宫颈癌高剂量率近距离治疗施源器进展

近年来,我国宫颈癌近距离放射治疗技术有了跨越式的发展。实现了从二维近距离治疗向三维近距离治疗的跨越,并逐步尝试三维自适应近距离治疗,即四维近距离放射治疗。在影像引导方面,实现了从CT引导向MR引导的跨越。本文总结了近年来宫颈癌高剂量率近距离治疗中施源器的进展,以及由施源器进展带来的临床操作、影像采集和施源器重建中的相关技术变化。     

AlignRT系统光学体表的验收和服役测试

目的 本文主要研究AlignRT系统性能的验收和服役测试,以确保治疗过程中的患者位置和实时运动监测的精确性和可靠性.方法 参考国家和国际相关标准,对AlignRT的系统配置、系统校准、性能测试以及完整的端对端试验进行检测和评估.结果 各指标均符合相关标准,结果显示:① 热稳定性起始800 s内在y和z轴方向有0.5 m...     

TrueBeam加速器6 MV非均整模式X射线的蒙特卡罗模拟

目的 对TrueBeam加速器6 MV非均整模式(FFF)X射线蒙特卡罗模拟,寻找最佳的模型参数,为进一步研究6 MV FFF X射线临床剂量学奠定模型基础。方法 借助BEAMnrc和DOSXYZnrc程序,调整入射电子束能量、径向强度分布及角度展宽等参数,对TrueBeam加速器6 MV FFF X射线4 cm×4 cm到40 cm×40 cm射野的百分深度剂量(PDD)和离轴比(OAR)曲线进行蒙特卡罗模拟,比较不同大小射野情况下模拟和测量结果的差异。结果 在入射电子能量为6.1 MeV、半高宽(FWHM)为0.75 mm和角度展宽为0.9°时,模拟结果与相应条件下实际测量结果最接近。不同射野的PDD和30 cm×30 cm及以下射野的OAR曲线与测量数据相比满足Local Dose的限制条件,剂量误差< 1%,位置误差< 1 mm;40 cm×40 cm射野的OAR满足剂量误差<1.5%,位置误差<1 mm的限制条件。结论 本模型模拟结果与实际测量结果一致性较好,可将模型参数用于6 MV FFF X射线临床剂量学研究。     

基于辐射变色胶片测量的射野剂量学分析工具包设计开发

为适应放疗临床采用胶片开展射野剂量参数快速校验和离线深度分析的需求,本设计开发了基于MATLAB的胶 片射野剂量学数据处理与分析工具包。工具包由GUI图形交互程序和功能模块函数集两部分组成:图形交互程序通过流 程式操作,实现数据快速导入与处理,并能自动计算射野尺寸、半高宽、最大剂量深度等关键射野剂量学指标;功能模块函 数集,可独立调用并获取过程中间变量,数据处理和分析自由度大,可做二次开发。工具包的开发为放疗临床采用辐射变 色胶片开展射野剂量学质控提供了有力技术支撑,可有效提升质控工作效率与资源效益。     

OSMS在乳腺癌术后放疗临床应用中体位固定方式优选研究

目的光学体表监测系统(Optical Surface Monitoring System,OSMS)在乳腺癌术后放疗应用中,通过对比真空垫和颈胸膜两种固定方式条件下锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)的摆位误差和OSMS相对于CBCT方式的摆位一致性,确定优选固定方式。方法回顾性分析52例利用OSMS系统摆位的乳腺癌患者病例数据,其中真空垫固定组(A组)24例,颈胸膜固定组(B组)28例,将CBCT与定位CT配准误差记为摆位误差;取OSMS得到的六维配准误差与CBCT配准结果的差值,绝对化后用于量化摆位一致性。比较两种固定方式的摆位误差和摆位一致性的差异及其累积分布情况。结果摆位误差除z方向外,A组均优于B组,x、z方向差异有统计学意义(P<0.05);摆位一致性除z方向外,A组均优于B组,x、y、z、Pitch、Roll方向差异有统计学意义(P<0.05);摆位误差累积分布除z方向外,A组均优于B组,z方向具有统计学差异(P<0.05);摆位一致性累积分布除z方向外,A组均优于B组,x、y、Rtn、Pitch、Roll方向具有统计学差异(P<0.05);6维方向摆位一致性累积分布A组优于B组(P<0.05)。结论乳腺癌术后放疗OSMS摆位两种体位固定方式均可满足临床要求;相对于OSMS摆位颈胸膜固定,真空垫固定方式的摆位一致性整体优于前者,一定程度上减小了摆位误差,并可在治疗中实时监测,可使患者受益,应予以优先使用。     

深度强化学习在直肠癌IMRT自动计划的应用

目的:对于调强放疗（IMRT）计划,优化过程较为耗时,且计划的质量取决于计划人员的经验和时间,本文探讨并实现一种无监督IMRT自动优化的方案,使其能够模拟人工操作方式进行治疗计划优化。方法:本研究基于深度强化学习框架,提出一种优化调整决策网络（OAPN）自动化计划优化的方法。利用Varian Eclipse 15.6 TPS的脚本应用程序接口（ESAPI）实现OAPN与TPS之间的交互,以剂量体积直方图作为信息输入,通过强化学习的训练方式,OAPN学习TPS中目标参数的调整策略,从而逐步改善并获得较高质量的计划。实验从临床数据库中选取18例既往已完成治疗的直肠癌病例,其中5例计划案例用于OAPN网络训练,其余13例计划案例用于评估训练后OAPN的可行性与有效性,引入第三方计划评分工具来衡量计划质量。结果:用于测试的13例直肠癌计划,使用统一的初始优化目标参数（OOPs）所获得的平均得分为（45.53±4.58）分（计划得分上限值为110）,经过OAPN对OOPs调整后计划所获得的平均得分为（88.67±6.74）分。结论:OAPN借助ESAPI实现与TPS之间数据交互,通过深度强化学习的方式形成行为价值策略,经过训练后的OAPN可以对目标参数进行高效率的调整,同时获得较高质量计划。     

头部立体放射治疗中两种固定方式的精度比较

目的:比较双面网和单面网两种固定方式对头部立体定向放射治疗病例摆位精度的影响。方法:选取40例头部立体定向放射治疗患者,分为对照组（传统单面网固定）和试验组（新型双面网固定）。获取患者治疗前锥形束CT图像,记录按照骨性标志配准误差并进行统计学分析。结果:两组摆位误差在左右（Lat）、进出（Lng）、升降（Vrt）、俯仰（Pitch）、翻转（Roll）、旋转（Rtn）各方向平均数±标准差表示为:对照组（0.26±0.15） cm、（0.13±0.10） cm、（0.19±0.13） cm、（1.40±0.75）°、（1.31±0.65）°、（1.00±0.60）°;试验组（0.07±0.08） cm、（0.14±0.13） cm、（0.09±0.09） cm、（0.73±0.62）°、（0.72±0.58）°、（0.66±0.52）°。两组数据使用曼恩-惠特尼U检验,Lat、Vrt、Pitch、Roll、Rtn方向有统计学差异（P<0.05）,Lng方向无统计学差异（P>0.05）。结论:相对于单面网,双面网固定方式在头部立体定向放射治疗中减小了患者的摆位误差,提高了治疗精度,可使患者获益。 【关键词】立体定向放射治疗;摆位误差;单面网;双面网     

Catalyst HD和皮肤标记线肺癌SBRT摆位精度比较

目的 比较光学表面引导放疗系统Catalyst HD和皮肤标记线两种摆位方式在肺癌立体定向放疗(SBRT)中的摆位精度。方法 选取24例SBRT病例,均采用仰卧位和真空垫固定,分别利用Catalyst HD(A组)和皮肤标记线(B组)进行摆位,并通过CBCT和定位CT刚性配准方式获取床左右(x轴向)、升降(y轴向)、进出(z轴向)、床旋转(Rtn)、进出倾斜(Pitch)、左右转动(Roll)配准误差。结果 A组和B组六维度配准误差取绝对值后平均值±标准差依次为(0.13±0.12) cm和(0.25±0.19) cm、(0.26±0.15) cm和(0.13±0.11) cm、(0.23±0.19) cm和(0.35±0.29) cm、(0.43°±0.40°)和(0.80°±0.69°)、(0.48°±0.47°)和(0.79°±0.64°)、(0.62°±0.60°)和(0.88°±0.70°)。上述六组数据正态性检验除B组x轴向外均不服从正态分布,两组差异均有统计学意义(P<0.05)。两组数据中超限误差(>0.5cm/2°)差异也有统计学意义(P<0.05)。结论 Catalyst HD方式六维度配准误差均低于标记点方式(y轴向除外),Catalyst HD方式摆位精度优于传统标记点,具有较好临床应用价值。     

Acuros XB、各向异性解析算法与蒙特卡罗算法在非均匀组织中剂量计算准确性对比研究

目的:对比Acuros XB算法(AXB)、各向异性解析算法(AAA)和蒙特卡罗(MC)算法在非均匀组织中剂量计算准确性。方法:在Eclipse计划系统上分别设置两种类型的非均匀模体(水-肺-水模体、水-骨-水模体),并设定3个不同大小的0°照射野,源皮距=100 cm。采用AXB、AAA及MC算法进行剂量计算,提取射野中心轴百分深度剂量,以MC计算结果为基准,计算AXB和AAA两种算法与MC算法的相对偏差,提取非均匀组织及高梯度区(即4.5~15.5 cm)的数据做对比分析。结果:AXB算法3个射野相对偏差绝对值分别为4.186±1.451、0.834±0.300、0.726±0.165(水-肺-水模体)和1.694±0.374、1.325±0.328、0.343±0.244(水-骨-水模体)。AAA算法在两模体的对应值分别为6.679±4.694、4.151±1.789、4.353±2.546(肺)和3.270±0.826、5.971±1.587、2.406±0.574(骨)。采用配对样本t检验,P值均小于0.05。结论:在非均匀组织及其边界,AXB算法计算精度比AAA算法更为准确,基本接近MC算法。     

回顾性分析Catalyst HD引导双面膜固定摆位方法在头部肿瘤放疗中的可行性

目的探讨采用双面膜(Double Shell Positioning System,DSPS)固定头部肿瘤放射治疗患者,利用光学表面成像系统Catalyst HD引导放疗摆位方法的精度和可行性分析。方法回顾性分析2020年2月至10月60例在我院行头部肿瘤放疗病例,均采用DSPS固定,按照本中心临床实践经验,采用Catalyst HD引导放疗摆位和治疗中位置监测,以治疗中间隔采集的锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)配准误差为参考,评价本中心摆位方法的可行性。结果CBCT和Catalyst HD校位方法六个维度误差呈弱相关,且除z和Rtn方向外,差异均具有统计学意义(P<0.001);CBCT和非CBCT引导分次的Catalyst HD摆位误差数据之间,仅Rtn方向差异具有统计学意义(P<0.001)。结论Catalyst HD引导摆位相对于传统的CBCT校位方式,具有较高精度且一致性较好,可在治疗周期内非CBCT校位的分次治疗内应用,可有效保证摆位精度进而保证治疗效果。