鼻咽癌调强放疗剂量验证的探讨

目的探讨逆向调强适形放疗（IMRT）的剂量学验证方法,保证接受治疗患者剂量的准确性。方法随机抽取30例鼻咽癌患者,进行CT定位扫描,然后把图像传输至核通PLATO三维逆向治疗计划系统,并设计出均分野（七野）治疗计划。利用固体水模板在治疗计划系统中建立三维等效模体,将待验证的IMRT计划套于模体内,分别计算出每野在模体中的剂量分布,选取模体中感兴趣平面上的每野剂量分布,传输至MAPCHECK验证软件系统,在加速器下进行二维剂量模拟照射并与计划系统计算的结果相比较,验证相对剂量和绝对剂量。结果采用DTA方法,剂量位置限定在3%/3mm标准条件下,所有射野中相对量的通过率在85%～100%之间,绝对量的平均通过率在80.7%～100%之间。结论剂量学验证是IMRT临床实施的可靠保证,使用MAPCHECK分析软件进行剂量验证具有适时、方便、快捷的特点,免去了胶片验证法中冲洗、扫描胶片的过程,也减少了大部分的系统误差。因此,MAPCHECK分析软件如今已成为我院剂量验证的常规工具。     

钛合金植入物对椎体放射治疗计划的剂量学影响

该研究的目的是在含有钛合金植入物的椎体放射治疗计划中应用一种校正方法,修正CT密度表以包含钛金属的CT密度信息。通过比较调强计划在应用校正方法前后的剂量分布改变,以及在含有椎体固定装置的自制仿真模体上验证计算剂量来研究相应剂量学影响。结果显示在IMRT计划中应用校正方法后脊髓最大剂量有明显改变,且校正方法降低了计算结果与实际测量的偏差。研究证明该校正方法可以减小剂量计算时的剂量误差。     

多层放射性铬胶片剂量验证系统的研制

目的：采用放射性铬胶片（RCF）快速准确地验证调强放射治疗（IMRT）形成的复杂剂量分布,研制多层RCF剂量验证系统。方法：以RCF为载体,利用测量模体、RCF、胶片扫描仪及验证软件的剂量验证系统实施测量及分析;模体模拟人体外形,包含多种专用模块,软件包含二维、三维无标记点配准及验证分析功能。结果：模体凸凹槽结构结合软件无标记点自动定位功能,可快速完成胶片的固定及其与计划数据的配准以及RCF的免冲洗自动显影,减少了调强放射治疗测量和分析的不确定因素,减少物理师工作量。患者调强验证以剂量偏差3%和3 mm距离偏差为控制标准,6个临床病例的伽马分析通过率均＞90%。结论：多层RCF剂量验证系统是调强适形放射治疗剂量验证和常规质量保证的多用途工具,具有方便、准确、真实、海量信息及多用途等特点,可用于对直线加速器、伽玛刀、射波刀、后装机及粒子植入等放射治疗设备质量验证和调强治疗患者剂量的二维、三维验证。     

利用二维电离室矩阵进行调强放疗计划剂量验证的探讨

目的：探讨二维电离室矩阵在调强放疗（IMRT）计划剂量验证中的应用价值。方法选取于我院行IMRT的患者16例,先在治疗计划系统中进行计划设计,然后移植到固体水上,得到体模杂交计划;利用二维电离室矩阵对杂交计划的计算剂量进行验证;参照3%/3 mm标准对结果进行分析。结果所有治疗野的绝对剂量验证结果通过率为86.4%-100%;相对剂量验证结果通过率为88.5%-100%。结论二维电离室矩阵是一种快速的剂量测量系统,在IMRT计划剂量验证中有重要价值。     

射波刀蒙特卡罗剂量计算算法射束模型的调试

目的建立和调试医院新引进的射波刀蒙特卡罗剂量计算算法射束模型,确保治疗计划系统算法的精度,以便后期更好地投入临床使用。方法通过比较测量值和蒙特卡罗模拟值在离轴比(OCR)半影区的偏差,选定最终源尺寸的大小,然后利用准直器校正因子和能量校正因子对组织模体比(TPR)和OCR反复迭代、修正,最终使得各项指标偏差均小于±2%。结果经调试后,光子源半峰全宽(FWHM)值选取为1.4 mm,且所有准直器所有深度处的TPR、OCR及所有源轴距(SAD)的输出因子(OF)误差均在±2%内。结论通过对医院最新引进的VSI型射波刀蒙特卡罗剂量计算算法射束模型的调试,各项指标偏差值均在±2%内,满足临床要求。     

胶片剂量计

胶片剂量计是一种重要的二维剂量仪.它的空间分辨率高,可以用来快速获取辐射场的二维剂量分布,因此,对于肿瘤放射物理学中的常规剂量测量和放射治疗计划验证,尤其是调强适形放射治疗(intensity modulated radiation therapy ,IMRT) 计划,立体定向放射治疗(stereotactic radiotherapy ,SRT)计划的剂量验证具有重要的实用价值.笔者将对辐射剂量胶片的原理、物理化学性质作一简要综述,然后介绍几种常用的胶片.     

逆向调强放射治疗质量保证

目的 探讨逆向调强放射治疗(IMRT)的质量保证。方法 加强质量保证和质量控制,用电离室和水箱验证等中心偏差的绝对剂量,在模拟机下拍正侧位照射野验证片。结果 从各个角度进行了全面的叙述。结论 该方法在实践中有效。     

二维电离室矩阵在IMRT中的剂量学验证

本文简要介绍了IBA二维电离室矩阵MatriXX系统在IMRT剂量学验证中的应用,特别是在单个照射野中二维剂量分布的验证和IMRT剂量分布的验证,通过验证我们发现它是IMRT质量保证的重要工具,也是实施IMRT治疗过程中的可靠保证。MatriXX作为一种快速的剂量测量系统,可以在短时间内获取大量照射野剂量学方面的数据信息,能够很好的满足临床IMRT治疗时的测量需要。     

调强放射治疗计划系统的设计与软件实现

目的 研制开发调强放射治疗逆向计划系统。方法 按照调强放射治疗计划设计流程进行需求分析,建立数学模型,完成各系统模块开发:包括调窗处理、三维重建、剂量计算模型建立、笔射束权重优化、治疗计划评估等;用体模进行绝对剂量验证,采用切片法进行相对剂量验证(验证优化结果与测试结果的等剂量线分布面积重合率)。结果 受照体积内任意一点剂量计算不精确度小于3%,优化结果与测试结果的等剂量线分布面积重合率误差小于5%。结论 我们开发的调强放射治疗计划系统剂量计算结果比较精确,通过逆向计划优化能够实现高剂量照射区与靶区在三维方向上的适型,具有重要临床应用价值。     

碳素纤维床模型对鼻咽癌容积调强技术计划剂量验证的影响

目的研究碳素纤维床模型对鼻咽癌容积调强技术(VMAT)计划剂量验证的影响。方法选取2019年3-6月福建医科大学附属第一医院放疗科治疗的24例鼻咽癌患者作为研究对象。患者均采用容积调强计划设计,在RAYSTATION计划系统中建立两个Delta4验证模体;A模体带有碳素纤维床模型,B模体不带碳素纤维床模型;将所选的24例鼻咽癌容积调强计划在计划系统中分别移植到A模体与B模体上计算剂量,得到验证计划A与验证计划B;用Delta4模体在美国瓦里安Trilogy加速器上进行计划验证,将测量结果与计划A和计划B对比分析,分析的标准为GAMMA 3 mm/3%、GAMMA 3 mm/2%、GAMMA 2 mm/2%、GAMMA 2 mm/1%。结果A组验证计划在不同分析参数下的GAMMA通过率均高于B组验证计划,且两组数据的差异具有统计学意义;3 mm/3%、2 mm/2%分析参数下A、B两组的GAMMA通过率分别为(98.81±1.28)、(97.66±2.34)(P<0.001)和(92.98±3.73)、(89.10±5.11)(P<0.001)。结论碳素纤维床会对鼻咽癌容积调强计划剂量验证产生影响,在设计鼻咽癌验证计划时应考虑加入治疗床模型,以提高验证系统的精确性。     

EBT2 radiochromic film for quality assurance of complex IMRT treatments of the prostate: micro-collimated IMRT,RapidArc, and TomoTherapy

In response to the clinical need for a dosimetry system with both high resolution and minimal angular dependence, this study demonstrates the utility of Gafchromic EBT2 radiochromic dosimetry film for the quality assurance of micro-collimated IMRT, RapidArc and TomoTherapy treatments. Firstly, preliminary measurements indicated that the dose response of EBT2 film does not appreciably vary with either the angle of incidence of the radiation beam or the depth in water at which the film is placed. Secondly, prostate treatment plans designed for delivery using static-beam IMRT (collimated using the BrainLab m3 microMLC), RapidArc and TomoTherapy were investigated by comparing dose planes obtained from treatment planning calculations with EBT2 film measurements. For all treatment plans, the proportion of dose points agreeing with the film measurements to within γ (3%,3 mm) was found to be above 95%, with all points agreeing within 5%. The film images provided sufficient information to verify that the treatments could be delivered with an acceptable level of accuracy, while also providing additional information on low-level dose variations that were not predicted by the treatment planning systems. This information included: the location and extent of dose from inter-leaf leakage (in the RapidArc plan) and helical field junctioning (in the TomoTherapy plan), as well as the existence of small regions where the treatment planning system under-predicted the dose from very small treatment segments (in the micro-collimated IMRT plan).     

螺旋断层加速器MVCT图像用于头颈部剂量计算的研究

目的评估螺旋断层加速器兆伏级CT图像进行头颈部剂量计算的可行性和准确性。方法使用Cheese Phantom测量MVCT电子密度校准曲线，采集10例鼻咽癌病例的常规CT图像设计调强计划，将计划保持参数不变移植到MVCT图像上进行剂量重算，将重算剂量结果与原计划进行比较，并验证剂量重算的准确性。结果 MVCT的CT值与电子密度呈较好的线性和稳定性，相对剂量分布保持一致，绝对剂量误差均小于±3%。结论 MVCT图像进行头颈部剂量计算具有较好的可靠性，符合临床应用要求。     

A dummy-run evaluation of postoperative hypofractionated intensity-modulated radiation therapy (POHIM-RT) trials for cervical cancer

The postoperative hypofractionated intensity-modulated radiation therapy (POHIM-RT) trial is a phase II study to evaluate toxicity following hypofractionated intensity modulated radiation therapy (IMRT) for cervical cancer. This study describes the results of a benchmark procedure for RT quality assurance of the POHIM-RT trial. Six participating institutions were provided computed tomography for RT planning and an IMRT plan for a sample and were instructed to delineate volumes, create a treatment plan and quality assurance (QA) plan, and submit the results of all procedures. The inter-institutional agreements on RT volume and plan results were evaluated using the kappa value and dice similarity coefficients. The simultaneous truth and performance level estimation (STAPLE) method was employed to generate a consensus target volume. The treatment volumes, organs-at-risk volumes, and results of the RT plan and QA reported by the institutions were acceptable and adhered well to the protocol. In terms of clinical target volume (CTV) delineation, there were differences between the institutions, particularly in vaginal cuff and paracolpium subsites. Consensus CTV was generated from the collected CTVs with the STAPLE method. The participating institutions showed considerable agreement regarding volume, dose and QA results. To improve CTV agreement in CTV, we provided feedback with images of the consensus target volume and detailed written guidelines for specific subsites that were the most heterogeneous.     

Incorporation of gantry angle correction for 3D dose prediction in intensity-modulated radiation therapy

Pretreatment dose verification with beam-by-beam analysis for intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is commonly performed with a gantry angle of 0° using a 2D diode detector array. Any changes in multileaf collimator (MLC) position between the actual treatment gantry angle and 0° may result in deviations from the planned dose. We evaluated the effects of MLC positioning errors between the actual treatment gantry angles and nominal gantry angles. A gantry angle correction (GAC) factor was generated by performing a non-gap test at various gantry angles using an electronic portal imaging device (EPID). To convert pixel intensity to dose at the MLC abutment positions, a non-gap test was performed using an EPID and a film at 0° gantry angle. We then assessed the correlations between pixel intensities and doses. Beam-by-beam analyses for 15 prostate IMRT cases as patient-specific quality assurance were performed with a 2D diode detector array at 0° gantry angle to determine the relative dose error for each beam. The resulting relative dose error with or without GAC was added back to the original dose grid for each beam. We compared the predicted dose distributions with or without GAC for film measurements to validate GAC effects. A gamma pass rate with a tolerance of 2%/2 mm was used to evaluate these dose distributions. The gamma pass rate with GAC was higher than that without GAC (P = 0.01). The predicted dose distribution improved with GAC, although the dosimetric effect to a patient was minimal.     

调强计划验证中MatriXX电离室的角度响应修正

目的 用MatriXX验证调强计划时其存在角度响应问题,本工作旨在对MatriXX电离室矩阵中的每个电离室分别进行角度响应修正。方法 在0°机架角且射野开野28 cm×28 cm条件下,用MatriXX测量平面剂量分布,并与计划系统的计算值对比,得到MatriXX中各单元电离室的剂量校准系数。在此基础上,测量不同机架角且开野条件时的平面剂量分布,通过相应计算值对各角度各电离室的测量值进行角度修正。用MatriXX测量实际调强计划中的剂量分布,比较角度响应修正后和未修正时的验证结论,评价该修正方法的作用。结果 0°机架角时,各电离室的剂量校准系数随X、Y坐标值增加略有增加,平均为1.00±0.01。各电离室的角度响应修正系数在机架角为60°~150°和210°~300°范围内时变化范围大且波动大,且分别在90°和270°附近达到最小。经过修正后的计划验证结论好于未修正的。结论 经角度响应修正后,MatriXX可以更好适用于多机架角IMRT计划的验证。     

基于MatriXX调强放疗计划的剂量学验证

目的探讨利用二维空气电离室矩阵MatriXX验证调强放疗计划的可行性。方法选择一患者,在美国NOMOS公司CORVOS6.2计划系统设计调强放疗计划,然后将其移植到剂量模体上。将调强放疗计划的计算结果导入MatriXX系统;执行一次完整的调强放疗计划,利用MatriXX测量其输出剂量。通过MatriXX系统的支持软件对调强放疗计划的计算结果和MatriXX测量所得数据进行分析、比较。结果MatriXX系统的支持软件分析,在感兴趣平面高剂量、低梯度区选定某点比较后,得出两者的点剂量差异为0.51%。Gamma分析结果（按3mm和3%的误差标准）95.86%通过。二维等剂量曲线及离轴比具有较好的一致性。结论MatriXX系统验证调强放疗计划简便、可行。     

电子射野影像系统的质量保证及应用

目的 详述电子影像射野系统(EPID)的质量保证和质量控制,让读者全面系统地掌握EPID质量保证和质量控制的方法;通过EPID在放射治疗中的应用,保障患者治疗的准确性,从而得到精确放疗。方法 从EPID位置设置、EPID采集系统验证、门户剂量测定法选择验证、IsoCal选项验证方面全面系统介绍EPID质量保证和质量控制的方法。从位置验证、剂量验证、加速器的常规质量保证工作方面介绍EPID在放射治疗中的应用。结果 让读者了解了怎样全面系统地对EPID进行质量保证和质量控制;怎样利用EPID进行位置验证、剂量验证、加速器的常规质量保证工作。结论 充分了解EPID的质量保证和质量控制方法,严谨的质量保证措施可以保证EPID功能的充分发挥,在放射治疗中合理利用EPID,可确保患者治疗的准确,使精确放射治疗有的放矢。     

盆腔肿瘤IMRT自动计划与人工计划比较研究

目的:将盆腔肿瘤调强放疗(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)的自动计划与人工计划进行剂量学对比,探讨自动计划在盆腔肿瘤IMRT计划设计中是否具有优势.方法:回顾性分析60例盆腔肿瘤放疗患者的临床资料,所有患者的IMRT人工计划均在Eclipse治疗计划系统上完成,再通...