几何不确定性鲁棒优化在肝癌立体定向放疗中的应用

目的:分析基于几何不确定性的鲁棒优化计划对肝癌立体定向放疗（SBRT）剂量分布的影响。方法:选取12例肝癌SBRT患者，对每例制作3个调强计划:①基于PTV（ITV-PTV 5 mm）的常规优化（PTV-Based Plan）；②基于ITV非均匀几何不确定性（本中心计算的不确定性值:进出方向7 mm，左右和前后方向4 mm）的鲁棒优化（Robust Planactual）；③基于ITV均匀5 mm几何不确定性的鲁棒优化（Robust Plan5 mm）。所有计划都以95%的PTV满足处方剂量作为目标，以等中心均匀偏移4、5、7 mm计算扰动剂量评估鲁棒性。结果:计划①②③的均匀性指数（HI）分别为0.083±0.027、0.099±0.035、0.096±0.026，不具有统计学意义；计划①②③的适形性指数（CI）分别为0.98±0.02、1.02±0.05、1.00±0.04，计划②③相对于计划①的CI具有统计学意义。计划③的正常肝组织平均受量和V2500相对于计划①②分别下降了4.1%、2.5%和5.4%、3.0%，且具有统计学意义（P=0.034、P=0.021和P=0.004、P=0.004），计划②相对于计划①的正常肝组织平均受量和V2500不具有统计学意义（P=0.308和P=0.182），但下降了1.6%和2.5%。对于其鲁棒性，计划②③的5 mm-D99%、5 mm-D98%、5 mm-D95%的剂量-体积直方图带宽（DVHBW）差值相对于计划①更小，随着摆位不确定度的增大，其DVHBW差值越大。结论:在肝脏SBRT治疗中，采用鲁棒优化能够提高靶区剂量分布质量，即使在摆位不确定度有所增加的情况下，仍可以保证ITV的剂量覆盖同时不增加正常组织的照射剂量。     

虚拟单色CT图像应用于放射治疗计划过程的初步评估

目的:通过分析宝石光谱成像（GSI）模式下获取的虚拟单色图像的特性,初步评估将其应用于放射治疗计划剂量计算的可行性。方法:采用GE公司的Revolution ES CT扫描系统对CIRS 062M电子密度模体进行扫描;对比不同能量下不同物质的CT测量值与理论值之间的差异;比较间隔26 d的两次扫描CT值;建立单色图像的CT到电子密度（ED）转换曲线。结果:在两次扫描中,不同单色能量下,高密度材料的CT值变化显著,密度小于或等于水的材料的CT值变化较小;较高密度材料（如Dense Bone 800）的CT理论计算值和实测值之间的差异在较低能量时较大;较高能量虚拟单色CT图像的CT-ED转换曲线与普通模式下获得的多色图像一样具有一致的线性关系;但较低能量虚拟单色CT图像的CT-ED转换曲线是双线性。结论:双线性的CT-ED转换曲线可能会带来剂量计算误差,所以将其应用于临床剂量计算时必须选择正确的能量相关CT-ED转换关系。     

光学表面成像系统SRS算法在非共面放疗中的技术性能评估

目的评估光学表面成像(OSI)系统立体定向放射外科(SRS)算法在非共面放疗中的精确性和稳定性。方法在治疗床不同公转角度下使用三套OSI系统对模体重复测量, 分析OSI对模体成像的精确性和稳定性。随机选取7例行单中心非共面放疗的多发脑转移瘤患者, 分析OSI用于患者成像的精确性和稳定性。稳定性定义为以0°锥形线束CT(CBCT)为"金标准", 治疗床从0°转到非零角度, 再转回0°时, 前后两次OSI测量的差值。精确性定义为OSI与CBCT(治疗床0°时)测量数据的差异。符合正态分布的计量资料以xˉ±s描述, 不符合正态分布采用M(Q)方式描述;前者差异比较用单因素方差分析, 后者用Kruskal-WallisH非参数检验分析。结果对于非共面, 模体和患者的平移精度分别为≤ 1.30 mm 和≤1.00 mm, 旋转精度分别为≤0.50°和≤0.60°, 平移误差均主要出现在左右和头脚方向。在稳定性方面, 模体平移和旋转的最大标准差分别为0.06 mm和0.06°, 患者平移和旋转的最大标准差分别为0.17 mm和0.19°。结论新型SRS算法虽对非共面的精度有所改善, 但仍不能满足颅...