扫描液体电离室型电子射野影像装置的剂量响应研究

目的　研究扫描液体电离室型电子射野影像装置 (EPID)的剂量响应特性及其各种影响因素 ,如机架角、照射野大小、图像获取模式 ,以便进一步利用EPID进行剂量验证方面的研究。方法　所有实验均在装备有PortalVisionTMMK2型电子射野影像装置的Varian 6 0 0C/D加速器上实现。为了得到剂量响应曲线 ,需要建立入射到探头的射线强度与EPID像素值之间的关系。首先 ,通过改变源到探头电离室的距离得到不同的射线强度。其次 ,针对任一剂量率条件 ,用EPID拍摄 3幅数字射野图像取平均 ,取射野中心轴附近 11× 11个像素点的平均值作为EPID响应。最后 ,根据相同条件下测得的剂量率和对应的像素值 ,绘制剂量响应曲线。改变机架角、照射野大小和图像获取模式 ,得到一系列剂量响应曲线。结果　EPID输出像素值与入射剂量率之间并非线性关系。EPID剂量响应曲线与图像获取模式关系密切 ,在离轴点略受机架角的影响 ,但不受射野大小的影响。结论　由于射野图像获取模式明显地影响EPID剂量响应曲线的形状 ,所以对不同获取模式应该分别刻度。机架角的影响可通过在不同机架角下刻度加以消除。EPID剂量响应与射野大小无关的事实为日常剂量响应刻度提供了便利 ,即用一种射野条件刻度就可以准确地应用于其它射野条件     

用电子射野影像装置验证灯光野和照射野的一致性

调强放疗（IMRT）是放疗技术一大进步，将成为21世纪肿瘤放疗的主流技术。治疗机是实现精确治疗的关键㈦，而灯光野和射线野50％等剂量线范围的一致是确保定位精确的前提。对灯光野和射线野一致性的验证，传统做法是通过胶片或探头进行校对其间误差值，耗时较长大约3～6h，人为分析存在主观条件影响结果。[第一段]     

调强放射治疗剂量验证研究进展

 调强放射治疗（IMRT）以其较好的靶区剂量分布和保护正常组织等特点已在国内多家医疗单位开展。但是由于此项治疗技术受到诸如影像、逆向计划设计、精确定位及治疗设备等因素的影响，对于治疗方案的剂量验证显得尤为重要。现对近年来世界多个国家的肿瘤组织关于IMRT计划剂量验证方面的研究作一综述。     

基于EPID的在体剂量验证研究进展

在体剂量学方法是目前最直接、最有效的质量保证手段之一。EPID因具有优良的剂量学特性而被用于在体剂量验证。近年来,国内外有很多关于EPID的在体剂量学方法研究。此文目的是对基于EPID的在体剂量学方法研究进行综述,了解其研究现状,为后续运用研究和扩展提供参考。     

基于电子射野影像装置的容积调强弧形治疗二维剂量验证研究

目的 基于电子射野影像装置(EPID)建立二维剂量精确重建模型并验证容积调强弧形治疗(VIMAT)剂量,与其他测量工具进行比较与分析。方法 采用EPID进行VIMAT的二维剂量验证,基于卷积、反卷积以及修正函数建立二维剂量重建模型。通过电离室测量的离轴比剂量曲线并用最小二乘法确定计算模型参数。对 12例不同部位肿瘤患者的VIMAT计划用电离室测量中心点剂量,采用其他平面剂量测量工具测量相应平面剂量分布。所有工具测量深度均设置为10 cm,并采用γ分析法比较测量结果。结果 对中心点绝对剂量,EPID与电离室测量结果偏差<1.5%。对平面剂量,2%2 mm标准下EPID与Seven29、Matrixx的平均γ通过率分别为98.9%、99.8%,3%3 mm标准下EPID与治疗计划系统计算结果的平均γ通过率为99.9%。结论 基于EPID建立的二维剂量重建模型能很好地用于调强放疗二维剂量验证工作,今后将考虑将该模型拓展到均匀模体的三维剂量验证中。     

扫描液体电离室型电子射野影像装置的剂量响应研究

目的 研究扫描液体电离室型电子射野影像装置(EPID)的剂量响应特性及其各种影响因素,如机架角、照射野大小、图像获取模式,以便进一步利用EPID进行剂量验证方面的研究。方法 所有实验均在装备有PortalVisionTM MK2型电子射野影像装置的Varian 600C/D加速器上实现。为了得到剂量响应曲线,需要建立入射到探头的射线强度与EPID像素值之间的关系。首先,通过改变源到探头电离室的距离得到不同的射线强度。其次,针对任一剂量率条件,用EPID拍摄3幅数字射野图像取平均,取射野中心轴附近11×11个像素点的平均值作为EPID响应。最后,根据相同条件下测得的剂量率和对应的像素值,绘制剂量响应曲线。改变机架角、照射野大小和图像获取模式,得到一系列剂量响应曲线。结果 EPID输出像素值与入射剂量率之间并非线性关系。EPID剂量响应曲线与图像获取模式关系密切,在离轴点略受机架角的影响,但不受射野大小的影响。结论 由于射野图像获取模式明显地影响EPID剂量响应曲线的形状,所以对不同获取模式应该分别刻度。机架角的影响可通过在不同机架角下刻度加以消除。EPID剂量响应与射野大小无关的事实为日常剂量响应刻度提供了便利,即用一种射野条件刻度就可以准确地应用于其它射野条件。     

计算机辅助照射野验证技术的研究

目的　为改善放射治疗照射野验证的可视性、提高照射野验证的准确性和定量分析摆位误差 ,寻找一种切实可行的方法 ,为临床照射野验证工作提供有效的工具。方法　设计开发Win dows应用软件PIV ,在软件中提供了多种图像分析工具 (如图像增强、融合显示 )、半自动的照射野影像登记算法并可以报告定量的误差分析结果。结果　应用一组已知误差的参考图像与照射野图像对PIV软件的准确性进行评估 ,对于规则照射野使用软件进行验证其准确度平移可达 2 .5mm ,旋转可达1.5°,误差纠正后的照射野覆盖率≥ 96 .5 % ;对于不规则照射野验证时要注意将定量分析结果与融合显示的图像相结合 ,以发现由于照射野形状不同而产生的误报。结论　计算机辅助照射野验证技术可以有效提高照射野验证的可视性 ,半自动的照射野影像登记算法提高了定性验证的准确性 ,对于规则照射野可以给出精度较高的定量分析结果 ,是临床照射野验证的有力工具。     

CM治疗计划系统照射野剂量计算的验证

目的　对美国CMS公司生产的肿瘤治疗计划系统 (TPS)计算结果值与实际测量值进行比较。方法　按照测量条件下的带有Farmer型电离室的固体水模在螺旋CT下进行扫描 ,图像通过网络数字传输系统传入TPS中 ,分别进行 10cm× 10cm规则野与不规则野、均匀组织与不均匀组织(分别含骨和肺 )、源轴距 10 0cm中心轴上深度 6和 10cm、野内任意点、机架角 30°、楔形板、MLC、铅挡、源皮距 90和 12 0cm条件下 6和 15MVX线计划设计并采用卷积和叠加两种算法计算 ,再与加速器治疗机上实际测量结果进行比较。结果　对于均匀组织和含骨的不均匀组织卷积和叠加算法的计算结果值具有良好的一致性 ,两种计算方法的结果偏差在 0 .5 %以内。多数实测值与计算值偏差在2 .5 %以内 ,个别计算与实测结果偏差在 3%以内 ,含肺的不均匀组织做不均匀组织校准后卷积算法与实测偏差较大 ,6MVX线为 7.8% ,15MVX线为 4 .5 % ,而叠加算法与实测偏差在 1.5 %以内。结论　除了卷积算法不能用于含肺组织或含气空腔剂量计算以外 ,卷积和叠加算法均可用于剂量计算 ,且偏差符合临床要求。     

电子射野影像系统临床应用的研究进展

电子射野影像系统（EPID）越来越多的被应用、对摆位误差的研究是电子射野影像系统的最初设计目的，利用其进行摆位误差的校正有在线和离线两种形式？随着对电子射野影像系统的剂量学特性的不断了解，用它进行剂量学验证也开始从实验室研究走向临床应用。电子射野影像系统在放疗元件的质量保证中也起到重要的作用，近年来在这方面的研究主要是埘多叶光阑质量保证：本文就电子射野影像系统的临床应用做一简要的概述。     

基于EPID在体三维剂量验证系统的物理模型测试及初步临床探索

目的 使用模体验证基于电子射野影像装置(EPID)在体三维剂量验证建模的准确性,并进行临床应用的初步研究。方法 通过方野和调强计划在均匀和非均匀模体上检测EPID在体三维剂量验证系统应用于不同介质中的剂量计算精度和重建精度,比较不同剂量/距离一致性标准下的γ通过率。对临床病例进行靶区和危及器官剂量体积分析。结果 方野在均匀模体中3%/3mm标准平均γ通过率为(97.49±1.11)%,在非均匀模体中为(94.06±5.11)%(P>0.05)。不同出束方式的调强计划之间也相近(P>0.05)。临床病例疗前剂量验证3%/2mm标准γ通过率为(97.96±1.84)%,在体三维剂量验证3%/3mm标准为(90.51±6.96)%。临床病例中小体积和体积变化较大的危及器官有较大剂量偏差。结论 基于EPID建立的在体三维剂量验证模型,经初步测试可应用于临床提供更全面的质量保证,为以后自适应放疗工作提供了技术保障。     

计算机辅助照射野验证系统

放射治疗成功的关键在于每次实施照射时 ,靶区都能得到准确的剂量 ,同时邻近周围正常组织和要害器官得到充分的防护。通过分析外照射的照射野验证片和电子照射野成像发现 ,在整个治疗过程中 ,每次治疗时患者的摆位位置会有所变化[1 3] 。这种摆位误差会导致部分靶区不能得到足够的剂量 ,从而降低肿瘤的局部控制率 ,使复发率上升。考虑到摆位误差的存在 ,为了使靶区得到足够的剂量 ,就需要加大计划靶区的边界范围 ,而这样做又会使正常组织的受照范围加大 ,导致并发症的几率增加[4 6] 。　　随着放射治疗技术的发展 ,各种先进的方法、手段 ,…     

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.     

不对称野在共面相邻照射中的剂量分布

当两个照射野相邻照射时,两野的相接常取在中平面或危险器官部位,这种方法的剂量分布常常在相接点的下方或上方存在热点或冷点。直线加速器独立准直器的应用,使用不对称照射野行相邻野照射,则使冷点或热点降至最小,这是独立准直器的一项功能。尤其对于已行单野照射,又行相临野照射的情况更适合。本院使用美国ＰＴ公司的Ｒｅｎｄｅｒ－Ｐｌａｎ三维治疗计划系统验证比较了传统照射方法和不对称野照射方法在照射衔接处的剂量分布情况。１　方法假设第一个射野１５ｃｍ×７ｃｍ（Ｌ×Ｗ）,第二个射野１０ｃｍ×７ｃｍ,ＳＳＤ＝１００…     

基于EPID三维剂量验证系统的物理模型测试及临床应用的初步研究

目的 使用EPID三维剂量验证系统进行物理建模和物理参数优化,并行临床应用前的初步研究。方法 通过EPID采集3、5、10、15、20、25 cm的方野图像建立物理模型,比较在均匀水模体中系统重建的百分深度剂量、射野总散因子及10 cm深度处的离轴比曲线,优化物理模型参数。采用指型电离室和免冲洗胶片,在均匀模体和仿真人模体中测量单野、组合野及IMRT计划点剂量和平面剂量,并与系统重建结果比较。在仿真人模体和 10例不同部位IMRT计划中,比较系统重建和TPS计算的5%/3 mm、3%/3 mm标准下的γ通过率,并对临床病例进行靶区和OAR剂量体积分析。结果 对于单野、组合野以及IMRT计划,系统重建剂量和电离室测量及TPS计算的点剂量平均偏差分别<0.5%和2.0%;在均匀或仿真人模体中以及临床病例中其平面或三维剂量的5%/3 mm、3%/3 mm平均γ通过率均>95%;但临床病例中体现小体积的OAR有较大剂量偏差。结论 通过一系列临床应用前测试,明确了该三维剂量验证系统可有效应用于临床剂量验证,并有较好的临床应用价值。     

基于三维影像解剖结构的调强剂量验证的初步研究

目的 对调强治疗计划进行点、平面和三维剂量验证,在γ通过率基础上具体分析三维解剖结构的剂量误差。方法 分别用指形电离室、Matrixx和ArcCheck测量鼻咽癌和肺癌调强治疗计划各 6例,分别比较IMRT和VMAT治疗计划中心点测量剂量偏差,并行成组t检验。比较IMRT和VMAT治疗计划在3%/3 mm、2%/2 mm标准下剂量验证的γ通过率,并行单因素方差分析。使用3DVH来分析患者靶区和OAR的测量剂量偏差。结果 IMRT和VMAT治疗计划中心点剂量平均偏差分别为(0.59±1.31)%和(－1.00±1.03)%,最大偏差均<3%。在3%/3 mm标准下,IMRT计划Matrixx、ArcCheck和3DVH的γ通过率分别为96.28%、97.55%和99.02%,VMAT计划的分别为97.24%、99.67%和98.48%。3DVH系统比较结果表明γ通过率较高情况下(3%/3 mm标准>95%),有 2例治疗计划(占总计划16.7%)测量结果中的靶区和OAR的DVH存在明显偏差,包括GTV、脊髓和脑干等在临床指标下的差异。结论 通过γ分析基于三维影像解剖结构来分析测量结果能更有效评估剂量误差对临床计划执行的影响和对临床治疗的损害。     

基于患者出射EPID剂量验证的在体调强放疗质控技术研究

背景与目的：调强放疗（intensity-modulated radiation therapy,IMRT）中剂量投照失误可导致严重后果,而目前常用的治疗前计划验证方法并不能反映患者真实投照剂量。实现一种评估患者在体剂量执行准确度的方法,能够在分次治疗中及时发现较大剂量错误,避免发生患者投照剂量过高或不足。方法：复旦大学附属肿瘤医院收治的患者首次实施治疗前行锥形束计算机断层成像（cone beam computed tomography,CBCT）扫描,与定位CT图像进行配准保证治疗体位与模拟定位时一致,实时治疗中使用电子射野影像装置（electronic portal imaging device,EPID）获取患者出射剂量影像,并把首次出射EPID影像作为剩余分次治疗的基准值,后续分次实时治疗野结束后快速将其出射EPID影像与对应基准影像进行γ分析比较,以验证治疗计划是否准确执行于患者身上。设计模体实验对治疗部位错误和摆位误差情况进行分析,来评估本方法识别放疗差错的准确性。结果：本方法可有效地识别出IMRT放疗中患者治疗部位错误和非平行于射野角度方向的摆位误差,但对平行于射野角度方向的摆位误差并不敏感,30例鼻咽癌患者临床应用结果中能够直观显示分次治疗间摆位重复性情况。结论：基于EPID实现的一种在体剂量验证方法能够对调强放疗中患者实时剂量的准确性进行评估,在单个治疗野结束后可快速检测出较大治疗错误。     

基于EPID三维剂量重建在肿瘤患者中应用

目的 基于EPID利用Edose软件重建三维剂量分布,帮助放疗工作人员更好地了解治疗期间患者相关危及器官和靶区的剂量变化情况。方法 对头颈部肿瘤和胸部肿瘤患者治疗前行1 次/周总共6次CBCT扫描,将CBCT图像与计划CT图像进行刚性配准后传入到Edose剂量分析软件中,利用Edose软件根据摆位误差基于EPID对其进行三维剂量重建,最后分析不同危及器官剂量并比较γ通过率。结果 与原计划剂量相比,鼻咽癌患者脊髓Dmax分次间受量波动较大且高于患者原计划剂量,脑干Dmax分次间受量变化较小,左右腮腺V30所受剂量变化较大,单次增加幅度最高可达28.69%;胸部肿瘤患者脊髓Dmax差异较小,肺与心脏实际受量都高于计划剂量,尤其肺V5与原计划平均偏差达16.99%(P<0.05)。通过对γ通过率分析可看出危及器官受量与原计划受量存在较大变化的节点为头颈部肿瘤第16次左右和胸部肿瘤第24次左右。结论 通过在单次治疗中利用Edose剂量验证系统基于EPID重建患者体内三维剂量的分布,可以了解相关靶区与危及器官的剂量变化,能够更好地保护危及器官以及提高靶区剂量的覆盖率,为下一步的剂量引导放射治疗和自适应放射治疗提供一定的参考。     

电子射野影像装置的位置标定研究

目的：研究电子射野影像装置（ EPⅠD）安装时2种不同的高度标定方法和2种不同的中心标定方法,找出方便、快捷且准确的EPⅠD位置标定方法。方法对于1台装有EPⅠD的加速器,分别采用金属球法和3D Frame法进行EPⅠD的高度标定,分别采用金属球法和Collimator QA法进行EPⅠD的中心标定。结果根据不同方法采集的图像,计算对应的高度标定值以及中心标定值。结论3DFrame法与CollimatorQA法更加稳定可靠,适合作为临床上EPⅠD的安装标定与质检方法。