快速旋转调强与五野动态调强在乳腺癌 保乳术后放疗中的剂量学比较

目的 比较乳腺癌保乳术后RapidArc计划与五野动态调强(5F-IMRT)计划的剂量学差异。方法 选择8例左侧乳腺癌保乳术后女性患者,处方剂量为50 Gy/ 25次。分别设计RapidArc计划与5F-IMRT计划。比较两种计划的靶区适形度指数、均匀性指数、靶区覆盖度和危及器官的受照剂量体积,同时比较两组计划实施时的治疗时间和机器跳数。结果 在两种计划的靶区比较中,RapidArc计划的靶区适形度指数为(0.88±0.03),高于5F-IMRT计划的(0.79±0.02)(t=8.28,P<0.05);RapidArc计划的均匀性指数为(9.01±0.73),优于5F-IMRT计划的(10.44±1.08)(t=-2.73,P<0.05)。两组计划在同侧肺受照剂量体积比较中RapidArc计划的D_mean、V₁₀、V₂₀、V₃₀小于5F-IMRT计划(t=-7.53、-7.20、-8.39、-7.80,P<0.05),但RapidArc计划中的V₅较5F-IMRT计划增加了约16% (t=5.67,P<0.05);心脏的受照剂量体积比较中RapidArc计划中的D_mean、V₅、V₁₀均高于5F-IMRT(t=10.46、28.76、5.40,P<0.05),但在RapidArc计划中心脏的V₃₀低于5F-IMRT (t=-6.12,P<0.05)。对侧肺和对侧乳腺的V₅在RapidArc计划中明显高于5F-IMRT计划 (肺:t=21.50,P<0.05;乳腺:t=5.44,P<0.05)。RapidArc计划中机器跳数减少了25%,平均治疗时间节省了60%。结论 乳腺癌保乳术后RapidArc计划与5F-IMRT计划比较提高了靶区的适形度和均匀度,减少了高剂量区的受照体积,降低了机器跳数,缩短了治疗时间,但增加了正常组织低剂量区的受照体积。     

调强放疗三维剂量验证系统精度测试及临床应用研究

目的 测试三维剂量验证系统Compass^R测量重建及独立计算剂量的精度,评估其临床应用可行性。方法 设计一系列宽度分别为2、1、0.5 cm的条纹状射野,并选取11例肺部调强放疗（IMRT）计划,使用胶片和电离室对被测系统的平面剂量分布和特定点绝对剂量进行验证测试;使用Compass^R对IMRT模体计划做基于解剖信息的三维剂量验证,验证体积γ通过率、平均剂量偏差等参数。结果 条纹状射野测试,与胶片测量相比,被测系统重建和计算剂量γ通过率大于90%（选用3%/3 mm、2%/2 mm标准）,宽度为0.5 cm射野在半影区内γ通过率略差,被测系统重建和计算剂量曲线与胶片测量的曲线最大偏离分别3.21%和2.70%;IMRT计划特定点绝对剂量偏差在3%以内,最大偏差发生在肺部,IMRT计划等中心平面测量重建与胶片测量的γ通过率平均为（94.65±1.93）% （选用3%/3 mm标准）;三维剂量验证结果,靶区及危及器官的体积γ通过率均大于90%,平均剂量的偏差<1%。结论 测试系统剂量精度可满足IMRT计划验证要求,并能给出与患者解剖结构相关的体积剂量误差与位置误差的信息,有利于评估其对临床的影响。     

剂量率参考控制水平对加速器屏蔽设计的影响

目的 探讨剂量率参考控制水平对加速器屏蔽设计的影响.方法 根据GBZ 126-2011、GBZ/T 201.1-2007、GBZ/T 201.2-2011中关于加速器机房辐射屏蔽的要求,分别采用剂量率参考控制水平计算方法和周剂量控制水平计算方法对加速器机房的主屏蔽进行计算,并对计算的屏蔽厚度进行比较.结果 在周最大工作负荷相同的情况下,当计算的剂量率参考控制值大于剂量参考控制水平2.5 μSv/h时,计算结果会出现差异,屏蔽厚度差值最大达64 cm.15 MV能量的屏蔽厚度差值大于6 MV.同时,考虑了剂量率参考控制水平的情况下,加速器剂量率不同,所计算的机房的屏蔽厚度也不同.结论 在屏蔽计算时,首先要估算参考点的剂量率,满足剂量率参考控制水平的条件下再进行计算.     

两种治疗计划系统三种算法对EDW模型准确性比较

目的 用扩充型动态楔形板(EDW)模型比较Pinnacle³ 9.0治疗计划系统(TPS)的ACA算法和Eclipse7.3 TPS的AAA、PBC算法的准确性。方法 对瓦里安21EX 6 MV X线不同射野的EDW楔形因子(WF)进行实际测量和绘制二维剂量分布曲线,与2种TPS3种算法的计算结果进行相对误差和最大偏差比较。γ通过率分析平面剂量强度分布。结果 对称野WF 的ACA 算法相对误差<2.8%,AAA算法的<1.0%,PBC算法的<1.2%;非对称野WF 的ACA 算法相对误差高达19.4%,AAA算法的<2.0%,PBC算法的<3.0%。楔形方向所有射野ACA算法最大偏差为3.0%,AAA算法的为2.7%,PBC算法的为4.0%。对称野3种算法的通过率>87%,在去除半影区后>96%;非对称野的>85%,在去除半影区后达95%。结论 AAA、PBC算法对于对称和非对称野准确度均能满足临床需要,而ACA 算法在非对称野条件下WF误差偏大,在实际临床中应尽量避免使用。     

单纯CT伪影对放疗剂量计算的影响

目的 通过人为制造CT伪影,来研究实际临床操作中单纯伪影对放疗剂量计算的影响。方法 对替换钛合金组件前后的模体进行CT扫描,统计替换前后不同位置的CT值;将钛合金区域的CT值修正为水模体的CT值,并采用Varian的各向异性分析算法（AAA）、Acuros XB （AXB）算法和Pinnacle系统的筒串卷积算法（CCC）3种算法,对替换钛合金组件前后的模体进行剂量计算,统计替换前后不同位置的绝对剂量值,并进行分析。结果 Varian和Pinnacle系统对评价CT值大小比较一致。对于均匀模体,CT值偏差30 HU以下时,3种不同的算法在距离体表0.5 cm时,剂量偏差最大达到12.0%,最小为6.0%;1.5 cm以上偏差的绝对值均<1.0%。对于肺部模体来说,Varian的AAA算法和AXB算法在CT值相差15 HU的情况下,剂量值相差在1.0%左右;但Pinnacle系统的CCC算法在同样情况下剂量值相差较大,相差5.0%左右。结论 CT伪影对放疗剂量计算存在明显影响,导致组织剂量分布发生变化,可能造成浅部肿瘤照射剂量不足,深部肿瘤过量照射。     

自制定位装置对喉癌CT-MRI图像放疗靶区勾画影响

目的 使用自制定位装置对喉癌患者进行CT-MRI图像融合的探索,分析图像融合的精度和融合后靶区勾画的变化。方法 选择10例喉癌患者使用自制定位装置固定体位进行CT、MRI图像采集,应用互信息+手动融合法将图像融合,通过测量两幅图像内、外标记点位置偏差和GTV交叠度(P_CT-MRI)来评价图像融合精度。依据CT、MRI、CT-MRI图像勾画GTV的V_CT、V_MRI、V_CT-MRI,计算V_CT和V_MRI重叠部分的体积V_CT-MRI,单因素方差分析差异性。结果 3个外标记点x、y、z轴向上平均位置偏差分别为(0.996±0.222)、(1.146±0.291)、(1.368±0.298) mm (P=0.000);内部解剖标志点平均位置偏差分别为(0.476±0.151)、(0.561±0.083)、(0.724±0.125) mm (P=0.000);V_CT、V_MRI、V_CT-MRI分别为(26.355±7.876)、(33.556±7.407) cm³、(19.875±8.588) cm³(P=0.000);P_CT-MRI为(73.7±9.8)%。结论 应用自制定位装置可提高CT、MRI图像采集时的体位一致性;CT-MRI图像可提供更多的信息增加靶区定义精确性。     

乳腺癌保乳术后切线野放射治疗不同楔形板的剂量学比较

目的 比较乳腺癌保乳术后切线野对穿照射时使用动态楔形板和物理楔形板的剂量学差异。方法 选择13例乳腺癌保乳术后病例,使用瓦里安Eclipse7.3计划系统进行切线野对穿照射,分别添加合适角度的物理楔形板和动态楔形板调整剂量分布,两种计划均达到处方剂量要求。采用配对t检验方法分析两种方式靶区及危及器官的剂量及照射跳数的差异,并用Matrixx软件分析同一病例两种计划的等中心层面的剂量分布。结果 与使用物理楔形板相比,使用动态楔形板靶区的最小剂量D98%略高(P<0.01);最大剂量D2%、平均剂量D50%、均匀指数HI和适形指数CI差异均无统计学意义(P>0.05);患侧肺V5降低9%(P<0.05),V10、V20分别降低3%、1%(P>0.05);机器治疗跳数平均减少28%(P<0.001)。Matrixx软件的Gamma分析显示:两种治疗方式剂量分布差异主要在靶区与患侧肺交界的区域。结论 乳腺癌保乳术后切线野对穿照射使用动态楔形板与使用物理楔形板相比,靶区剂量分布无显著差异,但患侧肺低剂量区体积和机器治疗跳数明显降低,有剂量学优势。     

聚苯乙烯掺入ZrO2的水等效性蒙特卡罗模拟研究

目的 设计具有水等效性的塑料闪烁体探测器,用于肿瘤放射治疗中的吸收剂量测量。方法 根据经验公式估算出水等效性的聚苯乙烯材料中掺入ZrO₂的浓度,利用蒙特卡罗程序Geant4（GEometry And Tracking 4）模拟不同能量的X射线在水、固体水RW34（由2.1 wt%的TiO₂掺聚苯乙烯组成）和聚苯乙烯材料中掺入不同浓度ZrO₂粒子的能量沉积和输运过程,比较不同材料和水中在不同深度的剂量和衰减系数。结果 聚苯乙烯中掺入约为0.4 wt% ZrO₂纳米粒子构建的复合材料在不同深度处的剂量和衰减系数更接近水,其水等效性甚至优于RW34。结论 模拟结果为研制具有水等效性的闪烁体提供了依据。     

基于VMAT的混合调强技术在乳腺癌保乳术后放疗中的应用研究

目的 评估3DCRT+VMAT的混合调强技术在乳腺癌保乳术后瘤床同步加量放疗中的剂量学优势及临床实用性。方法 选择10例乳腺癌保乳术后患者,在同一优化条件下,分别设计基于VMAT的混合调强计划（3DCRT+VMAT）和基于IMRT的混合调强计划（3DCRT+IMRT）,比较两组计划的靶区适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）、危及器官的受照剂量体积。结果 3DCRT+VMAT组中PTV的D₉₅为50.29±0.25,优于3DCRT+IMRT组的50.69±0.20（P<0.05）,两组计划PGTV的D₉₅、PTV和PGTV的CI、HI无统计学差异（P>0.05）;3DCRT+VMAT组心脏的D_mean、V₃₀较3DCRT+IMRT组有所降低,且具有统计学意义（P<0.05）;在3DCRT+VMAT组健侧乳腺的D_mean为1.31±0.44低于3DCRT+IMRT组的1.88±0.28（P<0.05）,两组计划患侧肺V₅、V₁₀、V₂₀、D_mean、健侧肺的D_mean无统计学差异（P>0.05）;3DCRT+VMAT组较3DCRT+IMRT组机器跳数减少了31%（P<0.05）,平均治疗时间节省了38%（P<0.05）。结论 基于VMAT的混合调强方式与基于IMRT的混合调强方式相比,在保证靶区的适形度和均匀性前提下,更好的保护了心脏和健侧乳腺,同时显著缩短了计划执行时间,具有较高的临床应用潜力。