塑料闪烁体探测器在光子束和电子束中的性能研究

目的探讨W2塑料闪烁体探测器在兆伏级光子束和电子束辐射中的性能。方法采用直线加速器提供的光子束和电子束能量对W2闪烁体进行数据采集。研究内容包括静电计读数稳定性、W2剂量和剂量率线性以及角度响应,同时研究W2校准系数给剂量测量带来的不确定度。结果静电计读数稳定性平均值的标准偏差在0.03~0.47之间;W2剂量的线性回归因子均为1.0;剂量率线性的最大偏差为0.61%;6和10 MV的切伦科夫校准因子(CLR)分别为0.741和0.746,6、9、12和15 MeV的CLR分别为0.750、0.753、0.757和0.757。照射能量为15 MeV时剂量不确定度最大,偏差为3.15%。结论经双通道信号测量修正得到的信号不随角度变化而变化,即使是在高能电子束流下也成立。证实切伦科夫校准因子线性良好,该探测器可应用于立体定向放射治疗中的非共面射野剂量学测量。     

剂量预测联合参数迭代优化算法的VMAT全自动计划研究

目的 设计一种联合深度学习剂量预测和参数迭代优化算法的容积调强放射治疗（VMAT）全自动计划方法。方法 选取2018年6月至2021年1月北京大学肿瘤医院既往165例直肠癌患者的VMAT计划开展研究,其中145例用于训练和验证深度学习模型,该模型用于预测危及器官的剂量,20例用于研究比对自动计划和人工计划的质量。该方法从危及器官的预测剂量分布中提取关键的剂量体积直方图（DVH）值作为初始优化参数（IOPs）,利用治疗计划系统可编程接口自动创建VMAT计划,通过设计迭代优化算法自动调节优化参数（OPs）。结果 剂量预测模型训练后能有效预测出20例测试计划危及器官的关键DVH值,与参考值相比差异均无统计学意义（P>0.05）。20例VMAT自动计划均能满足临床处方剂量要求,对于PTV和PGTV的适形性指数（CI）,人工计划与自动计划比较差异均无统计学意义（P>0.05）;而PGTV的D₁和均匀性指数（HI）,自动计划均高于人工计划,分别为0.6 Gy和0.01,两者比较差异均有统计学意义（t=-7.05、-6.92,P<0.05）。自动计划比人工计划的膀胱平均V₃₀下降2.7%（t=3.37,P<0.05）,股骨头和危及器官辅助结构（Avoidance）的平均V₂₀分别下降8.37%和15.95%（t=5.65、11.24,P<0.05）,并且膀胱、股骨头、Avoidance的平均剂量分别降低了1.91、4.01和3.88 Gy（t=9.29、2.80、10.23,P<0.05）。测试的20例直肠癌患者病例的自动计划平均时间为（71.82±25.48）min。结论 本研究利用直肠癌病例验证了一种联合剂量预测和参数迭代优化算法的VMAT自动计划方法的可行性。相比于人工计划,VMAT自动计划无需人工干预,在提高计划设计效率、计划质量和临床资源利用率等方面有很大的应用潜力。     

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).     

CBCT引导下对三维治疗床与六维治疗床配准放疗摆位误差的研究

目的 利用锥形束CT图像引导三维放射治疗床与六维放射治疗床配准精度,并分析其放疗摆位误差,为临床使用三维放射治疗床的放疗流程管理提供参考。方法 选取50例鼻咽癌患者、49例食管癌患者和25例直肠癌患者治疗前的锥形束CT图像为研究对象,在离线配准下设置相同的感兴趣区域,分别选择三维放射治疗床的线性方向和六维放射治疗床的线性与旋转方向进行骨性配准,分析配准后产生的摆位误差。结果 鼻咽癌与直肠癌患者分别采用秩和检验与方差齐性独立样本检验,升降（Vertical,Vrt）方向与左右（Lateral,Lat）方向差异均有统计学意义（P<0.05）,进出（Longitudinal,Lng）方向差异无统计学意义（P>0.05）;食管癌患者采用秩和检验,Vrt方向上差异有统计学意义（P<0.05）,在Lng和Lat方向上差异均无统计学意义（P>0.05）。3个部位的Lng方向上差异均无统计学意义（P>0.05）。鼻咽癌、直肠癌、食管癌3种病例患者在线性方向的容差值分别为3、5、5 mm时,其中2、4、4 mm容差范围的数量占比较大;在平移方向,2种配准方式的摆位误差基本都...