Pinnacle计划系统脚本应用方法的探讨

目的:探讨进一步应用Pinnacle计划系统脚本的方法.材料与方法:在Pinnacle8.0m计划系统平台上,利用现有公开的脚本资料,分别以计划射野设计、剂量分布显示、以及计划输出三方面的典型问题为例,探索进一步应用计划系统脚本的基本方法和需要注意的问题,研究脚本进阶应用的技术可行性.结果:在综合运用了诸如变量赋值、变量输入、变量运算、脚本调用等进阶脚本技术后,本研究中需要解决的、不能由记录脚本完成的典型问题都获得了解决.结论:本研究显示,在公开资料的帮助下,结合对保存脚本的研究和利用,完全可以安全地实现脚本的进阶应用,极大地扩展脚本的功能.     

SunCHECK软件在调强放疗计划剂量验证中的应用

目的:探讨SunCHECK软件在调强放疗计划剂量验证中的应用。方法:选取新疆医科大学第一附属医院已执行IMRT计划的40例患者,应用SunCHECK软件,对所接受数据进行单独计算,然后对原始放疗计划和QA计划进行Gamma分析。最后对QA计划与ArcCHECK测量结果进行Gamma通过率比较。结果:在SunCHECK软件单独计算结果中,Monaco计划平均Gamma通过率略高于Eclipse计划。相同计划系统原始计划与QA计划Gamma通过率没有差异。使用SunCHECK软件计算QA计划（包括Monaco计划和Eclipse计划）Gamma通过率略高于ArcCHECK测量结果的Gamma通过率。结论:SunCHECK软件符合IMRT计划剂量验证需要,给放疗质控工作带来了很大的便利性。无论是作为单独放疗计划验算工具,还是以log日志文件反推进行计划验证,都应该把SunCHECK作为质量保证程序的一部分。     

鼻咽癌调强放疗计划设计和优化方法

目的:讨论鼻咽癌调强放疗计划设计和优化方法.方法:随机选取24例鼻咽癌患者.在Eclips计划系统上对其进行调强放疗计划设计.对靶区和危及器官设定剂量体积限制条件和权重因子.并对凹形靶区对应的扇形正常组织、正常组织中的剂量热点和靶区中的剂量冷点定义剂量成形结构,对这三种剂量成形结构进行优化.最终得到一个现有条件下的最优化计划.结果:分析患者的剂量体积直方图,24例患者GTV1的最大剂量、最小剂量和平均剂量的平均值分别为73.46 Gy,、67.86 Gy和70.65 Gy,GTV2的最大剂量、最小剂量和平均剂量的平均值分别为68.83 Gy、64.67 Gy和66.29 Gy,CTV1的最小剂量为60.95 Gy,CTV2的最小剂量为51.37 Gy.1%体积的脊髓、脑干和视神经所接受的平均剂量为38.10 Gy、46.94 Gy和27.43 Gy,50%体积左侧和右侧腮腺所接受的剂量分别为36.03 Gy和35.88 Gy.结论:通过射野数目、方向的选择,剂量体积约束条件和权重因子合理的设定,以及对DSS的合理定义及优化,最终可以得到一个符合临床要求的较佳的调强治疗计划.靶区在各个断面都能得到较好的剂量覆盖,调强治疗能够提高靶区剂量的同时保护靶区周围的正常组织和重要器官.     

Pinnacle计划系统脚本在医用直线加速器碰撞防护中的应用

目的:探讨在放疗计划设计阶段使用Pinnacle计划系统脚本程序，实现医用直线加速器旋转治疗时的碰撞检测功能，提高放疗计划设计的可执行性，保证治疗安全。方法:根据C型臂加速器的治疗机头、病人CT图像和治疗床的几何结构信息，确定机架旋转过程中距离治疗中心的最小安全距离。在Pinnacle计划系统中设计脚本程序，根据当前放疗计划射野治疗中心的位置，模拟生成加速器机头旋转过程中临界安全位置的运动轨迹，并以辅助感兴趣区（ROI）的形式导入计划系统，在计划系统的CT和ROI的叠加影像上判断加速器机头与治疗床、病人是否存在碰撞风险。结果:脚本程序可根据当前病人摆位、治疗中心位置等计划设置参数，自动生成辅助ROI结构并导回计划系统，在CT图像的横断面上辅助ROI轨迹为圆形结构。计划设计时，只需一次鼠标点击，即可快速（约2 s）生成辅助ROI。在CT与ROI的叠加图像上可以逐层清楚直观地判断当前计划参数是否存在碰撞风险，避免计划实际执行时才发现会碰撞。结论:在Pinnacle 计划系统上实现加速器机头的碰撞检测具有临床可行性，使用本方法在计划设计阶段可及时判断放疗计划是否存在碰撞风险，避免重复计划延误治疗时间，保证治疗安全。     

TrueBeam加速器射野准直器跟随功能在鼻咽癌固定野调强放疗和容积旋转调强放疗中的应用’

目的：研究TrueBeam加速器的射野跟随功能在鼻咽癌固定野调强放疗和容积旋转调强放疗中的作用;方法：随机选取10例鼻咽癌患者．分别对每位患者设计四个计划．分别为固定野调强组的dIMRT-JT和dlMRT计划,容积旋转调强组的RapidArc—JT和RapidArc计划。dIMRT-JT和RapidAre-JT为使用射野跟随功能的计划,dIMRT和RapidArc为不使用射野跟随功能的计划。分别比较使用和不使用射野跟随功能的治疗计划．患者靶区和危及器官的剂量学差异;结果：固定野调强计划,在使用和不使用射野准直器跟随功能,其靶区的剂量学参数差别不大,但是脑干、脊髓、晶状体、腮腺等危及器官都有较大改善,脑干和脊髓的D,。剂量分别降低了3．3％和4．2％,左、右两侧晶状体的D。剂量分别降低了38．7％和40．6％,左、右两侧腮腺的平均剂量D一分别降低了6．3％和6．4％;P〈0．05,有统计学意义。容积旋转调强计划,在使用和不适用射野准直器跟随功能时,靶区和脑干、脊髓及腮腺等危及器官的剂量学差异很小,没有统计学意义;而左、右两侧晶状体的D。剂量分别降低了6．9％和7．2％;结论：鼻咽癌固定野调强放疗和容积旋转调强放疗中,使用TrueBeam加速器的射野准直器跟随功能,可以在保证靶区剂量分布不变的前提下,降低危及器官的受照剂量。尤其在固定野调强放疗中,使用射野准直器跟随功能的计划其剂量学优势非常明显。     

Pinnacle计划系统静态调强治疗计划导入方法的探讨

目的:探讨Pinnacle计划系统导入静态调强治疗计划的方法。材料和方法:在Matlab软件中读取XiO计划系统通过Dicom传输到Pinnacle7.6c计划系统上的调强计划DicomRT文件,利用现有公开的Pinnacle脚本语言资料,用Matlab程序生成Pinnacle计划系统静态调强治疗计划导入脚本,在Pinnacle系统中运行脚本,验证脚本是否正确导入静态调强治疗计划。结果:解决了诸如控制点的安排,治疗计划系统间坐标系的转换,加速器MLC叶片附值次序等等问题后,成功将XiO计划系统产生的静态调强计划导入Pinnacle治疗计划系统。结论:本研究显示,通过Matlab编程生成脚本的方法方法,将其他治疗计划系统产生的调强计划导入Pinnacle系统是完全可行的。     

铅门固定技术在全段食管癌调强放疗计划设计中的应用

目的:通过比较铅门固定技术与传统的铅门适形技术在全段食管癌调强放疗剂量学的差异,探讨铅门固定的射野优化方式在全段食管癌调强计划设计中的作用。方法:选取10例晚期全段食管癌患者,分别制定2个调强计划,F-plan计划为部分射野进行铅门固定设计,C-plan计划为所有射野铅门适形于靶区。比较两种计划靶区的剂量分布、适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）和危及器官受量,同时记录总的机器跳数（MU）。结果:靶区剂量分布基本一致,除PCTV的适形度C-plan计划略优于F-plan计划,差异有统计学意义外（P<0.05）,其它各参数无显著性差异。同时,C-plan计划的MU略低于F-plan计划,差异有统计学意义（P<0.05）。危及器官受量:除脊髓,两种计划的Dmax未见显著性差异外,双肺的MLD、V5、V10、V15、V20以及心脏受量的各参数,F-plan计划均优于C-plan计划,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于全段食管癌调强计划,在满足靶区临床剂量学要求的前提下,铅门固定技术较传统的铅门适形技术能显著降低双肺和心脏的照射剂量,值得推广应用。     

遗传算法在放射治疗计划射野参数优化中的应用

随着调强放疗和逆向治疗计划的发展,在放射治疗中如何自动选择射野参数受到广泛的关注,由于遗传算法具有搜索速度快,搜索空间广的特点,在放射治疗计划参数优化中得到了越来越多的应用,本文在积极跟踪国内外最新文献的基础上对常规优化算法的优缺点进行了比较,并重点介绍和讨论了遗传算法在优化射野参数方面的应用和发展.     

“Pretend”Bolus在乳腺癌根治术后调强放疗应用中的剂量学研究

目的:研究填充物在乳腺癌根治术后调强放疗计划中的剂量并进行比较,并探讨乳腺癌根治术后调强放疗的理想方案。方法:选取15例乳腺癌根治术后病人进行计划设计,应用Pinnacle9.2计划系统,采用5~6个照射野制定两组计划,分别为加填充物(Bolus)和不加填充物计划,使用相同的剂量-体积约束条件,处方剂量均为200 cGy/25day,比较这两个计划PTV的适形度和剂量均匀性,双全肺及患侧肺的V5,V20,V30等剂量学指标。结果:使用BOLUS的IMRT计划能获得较满意的剂量分布,两种方法相比,除了靶区剂量,其余危及器官的剂量受量差异均无统计学意义。肺受量改变不明确,P>0.05。结论:加了BOLUS做调强计划,大大提高了计划的适形度和均匀性,对某些患者可以减少肺V20,V30等剂量。结论:建议临床对于对乳腺癌根治术后的患者,做IMRT计划时加入0.5 cm的填充物,可以提高表面剂量和靶区适形度。     

调强放疗计划床板修正的剂量学分析

【摘 要】 目的:分析调强放疗计划加速器床板和定位床板修正的剂量学影响。 方法:分别选取碳素板胸部定位食管癌患者14例和盆腔有机板定位宫颈癌术后患者14例,在修正床板和不修正床板条件下设计调强计划,得到4组计划数据;再将调强计划导入验证模体,做验证计划,各选取等中心层面5个剂量验证参考点,用电离室剂量仪测量参考点的吸收剂量,对测得的10组剂量数据进行统计分析。 结果:实测床板的衰减平均为3.4%～6.6%。胸部食管癌组床板修正前后剂量误差3.0%～4.5%,平均3.8%,P=0.000;盆腔宫颈癌术后组床板修正前后剂量误差3.5%～4.6%,平均4.1%,P=0.000。 结论:调强放疗计划设计过程中,有后野或后斜野射线穿过床板时,应充分考虑床板对剂量的衰减,必须对加速器床板和定位床板进行剂量修正。     

射野方向优化技术在胸中上段食管癌调强放疗中的应用

目的：比较射野方向优化设野和均匀布野的胸上段和胸中段食管癌调强放疗计划的剂量学差异,探讨射野方向优化技术在食管癌放疗计划设计中的作用。方法：使用Varian Eclipse 8.6治疗计划系统,对7例胸上段食管癌和7例胸中段食管癌患者分别制定7野均分（EGA）和射野方向优化（BAO）的调强计划。根据剂量体积直方图（DVH）比较靶区、脊髓、双肺、心脏和正常组织的剂量体积参数,靶区适形度指数（CI）、均匀度指数（HI）以及总治疗跳数（MU）,利用SPSS软件进行配对t检验。结果：BAO计划的射野方向分布明显不同于EGA计划,并且患者间的射野方向分布也存在一定的差异。对于胸上段食管癌,BAO计划PTVD2%（-1.12%）、CI（2.42%）、HI（-11.88%）劣于EGA计划（P〈0.05）,BAO计划双肺MLD（3.77%）、V5（6.48%）、V10（6.16%）,Body-PTV的V5（7.30%）明显优于EGA计划（P〈0.05）。对于胸中段食管癌,BAO计划PTV D2%（0.88%）、Dmean（0.34%）,脊髓D1%（5.65%）,双肺MLD（9.10%）、V5（11.93%）、V10（8.65%）、V15（8.60%）,Body-PTV的Dmean（3.63%）、V5（8.65%）以及MU（17.26%）均明显优于EGA计划（P〈0.05）。结论：在胸中上段食管癌放疗中,使用BAO技术能够产生个体化的治疗方案。对于胸上段食管癌,BGO计划对靶区剂量的覆盖没有改善,但降低了肺剂量,减少了放射性肺炎发生的可能性;对于胸中段食管癌,BGO计划在不降低靶区剂量覆盖和较少MU的情况下,可以显著减少肺、脊髓、正常组织的剂量。与胸上段食管癌相比,胸中段食管癌使用BAO技术能够更好的改进调强放疗计划的质量。     

不同能量X线胸段食管癌调强放疗计划的剂量学研究

目的:研究不同能量X射线治疗胸段食管癌调强放疗(IMRT)计划的剂量学差异。方法:选择l2例胸段食管癌患者,在ADAC Pinnacle3三维治疗计划系统(TPS)中分别采用6 MV、10 MV和15 MV X线给每位患者设计三个调强放疗计划,在规定计划靶区(PTV)至少达到95%处方剂量的前提下,根据剂量体积直方图(DVH)比较三种计划的靶区剂量分布及脊髓、肺、心脏等正常组织受照射剂量的差异。结果:三种计划中靶区的最大剂量、最小剂量、平均剂量及靶区适形度指数、均匀性指数均无明显差异,但15 MV计划高剂量覆盖程度大于6 MV和10 MV计划,脊髓、双肺及心脏受照剂量都在可耐受的范围内,差异也无统计学意义(P>0.05)。结论:6 MV、10 MV、15 MV X射线都能满足胸段食管癌临床调强放疗需求。     

调强放射治疗头-颈部仿生模型及临床应用

目的：为满足调强适形放射剂量分布和剂量大小的测试与验证。材料与方法：采用调强放射治疗仿真体模按中国人体50百分位参数，用透明全能谱组织等效材料制成，使体模具有高度仿生性、可视性，模拟了十个器官。既是人体解剖的模型，又是组织等效的放射诊断模型、放射治疗模型、医学影像训练模型。将病人的实际治疗计划移植在仿生体模上进行真实照射，用电离室测量归一点绝对剂量，用胶片剂量仪量仪测试某一层面相对剂量分布。结果：应用表明，可实现多种剂量仪(电离室、胶片剂量仪)的归一化对比。结论：该模型可用于放疗设备机械精度的校正；靶点、靶体积剂量验证；临近重要器官剂量分布测定；保证剂量不确定度小于5％，是调强适形放射治疗剂量验征的重要工具。     

6MV与15MVX线在肺癌调强放疗中的剂量学比较

目的：分析、比较用于治疗非小细胞肺癌（NSCLC）的6MV和15MVX线调强放疗（IMRT）计划。方法：随机选择10例NSCLC患者，采用6MV和15MVX射线对每例NSCLC进行IMRT的计划设计，并用ADAC Pinnacle3计划系统提供的卷积／迭加（convolution／superposition）算法对两种能量条件下相同布野方案的IMRT计划进行剂量计算，比较靶区及危及器官的剂量分布、DVH等指标。结果：6MV与15MV放疗计划的等剂量线和DVH相近，6MV计划的靶区剂量均匀性优于15MV计划．而15MV计划高剂量覆盖靶区的程度略优于6MV计划，食管、心脏、脊髓等危及器官的受量基本相同。结论：对于NSCLC，剂量计算应采用能够精确修正组织不均匀性影响的卷积／迭加等算法，调强放疗时应首选6MV X射线。     

Evaluation of dose coverage to target volume and normal tissue sparing in the adjuvant radiotherapy of gastric cancers: 3D-CRT compared with dynamic IMRT

Purpose:

To assess the potential advantage of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) over 3D-conformal radiotherapy (3D-CRT) planning in postoperative adjuvant radiotherapy for patients with gastric carcinoma.

Methods and materials:

In a retrospective study, for plan comparison, dose distribution was recalculated in 15 patients treated with 3D-CRT on the contoured structures of same CT images using an IMRT technique. 3D-conformal plans with three fields and four-fields were compared with seven-field dynamic IMRT plans. The different plans were compared by analyzing the dose coverage of planning target volume using TV₉₅, D_mean, uniformity index, conformity index and homogeneity index parameters. To assess critical organ sparing, D_mean, D_max, dose to one-third and two-third volumes of the OARs and percentage of volumes receiving more than their tolerance doses were compared.

Results:

The average dose coverage values of PTV with 3F-CRT and 4F-CRT plans were comparable, where as IMRT plans achieved better target coverage(p<0.001) with higher conformity index value of 0.81±0.07 compared to both the 3D-CRT plans. The doses to the liver and bowel reduced significantly (p<0.001) with IMRT plans compared to other 3D-CRT plans. For all OARs the percentage of volumes receiving more than their tolerance doses were reduced with the IMRT plans.

Conclusion:

This study showed that a better target coverage and significant dose reduction to OARs could be achieved with the IMRT plans. The IMRT can be preferred with caution for organ motion. The authors are currently studying organ motion in the upper abdomen to use IMRT for patient treatment.     

蒙卡剂量算法(XVMC)在胸部肿瘤调强放射治疗计划设计中的临床价值

目的:比较蒙卡剂量算法(Monte Carlo)和笔形束剂量算法(Finite Site Pencil Beam)在胸部肿瘤调强放射治疗计划设计中对计划结果的影响。方法:在MONACO(CMS)治疗计划系统中,分别使用其内嵌的光子蒙卡(XVMC)剂量算法和笔形束剂量算法,对5例胸部肿瘤病例比较其靶区和危及器官的剂量。结果:蒙卡方法得到的结果和笔形束算法的结果相差较大。结论:对于组织密度差异较大的胸部肿瘤病例,特别是使用调强放射治疗技术时,用XVMC剂量算法评估放射治疗计划更准确。     

头颈部肿瘤自适应放射治疗的研究进展

放疗已成为头颈部肿瘤治疗中重要的治疗手段之一。与三维适形放疗相比,调强放疗（Intensity ModulatedRadiation Therapy,IMRT）具有更好的适形性和均匀性,在高剂量照射肿瘤靶区的同时,减少了对周围危及器官不必要的照射。目前,在调强放疗的治疗流程中,逆向计划依据治疗之前的定位CT图像设计完成,没有考虑到患者在整个治疗过程中器官解剖结构的变化、肿瘤体积缩小及身体消瘦引起的实际接受剂量与计划剂量之间的差异。因为在IMRT技术中靶区与周围危及器官间的剂量差异较大,与常规放疗相比,解剖学上的变化对计划的实施影响更大;所以,仅根据治疗前定位CT图像实施计划设计,未充分考虑到疗程中器官解剖学变化,不但可能造成靶区欠量,而且可能造成额外的并发症。为了解决这一难题,自适应放疗（Adaptive Radiation Therapy,ART）技术应运而生,已成为放射肿瘤学界近年来的一大研究热点。所谓ART技术就是根据治疗过程中的反馈信息,分析靶区及危及器官实际解剖形状和剂量与原始治疗计划之间的差异,从而对后续治疗方案及时进行相应调整的一种治疗技术或模式。本文通过回顾国内外相关文献,并结合本单位的经验,对ART技术在头颈部肿瘤中的研究现状进行讨论。