个体化调强适形放疗计划剂量验证方法的建立

目的建立个体化调强适形放射治疗（IMRT）计划剂量验证的标准方法，探索调强剂量质量保证实施规范。方法选取2005年间在本院治疗的鼻咽癌患者33例，在三维计划系统上进行计划设计，然后将治疗计划移至固体体模上，得到体模杂交计划。利用电离室和胶片剂量仪对杂交计划的计算剂量同时进行测量验证，根据预设的误差控制标准对结果进行分析评估。结果所有患者的调强计划验证结果中有32例等中心点剂量误差在5％内符合，1例超出标准则重新选取两处剂量变化较缓区域补测点剂量，结果亦在5％内符合；相对剂量的验证以5％剂量偏差和3mm距离偏差为控制标准。所有病例均能满足。结论建立个体化剂量验证的标准方法是准确执行调强放疗计划的重要保证。     

PTW 729电离室矩阵不同验证方法用于宫颈癌术后调强放疗计划验证结果分析

目的 分析PTW 729电离室矩阵不同验证方法用于宫颈癌术后调强放疗计划验证的结果差异。 方法 回顾性分析2020年8至12月于南通大学第二附属医院行宫颈癌术后调强放疗的10例女性患者的放疗资料。患者年龄44~69岁,中位年龄59岁,均采用七野均分方式进行调强放疗计划设计。采用治疗计划系统分别在4.2 cm厚的固体水+电离室矩阵+5.0 cm厚的固体水组成的RW3固体水模体图像上生成二维射野角度归0°验证计划（V1）,在PTW Octavius 4D模体图像上生成二维射野角度归0°验证计划（V2）、二维实际射野角度验证计划（V3）和三维实际射野角度验证计划（V4）。在加速器上实测后分析宫颈癌术后调强放疗计划不同验证模体（V1 vs. V2）、二维射野角度归0°和二维实际射野角度验证（V2 vs. V3）、二维和三维验证（V1、V2、V3 vs. V4）的结果差异。计量资料的比较采用配对t检验。 结果 （1）V1的计划验证通过率高于V2[（99.72±0.44）%对（94.95±6.13）%,t=2.621,P<0.05],而评估点数低于V2（311±50对392±61,t=−6.992,P<0.05）。（2）V2的 180°和232°射野的单野验证通过率均高于V3[（96.86±3.79）% 对（95.72±3.56）%,（98.50±2.28）%对（92.98±5.04）%,t=2.294、4.052,均P<0.05 ]。（3）V1、V2、V3的计划验证通过率显著高于V4 [（99.72±0.44）%、（94.95±6.13）%、（94.72±6.43）%对（86.91±2.63）%,t=17.912、6.645、5.962,均P<0.05],而评估点数显著低于V4 （311±50、392±61、391±60对726 034±61 656,t=−37.244、−37.253、−37.252,均P<0.05）。 结论 PTW 729电离室矩阵不同验证方法获得的调强放疗计划验证结果存在一定差异,尤其是180°和232°的单野验证结果。评判宫颈癌术后调强放疗计划是否通过验证需结合所采用的验证方法并对剂量差异区域的评估点进行分析。     

针点电离室的特性及其在IMRT剂量验证中的价值

调强放疗（IMRT）使用小野和不规则野达到靶区剂量适形的目的.调强野的特点是高剂量梯度和缺乏电荷平衡,相邻子野之间在靶区内可能存在无数接点.标准探测器体积太大,往往不能被贡献原射线到探测器所在部位的所有子野覆盖,致使读数偏离吸收剂量.因此,多倾向于采用小体积电离室验证IMRT的剂量,籍此克服大体积探测器的缺点.本研究拟通过实测探讨0.015 cm^3针点电离室的特性,并与0.6 cm^3电离室比较,确认其在IMRT剂量验证中的价值.     

个体患者适形调强放疗计划模体内剂量实测验证技术的建立

目的建立个体患者适形调强放疗（IMRT）计划的模体内剂量实测验证技术。方法选择1例鼻咽癌患者，设计IMRT计划。将患者计划转移到模体上设计杂交计划。执行杂交计划时，用针点电离室测量感兴趣点的剂量，并与该点的计算剂量比较。用胶片剂量测量系统测量杂交计划中感兴趣平面的剂量，胶片与计划剂量矩阵登记后，依次进行计划，胶片分析、计划，胶片剖面分析和计划／胶片等剂量线分析。采用复合判断标准评价验证结果。结果针点电离室测量得到杂交计划单次照射的总剂量为121．5cGy，比计算值低约4％。计划，胶片分析得到高剂量、高梯度区域的距离差别均在4mm以内；计划／胶片剖面分析显示，计划与胶片在通过靶区的剖面具有较好的一致性；计划，胶片等剂量线分析显示，计划与胶片对应值的等剂量线重合良好。按照复合判断标准，该计划验证通过。结论初步建立了个体患者IMRT计划的模体内剂量实测验证技术，建立并优化了剂量登记技术、剂量归一方法和评价方法。     

调强适形放射治疗剂量验证中CT密度值的校准分析

目的 基于调强适形放射治疗(IMRT)验证体模,分析放射治疗计划系统中CT密度转换曲线在IMRT剂量验证中的影响,并加以校准.方法　利用CT电子密度体模刻度计划系统中的CT密度转换曲线,取12例鼻咽癌患者的IMRT计划,分别移植至IMRT验证体模,计算剂量分布,并于剂量均匀处放置测量点,利用电离室测量出其实际剂量.将I...     

应用SCG算法优化IMRT计划射束权重的方法研究

目的用Scaled Conjugate Gradient（SCG）算法对IMRT计划射束权重进行优化。方法优化过程采用基于剂量的目标函数,建立了剂量均匀性约束和组织重要程度约束,用等剂量线和剂量-体积直方图来评估计划的优劣。结果SCG算法是一种有效的IMRT射束权重的优化方法,能够得到较高适形度的剂量分布。结论SCG算法在IMRT射野参数优化中具有较为广阔的应用前景。     

VMAT与IMRT在局部晚期宫颈癌放疗中的剂量学差异

目的 比较分析容积弧形调强放射治疗（VMAT）与固定野调强适形放射治疗（IMRT） 在局部晚期宫颈癌延伸野放疗计划中的剂量学差异。 方法 回顾性分析2019年1月至2021年12月南京医科大学附属淮安第一医院收治的20例宫颈癌患者的临床资料,患者年龄（56.3±9.1）岁,范围39~78岁,均行CT扫描,对所有患者进行计划靶区（PTV）、转移淋巴结计划靶区（PGTVnd）以及膀胱、直肠、双侧股骨头、 肝、双肾、小肠、脊髓等危及器官的勾画。按照随机数字表法将患者分为IMRT 组和VMAT组,每组10例,分别进行IMRT 和VMAT的放疗计划;其中IMRT 组患者年龄（54.1±7.1）岁,VMAT组患者年龄（58.1±10.8）岁。比较2组患者靶区的剂量参数、危及器官的剂量参数以及机器总跳数、有效治疗时间。计量资料的组间比较采用t检验。 结果 在PTV中,VMAT组的适形指数（0.81±0.03）高于IMRT组（0.79±0.23）,且差异有统计学意义（t=−2.190,P=0.035）。在PGTVnd中,VMAT组的均匀性指数（0.06±0.01）低于IMRT组（0.07±0.01）,且差异有统计学意义（t=−2.315,P=0.026）。在膀胱受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy（Vx Gy表示接受≥x Gy照射的体积占总体积的百分比）为（92.64±2.29）%,低于IMRT组的（93.98±1.47）%,且差异有统计学意义（t=2.220,P=0.032）。在直肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy为（92.20±2.21）%,低于IMRT组的（93.68±1.88）%,且差异有统计学意义（t=2.282,P=0.028）。在肝受照射剂量中,VMAT组的V10 Gy、V20 Gy分别为（7.73±0.39）%、（5.14±0.68）%,均低于IMRT组的V10 Gy[（7.93±0.10）%]、V20 Gy[（5.51±0.16）%],且差异均有统计学意义（t=2.372、2.367,P=0.023、0.023）。在小肠受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy和平均剂量（Dmean）分别为（77.67±4.64）%、（39.21±1.10）%、（18.35±3.05）%和（30.36±3.46） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（80.24±1.05）%]、V30 Gy[（42.34±6.00）%]、V40 Gy[（22.34±6.01）%]和Dmean[（34.23±6.71） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.228~2.628,均P<0.05）。在脊髓受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为（38.81±2.33）%和（11.46±4.26） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（42.88±6.19）%]和Dmean[（17.97±7.40） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.752、3.410,P=0.009、0.002）。在左肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为（11.67±2.36）%和（10.02±2.19） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（15.56±7.50）%]和Dmean[（14.06±7.29） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.216、2.375,P=0.033、0.023）。在右肾受照射剂量中,VMAT组的V20 Gy和Dmean分别为（11.72±2.31）%和（10.07±2.15） Gy,均低于IMRT组的V20 Gy[（16.67±6.92）%]和Dmean[（13.92±7.17） Gy],且差异均有统计学意义（t=3.030、2.295,P=0.004、0.027）。在左股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V10 Gy、V20 Gy、V30 Gy、V40 Gy、V50 Gy及Dmean均低于IMRT组[（74.77±2.33）%对（78.51±7.46）%、（34.37±2.74）%对（38.91±7.20）%、（14.77±2.33）%对（18.51±7.46）%、（2.99±1.03）%对（4.98±3.73）%、（0.48±0.22）%对（0.99±0.65）%、（34.32±2.79） Gy对（38.41±6.67） Gy],且差异均有统计学意义（t=2.147~3.359,均P<0.05）。在右股骨头受照射剂量中,VMAT组的 V50 Gy为（0.02±0.01）%,低于 IMRT组的V50 Gy[0.03±0.01%],且差异有统计学意义（t=2.997,P=0.005）。VMAT组的机器总跳数为（536.16±42.37）,低于IMRT组的（614.44±59.44）,且差异有统计学意义（t=−5.362,P<0.001）;VMAT组的有效治疗时间为（152.23±0.31） min,短于IMRT组的（453.88±9.94） min,且差异有统计学意义（t=−151.708,P<0.001）。 结论 对于局部晚期宫颈癌,VMAT计划的适形度及均匀性较好,更能保护危及器官,且可减少机器跳数,缩短治疗时间。     

剂量限制模板在早期鼻咽癌调强放疗计划中的应用研究

目的 研究早期鼻咽癌患者调强放疗计划中应用剂量限制模板提高计划靶区适形度和缩短调强计划优化时间。 方法 10例接受调强放疗的早期鼻咽癌患者,利用Corvus 6.3调强治疗计划系统勾画靶区,并在计划靶区外加剂量限制区。设计3种治疗计划:既没有剂量限制区也没有剂量限制模板的常规计划(Plan0)、没有剂量限制区而有剂量限制模板的计划(Plan1)、两者都有的计划(Plan2),并比较它们在计划靶区和正常组织的剂量分布。结果 三者比较,靶区和正常组织的剂量分布均满足要求,差异无统计学意义;但Plan2中靶区适形度较另外2种计划明显提高,并显著地缩短了治疗计划完成的时间。结论 早期鼻咽癌调强放疗计划中应用含有剂量限制区的剂量限制模板的方法可以提高计划靶区适形度,并明显缩短计划时间,提高制定治疗计划的效率。     

COMPASS系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用

目的 探讨COMPASS三维剂量验证系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用.方法 选取8例鼻咽癌病例在Masterplan治疗计划系统中进行旋转调强计划设计,然后将治疗计划分别传输至COMPASS系统和控制加速器运行的MOSAIQ网络上.比较计划系统计算结果和COMPASS实际测量结果差异的主要指标,如靶区的平均剂量(Dmean)、95％体积剂量(D95％)和γ值,脊髓、脑干的Dmean和D1％左右腮腺的Dmean、V30.结果 计划系统计算结果和COMPASS实际测量的结果二者在靶区的γ通过率均＞95％,各个靶区的D95%平均偏差大多＜3％,各个靶区Dmean的偏差平均值在1％以内.脊髓和脑干的D1％的平均偏差分别为(4.3±3.0)％和(5.9±2.9)％,二者Dmean的平均偏差分别为(5.3±3.0)％和(8.0±3.5)％.COMPASS测量的脊髓和脑干的剂量都比计划系统计算的结果小.左右腮腺Dmean差异的平均值分别为(6.1±3.1)％、(4.7±4.4)％,V30的差异分别为(9.4±7.5)％和(9.4±9.9)％.结论 COMPASS三维剂量验证系统是容积旋转调强剂量验证的一个非常理想的工具,可以快速、直观地分析出靶区和正常器官理论和实际照射情况下的差异.     

不同剂量水平椎体IMRT对比格犬椎体骨细胞的损伤作用

目的 通过比较不同剂量水平椎体适形调强放疗(IMRT)对成年比格犬椎体骨细胞的损伤作用,初步探讨一次全椎体IMRT的安全剂量范围。方法 选取纯种比格犬30只按随机数字表法平均分为5组,以全椎体IMRT的治疗方式分别对5组比格犬胸9~10椎体给予0、40、50、60和70 Gy剂量的照射,于照后3个月处死,取相同部位的胸9~10节段椎体骨进行HE染色、电镜观察后,免疫组织化学法定量检测椎体中血管内皮细胞生长因子(VEGF)蛋白的表达,TUNEL法定量检测椎体骨中凋亡骨细胞。结果 HE染色结果提示随着IMRT剂量的增大,比格犬椎体骨空骨陷窝率增加明显(F=2.57,P<0.05),骨小梁断裂程度增加,但面积未见明显下降(P> 0.05);电镜结果提示40 Gy IMRT组部分骨细胞出现凋亡,而50 Gy及以上剂量IMRT组绝大多数骨细胞凋亡。TUNEL表达结果提示40 Gy IMRT组骨细胞凋亡率低于50 Gy及以上剂量组骨细胞凋亡率(F=3.52,P<0.05),50 Gy及以上剂量组骨细胞凋亡率差异无统计学意义(P>0.05)。50 Gy以上组的VEGF蛋白表达高于40 Gy组(F=3.64,P<0.05),但50、60、70 Gy组之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论 50 Gy可作为临床选择治疗总剂量界限的参考标准。     

同一射野角度不同优化方式对中央型肺癌调强适形放射治疗计划的影响

目的 探讨中央型肺癌调强适形放射治疗（IMRT）同一射野角度、不同优化方式对靶区和危及器官剂量分布的影响。 方法 回顾性分析2017年11月至2019年10月在广州市番禺区中心医院接受IMRT的6例中央型肺癌患者的临床资料,其中男性5例、女性1例,中位年龄64（53~73）岁。6例患者分别制定2种治疗计划：F-plan和B-plan。2种治疗计划均采用相同的射野方向,根据靶区边缘到皮肤表面的距离,遵循射野穿过肺部最小的原则对所给定的射野方向进行优化,其中,F-plan为部分射野进行锁铅门设计,B-plan为部分射野入射路径处添加虚拟的“Block”设计。评估2种治疗计划的患者的靶区覆盖情况、危及器官受照剂量和机器跳数,差异的比较采用配对t检验。 结果 2种治疗计划均能满足临床要求,计划临床靶体积和计划大体肿瘤体积（PGTV）的剂量分布基本一致,PGTV的适形度指数、均匀性指数以及2种计划下的机器跳数等各参数之间的差异均无统计学意义（t=−1.383~1.863,均P>0.05）。B-plan的双肺的肺平均剂量（MLD）[（1572.13±148.08） cGy]、V5[（62.58±5.91）%]、V25[（24.33±1.83）%]、V30[（20.14±2.43）%]、V40[（13.38±2.78）%]（Vx指接受x Gy剂量照射的体积占总体积的百分比）和正常组织的平均剂量（Dmean）[（1246.63±485.12） cGy]、V5[（58.46±24.31）%]、V40[（6.38±2.67）%]普遍高于F-plan的受照剂量 [双肺的MLD：（1546.45±152.98） cGy、V5：（60.66±5.34）%、V25：（23.79±2.20）%、V30：（19.59±2.71）%、V40：（12.70±2.79）%;正常组织的Dmean：（1209.37±466.66） cGy、V5：（54.87±22.60）%、V40：（5.89±2.63）%],且差异均有统计学意义（t=−6.370~−2.601,均P<0.05）;对于心脏和脊髓的受照剂量,2种治疗计划之间的差异均无统计学意义（t=−1.120~0.377,均P>0.05）,但B-plan的心脏的V30[（17.21±10.42）%]、V40[（11.70±8.04）%]高于F-plan [V30：（14.67±5.82）%、V40：（9.42±4.19）%],而脊髓的最大剂量[（4112.12±304.66） cCy]却略低于F-plan[（4128.73±254.72） cCy]。 结论 2种治疗计划均能得到满意的靶区剂量学分布,在危及器官保护方面也各有优缺点,临床应用中可根据个体差异、靶区分布有选择性地使用或结合使用。     

基于多叶准直器日志文件的鼻咽癌调强放疗的累积剂量验证

目的 利用多叶准直器(MLC)日志文件验证鼻咽癌患者动态调强放疗的累积剂量,分析MLC叶片位置偏差与剂量学关系。方法 跟踪记录5例鼻咽癌患者的28个分次动态调强放疗,共计1 400个日志文件。通过Argus软件解析和提取MLC叶片的实际位置信息,并与MLC叶片的计划位置信息比较,计算每个MLC叶片的位置偏差和所有患者的整体平均叶片位置偏差。将MLC文件导入治疗计划系统(TPS)进行剂量重建计算,分别比较和分析每个病例重建计划和原计划的28次累积剂量差异及单次相对剂量差异。结果 单个叶片位置偏差<0.50 mm约占90%,0.50~1.00 mm之间的占4%~11%,1.00~1.50 mm约占8‰,整体平均叶片位置偏差为0.16 mm。与原始计划累积剂量相比,重建计划的叶片位置偏差导致靶区累积相对剂量差异<±0.1%,危及器官的累积相对剂量差异<±0.6%,差异均无统计学意义(P>0.05);而与原始计划的单次剂量相比,重建计划的靶区和脑干、脊髓和右眼晶状体单次剂量差异有统计学意义(z=-2.02~4.61和4.46、-4.51、2.07, P<0.05)。结论 基于动态调强日志文件的分次累积剂量验证,一定程度上减小了单次MLC叶片位置偏差对剂量的影响,验证结果可更加精确地反映患者的实际受照剂量。     

A study of the dosimetric characteristics between different fixed-field IMRT and VMAT in early-stage primary mediastinal B-cell lymphoma

This analysis was designed to compare dosimetric parameters among different fixed-field intensity-modulated radiation therapy (IMRT) solutions and volumetric-modulated arc therapy (VMAT) to identify which can achieve the lowest risk of organs at risk (OARs) and treatment delivery efficiently. A total of 16 patients (8 male and 8 female) with early-stage primary mediastinal large B-cell lymphoma (PMBCL) were enrolled with planned gross tumor volume (PGTV) 45?Gy and planning target volume (PTV) 40?Gy. Four different plans were generated: 5-, 7, 9-field IMRT, and VMAT. The dose distributions for PGTV and PTV OARs (lungs, left ventricle, heart, thyroid gland, and breasts) were compared. The monitor units (MUs) and treatment delivery time were also evaluated. Mean conformity index (CI) and homogeneity index (HI) for PGTV in 5F-, 7F-, 9F-IMRT, and VMAT were 1.01 and 1.10, 1.01 and 1.10, 1.01 and 1.10, and 1.01 and 1.11 (p?=?0.963 and 0.843), whereas these 2 indices for PTV were 1.04 and 1.22, 1.03 and 1.19, 1.03 and 1.17, and 1.08 and 1.14 (p?=?0.964 and 0.969), respectively. D_mean (Gy), V4 (%), D50 (Gy), and D80 (Gy) to the left and right breasts increased by 0.7?Gy and 0.1?Gy, 6.8% and 7.7%, 0.9?Gy and 1.7?Gy, and 1.0?Gy and 1.5?Gy in VMAT, respectively. The 9-beam IMRT plan had the highest MUs (25,762.4 MUs) and the longest treatment delivery time (10.7 minutes); whereas, the VMAT had the lowest MUs (13,345.0) and the shortest treatment delivery time (5.9 minutes). Seven- and 9-field IMRT and VMAT provide improved tumor coverage compared with 5F-IMRT, whereas VMAT shows higher treatment delivery efficiency than IMRT technique. Seven- and 9-field IMRT slightly reduce the low dose radiation exposure of breasts compared with VMAT technique. The 7- and 9-field IMRT and VMAT techniques both can be safely and efficiently delivered to patients with PMBCL.     

二维电离室矩阵探测器的光子剂量学性能测试

目的 研究二维电离室矩阵探测器的剂量学特性,初步建立对其质量控制检测方法.方法 参照IEC 60731-2011报告对电离室剂量学指标的要求,在光子束(⁶⁰Co γ射线,6、10和15 MV X射线)下,对二维矩阵探测器剂量测量重复性、稳定性、剂量率依赖性、剂量响应线性和电离室间响应一致性等剂量学指标进行测试.结果 二维矩阵探测器在不同能量射线下测量重复性<0.3%,在⁶⁰Co γ射线下测量6个月的稳定性< 0.5%;在不同能量X射线下,加速器出束10~250 cGy和⁶⁰Co γ射线下剂量响应线性< 0.5%;在剂量率为200~600 MU/min下测量值最大偏差为0.87%;不同电离室间剂量响应偏差< 1%.结论 二维电离室矩阵探测器具有良好的剂量学特性;初步建立的质量控制检测方法具有可行性,并为放疗质量控制体系的建立提供理论依据.     

Study on dosimetric and radiation safety performance parameters of helical tomotherapy unit

Objective To understand the functional status and radiation protection requirements of helical tomotherapy (TOMO) unit when it is applied in clinic treatment so as to promote the construction of TOMO q...     

全脑全脊髓照射调强放疗与常规放疗致急性血液学不良反应的比较

目的 比较全脑全脊髓照射（CSI）调强放疗（IMRT）与常规放疗（CRT）导致的急性血液学不良反应的差别。 方法 回顾性分析2008年1月至2021年5月于解放军联勤保障部队第九〇〇医院行CSI治疗的48例中枢神经系统恶性肿瘤患者的临床资料和血液学资料,其中男性32例、女性16例,年龄3~56（14.7±5.6）岁。按照所采用的放疗技术将患者分为CSI-IMRT组（16例）和CSI-CRT组（32例）。根据不良反应通用术语标准4.0版,比较2组患者在放疗期间急性血液学不良反应的情况。计量资料的比较采用独立样本t检验,计数资料的比较采用χ2检验。 结果 CSI-IMRT组和CSI-CRT组患者在性别、病理学类型、肿瘤位置、脊髓受侵、是否手术、美国东部肿瘤协作组评分方面的差异均无统计学意义（χ2=0.511~5.730, 均P>0.05）。CSI-IMRT组和CSI-CRT组患者开始出现骨髓抑制的时间[5~26（10.8±6.8） d 对5~29（10.3±6.2） d]和骨髓抑制程度最严重的时间[9~34（20.1±6.0） d对7~36（16.0±8.0） d]的差异均无统计学意义（t=0.221、−1.653,均 P>0.05）。CSI-IMRT组和CSI-CRT组白细胞计数（WBC）和血小板计数减少、血红蛋白含量降低发生率的差异均无统计学意义[87.5%（14/16）对78.1%（25/32）、56.2%（9/16）对31.2%（10/32）、56.2%（9/16）对53.1%（17/32）,χ2=0.615、2.788、0.042,均P>0.05];发生严重骨髓抑制（Ⅲ~Ⅳ级）患者在WBC和血小板计数减少、血红蛋白含量降低发生率的差异均无统计学意义[25.0%（4/16）对21.9%（7/32）、12.5%（2/16）对3.1%（1/32）、6.2%（1/16）对9.4%（3/32）,χ2=0.059、1.600、0.136,均P>0.05]。 结论 CSI-IMRT与CSI-CRT导致的骨髓抑制和严重骨髓抑制（Ⅲ级以上）的发生率无显著差异,CSI-IMRT具有剂量学优势,值得临床进一步推广应用。     

A feasibility study of independent verification of dose calculation for Vero4DRT using a Clarkson-based algorithm

Dose verification for a gimbal-mounted image-guided radiotherapy system, Vero4DRT (Mitsubishi Heavy Industries Ltd., Tokyo, Japan) is usually carried out by pretreatment measurement. Independent verification calculations using Monte Carlo methods for Vero4DRT have been published. As the Clarkson method is faster and easier to use than measurement and Monte Carlo methods, we evaluated the accuracy of an independent calculation verification program and its feasibility as a secondary check for Vero4DRT. Computed tomography (CT)-based dose calculation was performed using a modified Clarkson-based algorithm. In this study, 120 patients' treatment plans were collected in our institute. The treatments were performed using conventional irradiation for lung and prostate, 3-dimensional (3D) conformal stereotactic body radiotherapy (SBRT) for the lung, and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for the prostate. Differences between the treatment planning system (TPS) and the Clarkson-based independent dose verification software were computed, and confidence limits (CLs, mean?±?2 standard deviation %) for Vero4DRT were compared with the CLs for the C-arms linear accelerators in the previous study. The results of the CLs, the conventional irradiation, SBRT, and IMRT showed 2.2?±?3.5% (CL of the C-arms linear accelerators: 2.4?±?5.3%), 1.1?±?1.7% (?0.3?±?2.0%), 4.8?±?3.7% (5.4?±?5.3%), and ?0.5?±?2.5% (?0.1?±?3.6%) differences, respectively. The dose disagreement between the TPS and CT-based independent dose verification software was less than the 5% action level of American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group 114 (TG114). The CLs for the gimbal-mounted Vero4DRT were similar to the deviations for C-arms linear accelerators.     

二维电离室矩阵在鼻咽癌调强适形放射治疗相对剂量验证中的应用

目的 利用二维电离室矩阵(matrixx)对鼻咽癌调强适形放射治疗(IMRT)计划进行相对剂量验证。方法 将30例鼻咽癌患者的IMRT计划移植到matrixx验证模型,生成验证计划。对二维电离室矩阵按验证计划进行实际机架角度下照射,将测得的平面剂量分布与验证计划中相同平面剂量分布分别输入到ominiPro-IMRT软件,依次进行验证计划与实测剖面图分析、验证计划与实测等剂量曲线分析,并用gamma分析量化。gamma值[γ(rm)]≤1的通过点,大于90%时表示患者IMRT计划通过。结果 30例患者的IMRT计划有27例患者计划通过点大于90%;有3例患者通过点分别为85.89%、86.56%、80.53%,经修正IMRT计划后,亦获得通过。结论 二维电离室矩阵可以作为IMRT计划平面剂量分布验证的工具,且使用简捷、方便。应用matrixx进行IMRT计划相对剂量验证的方法,可保证IMRT计划实施的准确性。     

基于海马保护的2种儿童中枢神经系统生殖细胞肿瘤放疗技术的剂量学研究

目的 比较容积旋转调强放射治疗（VMAT）和调强适形放射治疗（IMRT）2种技术在儿童中枢神经系统（CNS）生殖细胞肿瘤（GCT）放疗中的海马保护和剂量学差异。 方法 回顾性分析2020年6月至2021年6月在解放军联勤保障部队第九〇〇医院接受全CNS放疗的12例GCT患儿的影像学资料,其中男性患儿4例、女性患儿8例,年龄7~14岁,中位年龄11岁。对所有患儿进行靶区及周围危及器官的勾画,分别设计VMAT计划和IMRT计划,处方剂量30 Gy,每次3 Gy,共照射10次。通过剂量体积直方图获取各剂量学参数并进行配对t检验,比较靶区及周围危及器官的剂量学差异,通过比较机器跳数和治疗时长评估计划实施效率。 结果 VMAT和IMRT 2种技术均能得到较好的靶区剂量学分布。VMAT技术的靶区均匀性略优于IMRT技术,均匀性指数分别为0.11±0.02和0.14±0.01,且差异有统计学意义（t=−5.392,P<0.001）。VMAT和IMRT2种技术的左海马最大照射剂量分别为（15.99±0.70） Gy和（21.21±1.07） Gy、右海马最大照射剂量分别为（16.13±0.58） Gy和（21.35±0.69） Gy,且差异均有统计学意义（t=−17.622、−21.628,均P<0.001）,VMAT技术在海马保护上达到了剂量限制要求。VMAT技术在周围危及器官保护方面较IMRT技术优势明显,除双肺外,在眼晶状体、甲状腺、肾脏保护方面VMAT技术全面优于IMRT技术,且差异均有统计学意义（t=−8.198~−2.231,均P<0.05）。VMAT技术在治疗效率方面同样优于IMRT技术,VMAT的机器跳数为1 749±95、治疗时长为（354±31） s,均仅为IMRT技术的40%左右,且差异均有统计学意义（t=−20.883、−22.790,均P<0.001）。 结论 在儿童CNS GCT放疗中,VMAT技术能够在保护海马的情况下实现更好的靶区均匀性,同时在周围危及器官保护和治疗效率上具有明显优势。