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。     

TrueBeam加速器6 MV非均整模式X射线的蒙特卡罗模拟

目的 对TrueBeam加速器6 MV非均整模式(FFF)X射线蒙特卡罗模拟,寻找最佳的模型参数,为进一步研究6 MV FFF X射线临床剂量学奠定模型基础。方法 借助BEAMnrc和DOSXYZnrc程序,调整入射电子束能量、径向强度分布及角度展宽等参数,对TrueBeam加速器6 MV FFF X射线4 cm×4 cm到40 cm×40 cm射野的百分深度剂量(PDD)和离轴比(OAR)曲线进行蒙特卡罗模拟,比较不同大小射野情况下模拟和测量结果的差异。结果 在入射电子能量为6.1 MeV、半高宽(FWHM)为0.75 mm和角度展宽为0.9°时,模拟结果与相应条件下实际测量结果最接近。不同射野的PDD和30 cm×30 cm及以下射野的OAR曲线与测量数据相比满足Local Dose的限制条件,剂量误差< 1%,位置误差< 1 mm;40 cm×40 cm射野的OAR满足剂量误差<1.5%,位置误差<1 mm的限制条件。结论 本模型模拟结果与实际测量结果一致性较好,可将模型参数用于6 MV FFF X射线临床剂量学研究。     

呼吸幅度对旋转容积调强剂量分布的影响研究

目的 研究呼吸幅度对旋转容积调强放疗(VMAT)剂量分布的影响。方法 采用呼吸运动模拟模体(QUASAR)模拟人体头脚方向的一维呼吸运动,二维电离室矩阵采集不同呼吸幅度等中心层面的剂量分布。通过Verisoft软件及绝对剂量分析,分析采集数据与计划数据比较的剂量分布、等中心绝对剂量百分误差和射野通过率。结果 呼吸运动对靶区等中心点剂量影响小于剂量允许误差5%(t=-22.614~-10.756,P<0.05),使靶区边缘剂量偏高、靶区内热点少、冷点多,且随着呼吸幅度的增大,对靶区整体剂量分布影响越大。6、8、10 mm整个射野γ通过率与静态相比差异有统计学意义(t=3.095、8.685、14.096,P<0.05)。8、10 mm靶区内射野通过率与静态相比差异有统计学意义(t=6.081、9.841,P<0.05)。结论 呼吸运动可导致VMAT剂量传输误差,且误差随靶区运动幅度的增加而升高,且呼吸运动方向靶区边缘的正常组织实际治疗受照剂量高于计划评价。     

国产自主研发二维水箱应用于螺旋断层 加速器束流质控的可行性研究

目的 使用国产二维水箱在螺旋断层加速器(TOMO)上测量百分深度剂量(PDD)和射野离轴剂量分布,探索其应用于TOMO束流质控的可行性。方法 使用国产二维水箱在TOMO上采集数据。选择40.0 cm × 1.0 cm、40.0 cm × 2.5 cm、40. 0 cm × 5.0 cm 3个射野测量水下1.5、5.0、10.0、15.0、20.0 cm深度的横向离轴剂量分布,选择25.0 cm × 1.0 cm、25.0 cm × 2.5 cm、25.0 cm × 5.0 cm 3个射野测量百分深度剂量曲线以及水下1.5、5.0、10.0、15.0、20.0 cm 深度的纵向离轴剂量分布,将所有数据导入TEMS软件进行γ分析。结果 以厂家金标准数据为基准,国产水箱PDD曲线在3个射野条件下基本吻合,建成区差异偏大,PDD₂₀/PDD₁₀相对偏差>1%。横向离轴剂量分布在3个不同射野条件下除20.0 cm外其他4个深度处所测四分之一高宽(FWQM)均<1%;在3个不同射野、不同深度条件下所测数据在2%/1 mm标准下γ值均>1。纵向离轴剂量分布除射野25.0 cm × 1.0 cm外,其他两个射野不同深度条件下所测半高宽(FWHM)均<1%;除射野25.0 cm × 5.0 cm、深度为15.0和20.0 cm外,其他不同射野不同深度条件下所测数据在2%/1%射野宽度的分析标准下γ值均>1。结论 国产二维水箱部分满足TOMO日常质控需求但仍需进一步优化改进以完全满足TOMO的临床验收需求。     

电子射野影像装置位置误差对容积旋转调强放疗三维剂量验证的影响

目的 探讨电子射野影像装置（EPID）位置误差对容积旋转调强放疗（VMAT）三维剂量验证的影响。方法 5枚Suremark SL-20铅点固定于Elekta托盘上,通过采集机架在0~360°旋转中EPID图像,分析各角度下EPID相对于加速器机头的位置偏移,根据该偏移对进行三维剂量重建的EPID图像进行位置误差修正,分析EPID运动误差对剂量重建的影响。分别对16例鼻咽癌患者的VMAT计划的双弧、顺时针弧（弧1）、逆时针弧（弧2）的重建剂量与计划剂量做γ分析,并对修正前后的γ分析结果进行分析。结果 相对于0°,源到探测器距离（SID）在180°时误差最大,为1.20 cm。考虑SID变化后计算的EPID上下（y）方向误差最大为2.28 mm（等中心层面）,左右（x）方向误差在±0.5 mm以内。对16例鼻咽癌双弧VMAT治疗计划进行治疗前三维剂量验证,EPID y方向位置误差修正后3D γ通过率明显提高,5%/3 mm标准下的γ通过率提高分别为双弧（4.12±1.67）%（t=-9.86,P<0.05）,弧1（3.47±1.64）%（t=-8.46,P<0.05）,弧2（5.08±1.30）%（t=-15.63,P<0.05）;3%/3 mm标准下,γ通过率提高分别为双弧（7.63±2.24）%（t=-13.63,P<0.05）,弧1（6.03±2.07）%（t=-11.66,P<0.05）,弧2（9.17±2.23）%（t=-16.41,P<0.05）。y方向修正后,再进行x方向修正,5%/3 mm和3%/3 mm γ通过率的平均值分别提高0.23%和0.24%。结论 EPID沿加速器机架到治疗床方向运动误差明显,对三维剂量重建影响较大。在基于EPID的剂量重建中,应对其进行修正,以重建较准确的患者三维剂量分布。     

容积调强旋转放疗的计划验证通过率对多叶准直器位置误差的灵敏度

目的 针对容积调强旋转放疗技术(VMAT),分析患者计划验证通过率对多叶准直器(MLC)位置误差的灵敏度。方法 选取6例双弧VMAT计划,引入MLC位置误差 (±0.5 mm、±1 mm和±2 mm),模拟VMAT执行过程中MLC可能出现的系统误差,包括MLC射野宽度误差和MLC整体偏向一侧的误差。每个病例有10个计划,1个原计划和9个带有误差的新计划。利用螺旋形半导体探测阵列(ArcCheck)进行验证测量,得到每个病例原计划和新计划的剂量分布。采用绝对剂量结合等剂量距离差别的计算方法,以原计划计算剂量分布为参考,分别得到每个计划的通过率。结果 当评价指标为3%/3 mm时,6例原计划的平均通过率为96%,带有+1 mm、+2 mm、-2 mm射野宽度误差的计划和2 mm MLC整体偏向一侧误差的计划平均通过率下降8.8%、15.5%、6.1%和7.9%,这些MLC位置误差通过计划验证可以检测到,其他MLC位置误差对计划通过率影响小,无法检测到。2%/2 mm评价指标较3%/3 mm对MLC位置误差更敏感。结论 对于1 mm以内的MLC位置误差,VMAT计划的验证对其不敏感。为保证VMAT计划执行的准确性,需要针对MLC做专门的质量控制。     

探讨靶区处方剂量50%生成区域的平均γ值在Compass三维剂量验证中的应用

目的 探讨Compass剂量验证系统在基于模型计算剂量和基于测量重建剂量的容积旋转调强放射治疗（VMAT）计划验证中，使用50%靶区处方剂量区平均γ值作为计划验证参考指标的应用价值。方法 基于Compass剂量系统用两种方法对70例患者的VMAT计划进行剂量验证，得到每例VMAT计划验证中50%靶区处方剂量区的平均γ值和γ通过率，评估50%靶区处方剂量区的平均γ值在剂量验证中的应用价值。先将计划系统（TPS）计算得到的计划信息导入到Compass系统中，进行基于加速器数据模型的独立核算剂量计算，得到基于模型独立核算的三维剂量。再将每例患者的治疗计划在加速器下实测得到的计划通量通过Compass系统进行剂量重建，得到基于测量重建的三维剂量。将两种方法得到的三维剂量分布结果与TPS计算得到的结果进行比较。结果 结合γ分析误差设定条件为3%/3mm标准的γ通过率结果，对50%靶区处方剂量区的平均γ值进行评估，γ≤0.4为通过，0.4<γ≤0.6为临床可接受结果，γ>0.6为不通过。70例VMAT计划验证结果显示，基于模型独立核算和TPS计算结果具有较好的一致性，γ值均<0.6，其中γ≤0.4的67例，0.4<γ≤0.6的3例，γ通过率均>92%；基于测量重建体内三维剂量的结果略差于基于模型的计划结果，γ值均<0.6，其中γ≤0.4的35例，0.4<γ≤0.6的35例，γ通过率均>88%，其中68例通过率>90%，2例<90%，但都符合临床剂量验证要求。基于模型的独立核算剂量分布结果优于基于测量重建剂量的结果，差异有统计学意义（t=15.20、10.71，P<0.05）。结论 50%靶区处方剂量区的平均γ值可作为临床计剂量验证参考指标判断临床计划的可执行性，平均γ值结合γ通过率的综合结果共同对剂量验证进行评估更有说服力；基于模型的剂量验证省时省力，但需要与基于测量的验证方式相结合进行综合考虑，作为一种可靠的剂量验证方法应用到临床。     

基于盆腔迭代锥形束CT图像的剂量学可行性分析

目的 研究利用盆腔迭代锥形束CT（CBCT）图像用于治疗计划剂量计算的可行性分析，为自适应放疗提供图像保障。方法 使用Varian Halcyon 2.0环形加速器对CIRS 062 M模体（CIRS，Norfolk，VA，USA）进行扫描，测量其不同散射条件下的CT值并计算其平均值，建立锥形束CT-电子密度转换曲线（iterative Cone-beam CT to electron density，ICBCT-ED）。采集CIRS 002PRA盆腔调强专用模体的CT和不同位置的ICBCT图像，设计基于CT图像的VMAT计划，移植至ICBCT图像上，重新进行剂量计算，比较靶区、危及器官及三维体积剂量γ通过率的差异。以患者实际治疗计划为基准，回顾性分析10例盆腔患者全流程三维剂量γ通过率的差异。结果 无散射体的孤立模式与全散射中心位置的CT值偏差较大，最大偏差144 HU。其他全散射位置与中心位置CT值相近，最大偏差<50 HU。基于盆腔模体不同位置处的ICBCT图像的计算结果，无论靶区还是危及器官的剂量偏差均<1 Gy。与基于CT图像的计划相比，基于ICBCT图像的三维剂量γ通过率1%/1 mm和2%/2 mm的平均值分别为（88.86±1.18）%和（98.38±0.89）%。10例盆腔肿瘤患者2%/2 mm和3%/3 mm的平均值范围分别为90.03%~95.43%和93.58%~97.78%。最差结果为膀胱过充盈引起的外轮廓变化造成的剂量差异，2%/2 mm和3%/3 mm的三维剂量通过率仅为85.90%和92.90%。结论 在足够的散射条件下，重建ICBCT-ED转换曲线，利用Halcyon直线加速器的ICBCT图像进行治疗计划设计，其精度是可以满足临床应用的标准的，为将来的自适应放疗提供了保障。     

基于光学体表监测的左侧乳腺癌深吸气屏气放疗实时三维在体剂量验证分析

目的 对光学体表监测下的左侧乳腺癌深吸气屏气门控放疗(DIBH-SGRT)患者进行三维在体剂量验证,研究靶区剂量学差异以及影响通过率指标的相关因素。方法 选取浙江大学医学院附属妇产科医院放疗科行DIBH-SGRT的20例左侧乳腺癌患者,记录光学体表监测下患者DIBH过程中的分次内位移偏差,同时所有患者在治疗过程中均进行基于电子射野影像装置的三维在体剂量(EIVD)验证,统计2 mm/2%、3 mm/3%与3 mm/5%的3类γ通过率。以剂量体积直方图(DVH)参数,评估肿瘤靶区与危及器官的剂量学差异。采用Pearson相关性分析,计算3类γ通过率与剂量学差异、位移偏差间的相关性。结果 2 mm/2%、3 mm/3%和3 mm/5%的平均γ通过率分别为73.43%、86.00%和92.96%,EIVD测量剂量与计划剂量在计划瘤床靶区体积 (PTV_TB)和计划靶区体积(PTV)D_mean 的平均剂量偏差为0.23%和0.59%(P＞0.05)。Pearson分析显示,γ通过率与肿瘤靶区的剂量学差异相关性较弱(R＜0.7),与分次内DIBH的左右(Lat)方向和升降(Vert)方向位移偏差相关性较强(R＞0.7)。结论 三维EIVD验证能够有效保证左侧乳腺癌DIBH-SGRT过程中肿瘤靶区剂量传递的精准性,同时EIVD系统能够潜在发现患者屏气过程中的位移偏差。     

Varian加速器不同的射野形成方式对射野剂量学参数的影响

目的 探讨Varian加速器不同射野形成方式对射野剂量学参数的影响,为治疗计划系统（TPS）数据建模提供理论依据。方法 在准直器（JAW）、多叶光栅（MLC）和准直器跟随多叶光栅（JAW+MLC）3种射野的形成方式下,分别测量百分深度剂量（PDD）、射野离轴量（OAR）及射野总散射因子（Scp）,并对实测数据进行分析比较。结果 3种射野形成方式对中心轴的百分深度剂量影响很小;在加速器的左右方向和枪靶方向,MLC形成的射野均较JAW形成射野大,在左右方向最大可达2.9 mm。在枪靶方向,最大可达1.7 mm。在左右方向MLC形成的射野测量曲线的半影较在相同射野大小JAW形成射野的半影大。在枪靶方向MLC形成的射野测量曲线的半影较在相同射野大小JAW形成射野的半影小。在两个方向 JAW+MLC形成射野与JAW形成射野大小与半影均无明显差异。结论 射野的不同形成方式对射野大小、半影、总散射因子有影响,建议做调强放射治疗（IMRT）时,在TPS数据建模过程中,应对MLC射野的剂量参数进行关注。     

Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS) - validation of a Swedish version

The Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS) is a self-administered instrument measuring outcome after knee injury at impairment, disability, and handicap level in five subscales. Reliability, validity, and responsiveness of a Swedish version was assessed in 142 patients who underwent arthroscopy because of injury to the menisci, anterior cruciate ligament, or cartilage of the knee. The clinimetric properties were found to be good and comparable to the American version of the KOOS. Comparison to the Short Form-36 and the Lysholm knee scoring scale revealed expected correlations and construct validity. Item by item, symptoms and functional limitations were compared between diagnostic groups. High responsiveness was found three months after arthroscopic partial meniscectomy for all subscales but Activities of Daily Living.     

Endovascular management of carotid-cavernous fistulas

Objective To investigate endovascular treatment of traumatic direct carotid-cavernous fistulas （CCF） and their complications such as pseudoaneurysms. Methods： Over a five-year period, 22 patients with traumatic direct CCFs were treated endovascularly in our institution. Thirteen patients were treated once with the result of CCF occluded, 8 twice and 1 three times. Treatment modalities included balloon occlusion of the CCF, sacrifice of the ipsilateral internal carotid artery with detachable balloon, coll embolization of the cavernous sinus and secondary pseudoaneurysms, and covered-stem management of the pseudoaneurysms. Results All the direct CCFs were successfully managed endovascularly. Four patients developed a pseudoaneurysm after the occlusion of the CCF with an incidence of pseudoaneurysm formation of 18.2% （4/22）. A total number of 8 patients experienced permanent occlusion of the ICA with a rate of ICA occlusion reaching 36.4% （8/22）. Followed up through telephone consultation from 6 months to 5 years, all did well with no recurrence of CCF symptoms and signs. Conclusion Traumatic direct CCFs can be successfully managed with endovascular means. The pseudoaneurysms secondary to the occlusion of the CCFs can be occluded with stent-assisted coiling and implantation of covered stents.     

The acutely limping child

Acute limping may be the result of multiple pathologies in children. The differential diagnosis varies based on the age of the child. Irrespective of age, the initial imaging work-up includes AP and frog leg radiographs of the pelvis and ultrasound; MRI may sometimes be helpful. In children less than 3 years, infections and trauma are most frequent. MRI is the imaging modality of choice when osteomyelitis is clinically suspected. Between the ages of 3 and 10 years, transient synovitis of the hip and Legg-Calvé-Perthes disease are main considerations but infection, inflammation and focal bony lesions are also considered. In children over 10 years, slipped capital femoral epiphysis also is considered.     

Do Balance Board Training Programs Reduce the Risk of Ankle Sprains in Athletes?

Introduction Ankle sprains are the most common musculo-skeletal injury that occurs in athletes,particularly in sports that require jumping and landing on one foot such as soccer,and basketball(1-4).These injuries often result in significant time loss from participation,long-term disability,and have a major impact on health care costs and resources(5-8).     

High Intensity Interval Training:New Insights

KEY POINTS ·High-intensity interval training(HIT)is characterized by repeated sessions of relatively brief，intermittent exercise.often performed with an“a11 out”effort or at an intensity close to that which elicits peak oxygen uptake(i.e.，≥90%of VO2 peak).     

Developmental validation of the PowerPlex(®) ESI 16 and PowerPlex(®) ESI 17 Systems: STR multiplexes for the new European standard

In response to the ENFSI and EDNAP groups’ call for new STR multiplexes for Europe, Promega^® developed a suite of four new DNA profiling kits. This paper describes the developmental validation study performed on the PowerPlex^® ESI 16 (European Standard Investigator 16) and the PowerPlex^® ESI 17 Systems. The PowerPlex^® ESI 16 System combines the 11 loci compatible with the UK National DNA Database^®, contained within the AmpFlSTR^® SGM Plus^® PCR Amplification Kit, with five additional loci: D2S441, D10S1248, D22S1045, D1S1656 and D12S391. The multiplex was designed to reduce the amplicon size of the loci found in the AmpFlSTR^® SGM Plus^® kit. This design facilitates increased robustness and amplification success for the loci used in the national DNA databases created in many countries, when analyzing degraded DNA samples. The PowerPlex^® ESI 17 System amplifies the same loci as the PowerPlex^® ESI 16 System, but with the addition of a primer pair for the SE33 locus. Tests were designed to address the developmental validation guidelines issued by the Scientific Working Group on DNA Analysis Methods (SWGDAM), and those of the DNA Advisory Board (DAB). Samples processed include DNA mixtures, PCR reactions spiked with inhibitors, a sensitivity series, and 306 United Kingdom donor samples to determine concordance with data generated with the AmpFlSTR^® SGM Plus^® kit. Allele frequencies from 242 white Caucasian samples collected in the United Kingdom are also presented. The PowerPlex^® ESI 16 and ESI 17 Systems are robust and sensitive tools, suitable for the analysis of forensic DNA samples. Full profiles were routinely observed with 62.5 pg of a fully heterozygous single source DNA template. This high level of sensitivity was found to impact on mixture analyses, where 54–86% of unique minor contributor alleles were routinely observed in a 1:19 mixture ratio. Improved sensitivity combined with the robustness afforded by smaller amplicons has substantially improved the quantity of data obtained from degraded samples, and the improved chemistry confers exceptional tolerance to high levels of laboratory prepared inhibitors.