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。     

基于经验的放疗计划模型训练及其初步应用

目的 基于经验放疗(KBRT)可缩小并改善因经验导致的物理师间计划水平差异。方法 以直肠癌术前计划为例,用美国瓦里安Rapid Plan训练DVH预测模型,并将其初步应用于半自动计划设计。选取80例优质VMAT计划导入Rapid Plan模型训练库,将其结构分别匹配库中对应标签代码,确认处方后进行训练。检查残差散点图、回归曲线、OAR几何分布盒子图、野内区DVH分布图、训练日志文件等,排除误配后,检查原计划以排除离群值和强影响值,或增加相应计划再训练。利用模型进行10例KBRT计划设计并与临床计划比较。结果 股骨头和膀胱的主分量平均拟合优度,模型DVH分别为0.999415/1.0和0.999963/1.0,GED分别为0.999651/1.0和0.999945/1.0,CD、SR值超限分别有11、4例,经排查计划均保留以使模型更具代表性。对10例KBRT计划,PGTV、PTV的HI值显著优于原计划(P=0.00、0.04),股骨头、膀胱D_50%及D_mean均显著小于原计划(P=0.042、0.000、0.005)。结论 利用Rapid Plan完成了直肠癌术前病例的KBRT模型训练,初步应用结果满足临床要求。     

肱骨外上髁截骨入路肘关节筋膜间置成形术联合铰链外固定架外固定治疗创伤后肘关节僵硬

目的:观察肱骨外上髁截骨入路肘关节筋膜间置成形术联合铰链外固定架外固定治疗创伤后肘关节僵硬的临床疗效和安全性。方法:2013年4月至2017年5月,采用肱骨外上髁截骨入路肘关节筋膜间置成形术联合铰链外固定架外固定治疗创伤后肘关节僵硬患者13例,男8例、女5例。年龄21~39岁,中位数35岁。左侧7例,右侧6例。主力侧6例,非主力侧7例。原受伤类型,肱骨髁间骨折9例、经鹰嘴骨折脱位合并肱骨近端骨折1例、肘部损伤"三联征"3例。原治疗方式,非手术治疗4例、复位内固定术9例。按Morrey肘部僵硬标准,极重度僵硬8例、重度僵硬5例。术前肘关节异位骨化按Hastings-Graham分型,ⅡA型2例、ⅡB型1例、ⅡC型7例、Ⅲ型3例。受伤至手术时间6~33个月,中位数15个月。术后随访观察肘关节活动度、肘关节功能改善情况及并发症发生情况。结果:所有患者均获随访,随访时间3~36个月,中位数12个月。末次随访时,肘关节屈伸活动度由术前10.07°±2.33°增加至104.77°±13.37°,肘关节旋前活动度由术前45.27°±4.78°增加至74.36°±3.78°,肘关节旋后活动度由术前40.65°±4.57°增加至65.79°±2.60°,Mayo肘关节功能评分由术前(60.23±5.02)分增加至(87.23±4.00)分;参照Mayo肘关节功能评分标准评价疗效,优3例、良7例、可2例、差1例。Ⅰ型异位骨化1例,ⅡA型异位骨化1例。均无切口感染、钉道感染、骨吸收、尺神经功能障碍及肘关节不稳定、僵硬等并发症发生。结论:采用肱骨外上髁截骨入路肘关节筋膜间置成形术联合铰链外固定架外固定治疗创伤后肘关节僵硬,可以改善肘关节活动度,促进肘关节功能恢复,并发症少,值得临床推广应用。     

放疗体位固定板材料对MR定位图像质量影响

目的 检测7种不同放疗体位固定板(体板)材料对MR定位图像质量的影响,为临床选择提供数据指导。方法 使用西门子MR定位机相同T1、T2序列扫描置于7种体板材料(Orfit碳纤维板、PC板、HP板;济南华宇新BR、WR、KP、SP材料)上的ACR LargePhantom模体,以直接置于扫描床上图像质量(无体板)为参照,分别分析:(1)高对比度空间分辨率(高对比):观察3对阵列小孔清晰度,分别代表左右、上下方向分辨率为1.1、1.0或0.9 mm;(2)图像灰度均匀性(PIU):PIU=100×[(1-(高-低)/(高+低)];(3)低对比度分辨率(低对比):记录对比度分别为5.1%、3.6%、2.5%和1.4%的4层面图像可分辨轮辐数。依据ACR模体指南判断图像质量是否满足临床需求,即高对比1.0 mm,T1WI及T2-PIU>82%,低对比轮辐数差≤3。结果 无体板、PC板、HP板及KP材料T1WI、T2WI图像高对比均为0.9 mm,其余>0.9 mm;无体板T1WI及T2-PIU值>87%,碳纤维板PIU值均下降>25%,其余相差不到±4%。低对比除碳纤维板其余轮辐数与标准相差在3以内。结论 实际治疗采用碳纤维板对MR图像质量影响最大,不宜用于MR定位。PC板和HP板基本与对比标准一致,BR及KP对MR信号影响甚微。其余材料也具有用于MR体位固定及附属部件制作的潜在价值。     

四种常见加速器晨检仪的性能比较

目的 比较4种常见直线加速器晨检仪的性能差异.方法 用三维水箱、剂量仪和电离室测量并调整直线加速器剂量学参数,确保加速器的束流系统基本稳定,包括中心轴输出量(CAX)、射野平坦度(FLAT)和射野对称性(SYM).对4种晨检仪LINA-C、QUICK-C、BEAM-C和QA3,设置基准线,并对加速器进行检测和记录,比较各晨检仪的监测结果.依据TG 142报告要求,设置加速器剂量学参数(CAX和SYM)偏差,使用晨检仪检测,测试其灵敏度.结果 4种晨检仪的监测结果与三维水箱和剂量仪测得的基准值相比差异不大,CAX最大偏差为LINA-C的0.5％,FLAT最大偏差为QUICK-C的-0.45％,SYM最大偏差为BEAM-C的0.5％.4台晨检仪均能检测出设定的剂量学参数偏差.结论 各台晨检仪的稳定性均能满足日常检测需求.LINA-C只能提供CAX监测,QUICK-C、BEAM-C和QA3晨检仪除了能够满足AAPM的TG 142报告中的日常设备质量控制的要求,还提供了各自独特的附加功能.基准线的设置是晨检仪是否能准确监测直线加速器剂量学参数的关键因素.测量结果报警时,建议首先检查晨检仪的工作状况,不宜以晨检仪的监测结果直接调整直线加速器.     

外轮廓边界搜索参数对放疗靶区和危及器官的剂量学影响

目的:对比双面膜固定条件下,外轮廓自动搜索参数设置引入的体积差异对靶区和危及器官的剂量学影响。方法:选取25例双面膜固定的全脑放疗患者,保持其他搜索条件不变的前提下,改变外轮廓搜索条件（平滑度、CT值阈值和后处理方法）并重新进行剂量计算,共计9种方案。对比改变参数后的计划与默认设置计划（Default）靶区和危及器官的剂量差异。结果:搜索条件中的平滑度和CT值对外轮廓和靶区的剂量指标影响较大。在DSL0、DSL1、DSL2、HU-550和HU-750计划中,靶区的Dmean和外轮廓的Dmax变化较明显;外轮廓Dmean的变化均值在HU-750计划中超过400 cGy。结论:Eclipse计划系统默认的搜索外轮廓的方式不适合所有情况,低平滑度和低HU限值条件搜索的外轮廓对剂量影响较大。针对全脑双面膜的患者外轮廓搜索条件,本研究建议平滑度为1,HU阈值为-550 HU。     

AAA和PDIP算法在非均整模式容积调强放射治疗剂量预测方面的差异

【摘要】目的:探究各项异性算法（AAA）和射野剂量图像预测（PDIP）算法在非均整模式（FFF）容积调强放射治疗计划治疗前验证γ分析中的差异以及计划复杂程度对这种差异的影响,为临床上基于电子射野影像系统（EPID）的剂量预测算法的选择提供依据。方法:选取能量为6 MV FFF的两种测试野和16例头颈部肿瘤治疗计划,利用PDIP和AAA两种算法分别生成预测数据并与EPID实测数据进行γ分析,统计两种算法在不同γ评判标准下的通过率并计算通过率差异（Delta γ）。计算上述病例每个射野的复杂系数,分析不同标准下两种算法的Delta γ与复杂系数的相关性;利用γmean、γsd、γ1和γ通过率共同描述γ分布,并分析其与复杂系数间的相关性。结果:当评判标准为3%/3 mm或2%/2 mm时,不同算法下测试射野的Delta γ较小。当评判标准为1%/1 mm,不同开野的Delta γ变化明显:射野较小时,PDIP算法的通过率低于AAA;当射野增大到（10×10） cm2时,通过率基本一致;当射野继续增大时,PDIP算法的通过率逐渐高于AAA。全部射野的通过率与评判标准的关系类似:在3%/3 mm标准下,两种算法的结果基本一致;随着标准的提高,两种算法的通过率逐渐下降,二者之间的差异也逐渐明显。复杂系数与Delta γ、γmean、γsd和γ1为正相关,与γ通过率为负相关。结论:PDIP算法对于有机械臂支撑的EPID的剂量预测更准确;AAA则适用于无机械臂支撑的EPID或机械臂反散射影响较小的射野。当计划复杂程度或评判标准提高时,两种算法的差异也增大。计划复杂程度对FFF计划验证结果的影响是负面的。上述结果提示临床应针对性地选择计划验证工具来确保治疗的安全有效。     

瓦里安CBCT在ICRP标准人女性模体胸部IGRT剂量及风险

目的 利用蒙特卡洛模拟和ICRP110标准女性模体定量研究瓦里安CBCT默认参数胸部扫描的剂量分布和辐射风险。方法 利用EGSnrc/BEAMnrc模拟CBCT千伏射线源材料、厚度、结构等建立模型。标定MCSIM程序以计算ICRP模体在标准胸部参数扫描(110 kV、20 mA、262 mAs)后的剂量分布,其中绝对剂量转换系数依照TG-61规范在球形模体中获得。通过水模体中的PDD、Profile、CTDI以及Alderson仿真模体中的点剂量测量验证蒙特卡洛模拟结果。利用BEIR Ⅶ等模型评估辐射风险。结果 按照3%/1 mm标准,PDD和Profile的不确定度均<2%。CTDI模体测量与计算值差异<2.9%,Alderson模体内差异≤0.05 cGy。ICRP110模体的左肺、右肺、左乳、右乳、心脏、甲状腺、气管、松质骨、密质骨的 D_mean分别为1.28、1.39、1.74、1.80、1.46、0.48、0.88、0.85、1.84 cGy。单次扫描对应的缺血性心脏病、乳腺癌、肺癌、甲状腺癌、气管癌的相对风险值分别为1.001、1.009、1.019、1.000、1.008。结论 CBCT成像在影像引导胸部放疗过程中的累积剂量及其远期风险不可忽略且应被合理管控。     

6 MV光子束均整与非均整模式蒙特卡罗模型的绝对剂量刻度与输出因子模拟

目的探讨TrueBeam加速器6 MV光子束均整（FF）与非均整（FFF）模式蒙特卡罗模型的绝对剂量刻度与射野输出因子计算方法。方法利用BEAMnrc程序分别建立FF与FFF两种模式在靶到监测电离室（BEAM_up）和监测电离室以下组件部分（BEAM_down）的加速器机头模型,计算入射电子和经次级准直器反射后的粒子在监测电离室的剂量沉积,利用DOSXYZnrc程序计算入射电子在射野中心轴上特定深度处的剂量沉积,结合绝对剂量刻度公式计算标准射野刻度因子和射野输出因子（1 cm×1 cm~40 cm×40 cm）。结果 FF与FFF模型的10 cm×10 cm标准辐射野,1 MU相当于7.747×10¹³±3.099×10¹¹和3.248×10¹³±1.624×10¹¹电子打靶,在虚拟的加速器监测电离室上产生21.53和35.01 cGy剂量;FF与FFF模式射野输出因子模拟值与测量值偏差为0.72%±1.4%和0.56%±0.78%。结论该模型输出因子模拟与测量结果符合度较好,绝对剂量计算精度较高,可以用于临床剂量学研究。     

Monaco统计噪声参数设置对计算效率和剂量精度的影响

目的:对比Monaco计划系统Per Calculation(PC)和Per Control Point(PCP)两种统计噪声设置方式的剂量计算精度和计算效率。方法:选取30例IMRT/VMAT治疗计划,其中胸部和鼻咽部肿瘤各15例,两种噪声统计方式按照剂量计算精度递减的方式分别设置为5组和6组,评估其对计算时间和各剂量学评价指标的影响。结果:两种噪声统计方式计算时间(s)分别为131.78±26.91、6.76±3.57、1.75±0.57、0.84±0.24、0.84±0.24(PC)和259.20±80.15、73.53±26.00、9.18±3.26、3.60±1.67、1.59±0.75、1.13±0.49(PCP),均与计算精度呈负相关,且差异具有统计学意义(P0.05);两组计划各剂量学评价指标箱图分析显示,均值和特定剂量的体积等指标四分位距较小,最大值和全局最大值等评价指标四分位距较大;两组计划各剂量学评价指标单因素ANOVA分析结果无统计学差异(P0.05)。结论:两种统计噪声设置方式均可用于临床治疗计划计算精度设置;治疗计划全局最大值与统计噪声正相关,计算时间与统计噪声负相关;不同PC/PCP参数设置对均值和特定剂量的体积等评价影响较小,对全局和串行器官最大值影响较大。