性。可以用EPID进行验证,仅对结果通过率低者用电离室矩阵复验,确保治疗安全。     

二维电离室矩阵在调强放射治疗中的剂量验证

目的:对逆向调强计划进行剂量学验证,保证IMRT计划临床实施的正确性。方法:利用ELEKTA precise直线加速器6MV X线,对pinnacle治疗计划系统设计的调强治疗计划。采用PTW公司的729二维电离室矩阵进行平面剂量的验证。结果:平面剂量验证采用Gamma分析(3%/3mm),结果是计划的测量点通过率均＞95%。结论:实际测量的剂量分布与计划计算的剂量分布符合的相当理想,可用于临床治疗。     

射波刀VSI系统的主要性能测试

目的 测试射波刀VSI系统实施立体定向放疗的准确性和可靠性。方法 对射波刀VSI系统的机器人系统、患者定位系统、目标定位系统、加速器系统、可变准直器系统5个子系统的性能分别进行测试,记录机器人系统机械臂到位精度、患者定位系统的床到位精度、目标定位系统的追踪精度、加速器系统相关剂量学参数和可变准直器系统重复性。对射波刀VSI系统综合投照精度进行端到端(E2E)的系统测试。结果 机器人系统所有节点机械臂运动的平均到位偏差≤0.1 mm,单个节点最大到位偏差≤0.29 mm。可变准直器系统所有尺寸孔径重复性误差≤0.28 mm。床到位精度与追踪精度均<0.2 mm和0.5°。固定和可变2种类型准直器系统激光束与辐射射束中心偏差≤0.4 mm。6 mV射线的射线质与离轴比曲线等参数均在正常范围内。射波刀剂量输出稳定性、线性与随射束角度变化的差异均<1.0%。固定和可变2种类型准直器的透射因子均<0.4%。射波刀VSI系统综合投照精度的E2E测试最大偏差为0.87 mm。结论 射波刀VSI系统能够准确、精确地实施立体定向放疗。     

Quantitative dosimetric verification of an IMRT planning and delivery system.

BACKGROUND AND PURPOSE: The accuracy of dose calculation and delivery of a commercial serial tomotherapy treatment planning and delivery system (Peacock. NOMOS Corporation) was experimentally determined. MATERIALS AND METHODS: External beam fluence distributions were optimized and delivered to test treatment plan target volumes, including three with cylindrical targets with diameters ranging from 2.0 to 6.2 cm and lengths of 0.9 through 4.8 cm, one using three cylindrical targets and two using C-shaped targets surrounding a critical structure, each with different dose distribution optimization criteria. Computer overlays of film-measured and calculated planar dose distributions were used to assess the dose calculation and delivery spatial accuracy. A 0.125 cm3 ionization chamber was used to conduct absolute point dosimetry verification. Thermoluminescent dosimetry chips, a small-volume ionization chamber and radiochromic film were used as independent checks of the ion chamber measurements. RESULTS: Spatial localization accuracy was found to be better than +/-2.0 mm in the transverse axes (with one exception of 3.0 mm) and +/-1.5 mm in the longitudinal axis. Dosimetric verification using single slice delivery versions of the plans showed that the relative dose distribution was accurate to +/-2% within and outside the target volumes (in high dose and low dose gradient regions) with a mean and standard deviation for all points of -0.05% and 1.1%, respectively. The absolute dose per monitor unit was found to vary by +/-3.5% of the mean value due to the lack of consideration for leakage radiation and the limited scattered radiation integration in the dose calculation algorithm. To deliver the prescribed dose, adjustment of the monitor units by the measured ratio would be required. CONCLUSIONS: The treatment planning and delivery system offered suitably accurate spatial registration and dose delivery of serial tomotherapy generated dose distributions. The quantitative dose comparisons were made as far as possible from abutment regions and examination of the dosimetry of these regions will also be important. Because of the variability in the dose per monitor unit and the complex nature of the calculation and delivery of serial tomotherapy, patient-specific quality assurance procedures will include a measurement of the delivered target dose.     

利用0.13cc电离室对头颈部肿瘤调强放疗计划的剂量学验证

目的:利用0.13cc电离室对头颈部肿瘤调强适形放射治疗(IMRT)计划进行剂量学验证.方法:将20例头颈部肿瘤患者的IMRT计划分别移植到经过CT扫描的调强体模,生成验证计划,将0.13cc电离室放置到调强体模中在加速器下执行验证计划,在治疗计划系统中算出电离室所在区域的吸收剂量为计划剂量,按验证计划照射测量到的电离室吸收剂量为实测剂量,将二者进行比较得出误差.相对误差=(计划剂量-实测剂量)/实测剂量.百分误差超过±5％,说明计划在执行中剂量误差过大,计划需要修正.结果:20例患者中有17例患者验证的误差在±5％以内,表明计划通过;有3例患者误差超过±5％以内,计划需重新修改,计划通过率为85％.结论:剂量学验证确定IMRT治疗剂量的置信度,保证治疗计划的准确实施,提供了临床评价治疗计划的依据.     

Resolution and sensitivity of a two-dimensional ionisation chamber array (PTW type 10024)

The two-dimensional verification of intensity-modulated radiation plans is one of the major requirements for the safe application of this technique. The present study examines the resolution and sensitivity of a two-dimensional ionisation-chamber array (PTW2D-Array, type 10024), which can be used for plan verification instead of films. According to the Shannon-Nyquist theorem, the resolution of the 2D-Array is sufficient for dose distributions with a minimal field size of 2 cm x 2 cm. The minimal field size can be reduced to 1 cm x 1 cm by shifting the array 5 mm in the direction of the MLC movement and by repeating the measurements. The high sensitivity against a monitor decalibration for a single field of a sequence is demonstrated on the basis of an individual case. The minimal threshold for MLC misalignment detected by a chamber of the array is less than 1 mm. Therefore, the resolution capabilities of the 2D-Array are sufficient for most intensity-modulated radiation therapy (IMRT)fields.     

Dosimetric and qualitative analysis of kinetic properties of millennium 80 multileaf collimator system for dynamic intensity modulated radiotherapy treatments

The aim of this paper is to analyze the positional accuracy, kinetic properties of the dynamic multileaf collimator (MLC) and dosimetric evaluation of fractional dose delivery for the intensity modulated radiotherapy (IMRT) for step and shoot and sliding window (dynamic) techniques of Varian multileaf collimator millennium 80. Various quality assurance tests such as accuracy in leaf positioning and speed, stability of dynamic MLC output, inter and intra leaf transmission, dosimetric leaf separation and multiple carriage field verification were performed. Evaluation of standard field patterns as pyramid, peaks, wedge, chair, garden fence test, picket fence test and sweeping gap output was done. Patient dose quality assurance procedure consists of an absolute dose measurement for all fields at 5 cm depth on solid water phantom using 0.6 cc water proof ion chamber and relative dose verification using Kodak EDR-2 films for all treatment fields along transverse and coronal direction using IMRT phantom. The relative dose verification was performed using Omni Pro IMRT film verification software. The tests performed showed acceptable results for commissioning the millennium 80 MLC and Clinac DHX for dynamic and step and shoot IMRT treatments.