放射性膀胱炎的治疗

对子宫颈癌进行放疗时,可伴随出现膀胱损伤,其发生率为2.48～5.6%。早年报告损伤的主要原因,是用镭行腔内放疗所致;本世纪后半期,使用超高压外照射加腔内放疗提高了疗效,且腔内照射也从低剂量率变为高剂量率。虽然电子计算机很容易计算出空间的剂量分布,并且常规地直接测量膀胱、直肠的剂量,能得知确切的受量,但是,放射治疗技术的进步,并不能使子宫颈癌治疗时的病灶与膀     

质子放疗独立剂量计算平台的搭建与验证北大核心CSCD

目的基于上海先进质子放疗设备(SAPT)水平固定束,利用开源剂量计算引擎搭建质子放疗独立剂量计算平台并验证该平台的准确性。方法通过测量SAPT水平固定束的绝对积分深度剂量以及空气中束斑大小,并结合蒙特卡洛模拟得到水中束斑大小增量,笔形束参数与剂量计算引擎相结合,搭建了适用于该水平固定束的剂量计算平台。计算平台精确性的验证主要通过绝对剂量验证和相对剂量验证实现。绝对剂量验证主要是比较单个立方体计划射野中心轴线上不同深度计算值和实测值的点对点误差。相对剂量验证主要是比较计算值和实测值的横向一维及二维相对剂量分布。同时,对单高斯束斑模型和双高斯束斑模型的精确性进行比较。结果计算值和实测值的点对点绝对剂量偏差在2%以内。3个立方体在中心深度的二维平面相对剂量分布的计算值与实测值的20%~80%半影宽度及半高全宽的偏差分别在1、2 mm以内。3个立方体计划及2个临床病例在中心深度的二维平面相对剂量分布的实测值与计算值的二维γ通过率(3 mm/3%)均>95%。双高斯束斑模型在剂量梯度变化较大或者射程较大的计划中相较于单高斯束斑模型计算得更准确。结论独立剂量计算平台的精确度能满足临床要求,可利用此平台研究其他剂量相关的问题。     

质子放疗独立剂量计算平台的搭建与验证

目的 基于上海先进质子放疗设备（SAPT）水平固定束,利用开源剂量计算引擎搭建质子放疗独立剂量计算平台并验证该平台的准确性。方法 通过测量SAPT水平固定束的绝对积分深度剂量以及空气中束斑大小,并结合蒙特卡洛模拟得到水中束斑大小增量,笔形束参数与剂量计算引擎相结合,搭建了适用于该水平固定束的剂量计算平台。计算平台精确性的验证主要通过绝对剂量验证和相对剂量验证实现。绝对剂量验证主要是比较单个立方体计划射野中心轴线上不同深度计算值和实测值的点对点误差。相对剂量验证主要是比较计算值和实测值的横向一维及二维相对剂量分布。同时,对单高斯束斑模型和双高斯束斑模型的精确性进行比较。结果 计算值和实测值的点对点绝对剂量偏差在2%以内。3个立方体在中心深度的二维平面相对剂量分布的计算值与实测值的20%~80%半影宽度及半高全宽的偏差分别在1、2 mm以内。3个立方体计划及2个临床病例在中心深度的二维平面相对剂量分布的实测值与计算值的二维γ通过率（3 mm/3%）均>95%。双高斯束斑模型在剂量梯度变化较大或者射程较大的计划中相较于单高斯束斑模型计算得更准确。结论 独立剂量计算平台的精确度能满足临床要求,可利用此平台研究其他剂量相关的问题。     

射野影像重建模体内剂量分布的研究

目的建立一种反向投影算法（模型）,由射野影像和患者的CT图像,计算体内的三维剂量分布,进行剂量验证.方法该模型计算体内剂量分布步骤如下：（a）使用电子射野影像系统获取射野影像,将射野影像转换为射出剂量;（b）从射出剂量分布重建入射原射线注量分布;（c）由患者的三维信息（CT图像）,计算得到体内的原射线剂量分布;（d）体内散射核叠加,求出体内散射线剂量分布,与原射线剂量相加,即得到体内的剂量分布.使用C语言编程实现算法.通过设置规则、不规则及调强射野,对均匀和不均匀、规则和不规则5种模体进行剂量验证实验,并将计算结果与测量结果进行比较.结果所有实验在射野内、剂量梯度小的区域计算的剂量和测量的剂量的偏差＜5%.在射野边界附近低密度肺组织内的计算剂量和测量的剂量的偏差＞5%.结论所建立的反向投影模型用于剂量验证,其准确性可满足临床要求.但模型还需进一步完善,以准确计算电子失平衡区的剂量.     

153Sm-EDTMP治疗骨转移病例的三维剂量计算——蒙特卡罗和S因子计算方法的比较

背景与目的:个体化核素治疗的三维吸收剂量计算是目前核医学感兴趣的问题。基于三维功能成像和器质成像计算三维吸收剂量,现主要采用S因子计算方法、点源卷积计算方法和蒙特卡罗直接模拟计算方法。本研究比较蒙特卡罗和基于体素的S因子计算方法,探索核素治疗中三维吸收剂量的计算。方法:基于蒙特卡罗程序包EGS4构建的三维剂量计算程序,计算核素153Sm的体素S因子;对1例采用153Sm-EDTMP治疗的鼻咽癌骨转移患者,测量其注射药物0、0.5、2、3.5、5和6h后排尿的核素活度,通过测量数据进行拟合计算其累积活度;结合患者的SPECT/CT联合扫描融合图像,采用直接蒙特卡罗方法和S因子方法进行了三维吸收剂量计算。结果:吸收剂量计算结果表明:蒙特卡罗和S因子两种计算方法所给出的等剂量分布曲线基本相近,剂量分布主要集中在骨组织内。在两种计算方法下,最大剂量点剂量分别为3.92Gy和3.71Gy,相差5%左右。计算区域的剂量-体积直方图显示:D10(10%体积所包括的最高剂量)分别为2.14Gy和2.00Gy,相差7%;D20则分别为0.58和0.51Gy,相差14%左右。总体来说,S因子方法的计算结果相对于蒙特卡罗方法的计算结果小一些。结论:蒙特卡罗和S因子方法都能够基于核医学影像进行核素治疗三维剂量计算,S因子方法计算误差可能稍大,但不失为一种快捷的剂量评估方法。     

笔形束和蒙特卡罗算法在放疗剂量计算中的比较研究

目前,放疗计划系统内置剂量算法大多是基于笔形束叠代卷积技术。已经有多项研究表明笔形束算法在非均匀介质中存在局限,主要原因是笔形束算法应用一维密度校正不能准确模拟次级电子在非均匀介质中的剂量分布^[1-2]。蒙特卡罗模拟算法被公认为目前剂量计算的“金标准”^[3-4]。本研究目的是比较笔形束和蒙特卡罗两种算法来在临床剂量计算中剂量分布差异。     

Pinnacle3治疗计划系统中计算网格大小对剂量分布的比较研究

现代放疗剂量计算的核心是治疗计划系统,使用同一计划系统、同一种算法,计算网格大小的选择不同也会造成最终剂量分布不同。为定量分析计算网格大小对剂量分布影响,选择不同病例靶区分别做治疗计划,把治疗计划结果再用不同计算网格最终计算。通过调强验证软件分析同一层面结果差异,指导临床使用合适计算网格用于剂量计算。     

~(60)Co外照射微机治疗计划系统

为了使~(60)Co多野外照射在体内剂量分布合理,适应当前中小放疗单位之经济人力情况,西安医科大学第一附属医院肿瘤科与西安石油勘探仪器厂电子计算机室合作经1986年共同研究在APPLE-Ⅱ微     

103Pd放射性支架的三维剂量率分布

目的 研究103Pd放射性支架的三维剂量率分布.方法 用模拟实验、理论计算和蒙特卡罗代码(MCNP4b)3种方法估算3 mm×13 mm支架的表面剂量、表面轴向剂量和径向分布,支架活度为2.9×106 Bq.用MCNP4b计算支架的三维剂量率分布.结果 模拟实验和MCNP4b计算的支架表面剂量分别为0.109、0.106 Gy,两者差异＜3%.理论计算和MCNP4b计算的轴向剂量一致.3种方法计算的径向剂量也一致.用MCNP4b估算了103Pd放射性支架三维剂量率分布.结论 3种方法估算的103Pd放射性支架的剂量都比较准确.用MCNP4b计算的支架三维剂量率分布数据可为动物实验和临床应用提供剂量学参考.     

《调强放射治疗计划系统性能和试验方法》的个案研究

目的参考《调强放射治疗计划系统性能和试验方法》(标准报批稿),对RayStation调强放疗计划系统进行一系列测试,并验证标准报批稿的可行性。方法试验内容包括治疗计划剂量目标、点剂量计算准确性和剂量分布计算准确性。测试模体包括AAPM TG119号报告的测试例模体和固体水验证模体,调强测试例主要包括模拟多靶区、模拟前列腺肿瘤、模拟头颈肿瘤和模拟C形靶区(又分简单和困难)等。使用常见测量设备和工具,在RayStation和加速器上分别优化计算和测量感兴趣剂量,并计算和分析两者误差。结果5个模拟不同肿瘤计划的剂量目标均满足标准要求。点剂量电离室测量结果均符合标准要求,全部模拟计划的总误差为(0.83±165)%。单野剂量分布平面探测器测量结果的γ通过率均>990%,复合剂量分布胶片测量结果的γ通过率均>925%。结论RayStation 调强放疗计划系统性能试验结果均符合标准报批稿要求且证明其可行。     

放疗计划系统中空腔边缘剂量计算准确性研究

目的 研究TPS中CCC、AAA算法在空腔边缘剂量计算的准确性。方法 采用EGSnrc软件包的子程序BEAMnrc用对美国瓦里安Trilogy直线加速器进行了蒙特卡罗模拟,并使用IBA蓝水箱三维扫描系统验证了该Monte Carlo算法的准确性,证实蒙特卡罗算法的可靠性。设计一带有不同大小空腔的等效水模体,分别用CCC、AAA算法计算不同大小空腔的等效水体模的中心轴深度剂量分布和侧向剂量profile。深度方向计算结果与蒙特卡罗算法进行比较,侧向剂量profile计算结果与EBT₂胶片测量结果进行比较。结果 在空腔边缘CCC、AAA算法都高估了剂量。CCC计算精确性优于AAA,但误差依然存在。这种误差主要与计算网格、射野大小、能量、空腔大小、射野数目有关。结论 TPS中的CCC和AAA剂量计算时还应充分考虑到空腔边缘的电子不平衡。     

调强放疗中小野剂量学特性研究

目的对加速器小野的剂量学特性进行研究,以指导调强放疗在临床上的应用。方法计算西门子primusM加速器小野条件下的总散射因子并比较相对剂量分布的测量和计算结果。结果在小野测试中,当治疗计划系统计算精度优于0.2 cm时,>2 cm×2 cm射野的总散射因子的计算值误差<3%,所有射野的计算与测量的相对剂量分布均较为吻合,但<2 cm×2 cm的射野在边缘低剂量区有一定的偏差。结论对于治疗计划系统计算的小射野剂量分布的误差在调强计划设计上应加以考虑,多叶准直器的到位精度对小射野剂量影响不容忽视。     

利用深度学习提升肺癌调强质子治疗笔形束剂量计算准确性

目的:质子笔形束(PB)剂量计算可实现快速剂量计算,但在处理组织不均匀度大的区域时误差较大,而蒙特卡洛(MC)剂量计算是最精准的方法但非常耗时;深度学习技术可以通过学习PB和MC剂量分布之间的差异,将剂量计算准确度从PB水平提高到MC水平。方法:基于HD U-Net神经网络,开发了一个可将肺癌调强质子治疗患者的PB剂量...     

电子束能谱宽度及角分布对蒙特卡罗方法模拟计算剂量分布影响

目的 研究电子束能谱和角分布对其放疗剂量分布影响。方法 应用模拟得到的医用直线加速器电子束能谱分布和角分布作为输入文件,使用经修改的PENELOPE程序中蒙特卡罗方法模拟计算电子束能谱宽度和角分布对射野中心轴剂量分布和离轴剂量分布。结果 电子束能谱宽度和角分布对射野中心轴剂量分布和离轴剂量分布无明显影响,剂量分布曲线几乎重合;只有在能谱展宽为2.5 MeV时才有明显影响,剂量分布曲线有显著差别。结论 根据本研究蒙特卡罗模拟计算结果设计治疗计划系统电子线算法时可不考虑能谱宽度和角分布影响,而直接使用电子线最可几能量计算,这样可节省大约9%时间而有助于提高计算速度。     

凹形靶区布野方法及剂量验证的研究

目的　提出一种对包绕脊髓的凹形靶区的放疗布野方法。方法　在三维计划系统所提供的射野方向观视功能的引导下 ,对圆柱形石蜡模体中预设的包绕危险器官的凹形靶区采用多方向切线布野方式 (射野外界和内界分别和靶区与脊髓的外缘相切 )进行计划设计 ,并用胶片和电离室对计划所计算出的剂量分布和选取点的绝对剂量进行验证。同时选取位于不同部位的内含脊髓的凹形靶区进行计划设计 ,以对该布野方法的实际应用进行说明。结果　模体和病例的靶区剂量分布均匀 ,模体中危险器官的平均剂量不超过处方剂量的 16 % ,靶区与危险器官之间的剂量跌落梯度每毫米 >8% ,模体中剂量的计算值与实测结果符合性好 ,高剂量区剂量分布位置误差 <4mm ,绝对剂量误差 <5 %。结论　切线布野方法在治疗包含脊髓的凹形靶区中是切实可行的。     

用二维电离室阵列对螺旋断层治疗的调强计划进行剂量验证

目的 研究采用二维电离室阵列对螺旋断层治疗(HT)的调强计划实施剂量验证的可行性,寻求建立一套临床上针对该条件下患者治疗更为有效的剂量验证方法 .方法 采用IBA公司I'mRT MatriXX二维电离室阵列及其相配套MULTICube等效同体水模体对10例患者HT的调强计划实施验证.分别对二维电离室阵列实行冠状及纵向位测量,并获取模体中阵列轴平面和纵断面剂量分布.通过HT系统兆伏级CT图像实现模体精确配准及校正,以确保二维电离室阵列摆位准确性.束流照射后将二维阵列剂量测量平面分布与HT计划系统模体计划中计算平面结果 进行比较,定性或定量分析其绝对剂最及相对剂量验证情况.探讨其不同位置摆放来实现其测量方法 的可行性.结果 定性或定量分析所测量与计算绝对剂量点及相对剂量分布的结果 均显示出了较好一致性,点绝对测量与计算剂量偏差保持在±3%以内.MatrXX阵列测量的相对剂量分布与治疗计划系统模体中计算平面相比较,采用了Gamma法(3 mm或3%)进行2 mm栅格精度分析,γ≤1像素点平均通过率分别为97.76%、96.83%.结论 MatriXX二维电离室阵列可较好地进行绝对剂量及相对剂量测量,能较好地实现调强计划的剂量验证.     

二维电离室矩阵在调强放射治疗中的剂量验证

目的:对逆向调强计划进行剂量学验证,保证IMRT计划临床实施的正确性。方法:利用ELEKTA precise直线加速器6MV X线,对pinnacle治疗计划系统设计的调强治疗计划。采用PTW公司的729二维电离室矩阵进行平面剂量的验证。结果:平面剂量验证采用Gamma分析(3%/3mm),结果是计划的测量点通过率均＞95%。结论:实际测量的剂量分布与计划计算的剂量分布符合的相当理想,可用于临床治疗。     

基于简化机头模型与筒串卷积算法的调强计划独立三维剂量验算

目的 建立医用直线加速器的双点源机头模型,结合筒串卷积算法实现调强治疗计划三维独立剂量验算。 方法 分别对瓦里安、医科达直线加速器建立双点源机头模型,结合筒串卷积剂量算法计算三维剂量分布。与电离室水箱扫描数据比较规则野的Scp、PDD、离轴剂量分布确认计算模型。两种加速器分别各选取 12例共 24例调强治疗计划进行比较,对TPS计算结果进行独立验算,并且与探测器矩阵测量结果进行比较。 结果 矩形野中心点剂量偏差均<1%,射野内相同位置二者剂量偏差≤1%,半影区域位置偏差≤1 mm。采用3%/3 mm标准γ通过率均>90%。 结论 建立了基于双点源机头模型结合筒串卷积算法实现调强治疗计划三维独立剂量验算,对规则射野及调强治疗计划的验证比较,表明该方法和计算模型可用于临床计划的三维独立剂量验算。     

国产加速器IMRT和VMAT的剂量学测试

目的 应用TG119报告中的测试例对联影公司URT-Linac 506C加速器和URT计划系统FF模型进行全面的评估。方法 主要研究调强放疗(IMRT)和容积调强弧形治疗(VMAT)计划剂量目标、点剂量和剂量分布计算准确性。测试模体采用AAPM TG119号报告测试例模体,主要包括模拟多靶区、模拟前列腺肿瘤、模拟头颈肿瘤和模拟C形靶区(简单)等。使用指形电离室和胶片,在URT计划系统(临床实验版本)和URT-Linac 506C加速器上分别优化计算和测量剂量,并分析计划剂量和测量值之间的偏差。结果 URT计划系统中的4个测试案例的计划剂量目标均满足TG119标准要求。对于不同案例点剂量验证,IMRT计划最大误差为2.62%,VMAT计划最大误差为 3.90%,均满足TG119 报告中点剂量误差小于4.5%的要求。复合剂量分布胶片测量结果的γ通过率IMRT计划均>97.50%,VMAT计划均>93.27%。结论 URT-Linac 506C加速器和URTT放疗计划系统FF计算模型性能试验结果均达到TG119报告验证标准。     

放疗中高次散射X线对剂量计算结果影响分析

目的 分析放疗中X线的高次散射对剂量计算结果的影响,解决将2次散射光子及高次散射光子对剂量贡献问题修正到1次散射光子散射剂量贡献中的可能性,为建立快速蒙特卡罗剂量计算方法提供支持。方法 采用X线与物质的作用截面理论和蒙特卡罗方法计算结果,分析1次、2次和高次散射X线对剂量计算精确度影响相对重要性。结果 ≥2次的高次散射对剂量的影响很小,并且可通过一小的修正系数被修正到1次散射X线的贡献中。结论 只追踪原射线和1次散射X线剂量贡献就可获得临床满意的剂量计算精确度,如用蒙特卡罗方法建立1次散射X线散射光子注量角分布和光子平均能量散射角分布模型数据库,将有助于提高临床剂量的蒙特卡罗计算效率。