准直器角度对鼻咽癌容积旋转调强计划及剂量验证的影响

目的:通过旋转准直器,研究准直器的旋转对鼻咽癌容积旋转调强（VMAT）计划与剂量验证的影响。方法:选择10名T3期鼻咽癌患者,每位患者分别设计10个VMAT计划,10个VMAT计划准直器角度分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,比较分析不同计划中靶区剂量、危及器官和正常组织的受照剂量以及机器跳数,并对每个计划进行剂量验证。结果:准直器角度为10°的VMAT计划,PGTVnx、PTV1以及PTV2的HI均值最小,CI均值最大（P<0.05）。PGTVnd的HI均值在所有计划中变化不大（P>0.05）,CI均值在5°~30°最大（P<0.05）。脑干、脊髓以及眼球Dmax在5°~20°时较小（P<0.05）,视交叉和下颌骨Dmax在15°~25°时较小,腮腺V30在35°时最小。靶区外正常组织,在低剂量区V5~V20时,0°和5°受照体积最低,在高剂量区V25~V50,10°最低。在不同的准直器角度,机器跳数平均值最小的是准直器为0°的计划,最大的是30°（P<0.05）。所有计划的γ通过率均在98%以上,其中准直器在20°时通过率最高。结论:在进行鼻咽癌VMAT计划设计时,可以将准直器角度设置在10°~20°来获取更好的靶区剂量分布,减少危及器官以及正常组织的受照剂量,同时不会降低剂量验证的通过率。 【关键词】鼻咽癌;容积旋转调强;准直器角度;剂量验证     

准直器角度误差对脑转移瘤VMAT计划Gamma通过率的影响

【摘要】目的:通过旋转准直器角度模拟准直器角度误差,探讨准直器角度误差对单中心多发脑转移瘤容积旋转调强技术（VMAT）计划Gamma通过率的影响。方法:随机选取21例多发脑转移瘤患者的非共面VMAT计划,以无准直器角度误差放疗计划为模板计划,分别将准直器的角度旋转偏移±0.5°、±1.0°、±1.5°、±2.0°,不进行通量优化,重新计算剂量分布形成模拟计划,利用OmniPro-I’mRT软件比较模板计划与模拟计划在3%/3 mm、2%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm及1%/1 mm标准下的Gamma通过率,并通过非参数配对Wilcoxon秩和检验分析不同准直器角度误差Gamma通过率的差异。结果:在3%/3 mm、2%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm及1%/1 mm标准下,当准直器角度误差大于0.5°时,其Gamma通过率差异具有统计学意义（P<0.05）。在1%/1 mm标准下,-2.0°、-1.5°、-1.0°、-0.5°、0.5°、1.0°、1.5°、2.0°准直器角度误差的Gamma平均通过率分别降低4.80%、3.30%、2.00%、0.82%、0.73%、1.50%、2.10%和3.10%（P=0.003、0.005、0.020、0.593、0.469、0.043、0.030、0.001）。结论:随着准直器角度误差越大和应用标准越严格,Gamma通过率下降越大。为了保证VMAT计划执行的准确性,需要对准直器角度做更加严格的质量控制和保证控制,建议准直器角度误差控制在±0.5°范围内。     

多发脑转移瘤容积旋转调强立体定向放射外科计划对比

【摘要】目的:通过调整容积旋转调强（VMAT）计划等中心数目及其共面条件,研究其在多发性脑转移瘤治疗中的剂量学特征,为其临床应用提供指导。方法:收集2019年在湖北省肿瘤医院治疗的多发性脑转移瘤1例,分别设计1个等中心4个非共面弧、5个等中心5个共面弧以及5个等中心5个非共面弧计划,要求处方剂量（24 Gy/3次）覆盖95%靶体积。计划评价参数包括靶区适形度指数、梯度指数、脑部放射坏死指标（V12）和低剂量区（V5）体积覆盖率。结果:VMAT单等中心非共面弧计划对比多等中心计划有着更好的靶区适形度和更小的V12,且在小体积肿瘤的治疗中有着更好的剂量跌落。结论:VMAT单等中心非共面弧计划比多等中心共面或非共面计划更适合多发性脑转移瘤。     

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。     

机械旋转误差对多发脑转移瘤VMAT计划剂量分布的影响

目的:探讨直线加速器的机械旋转误差对单中心多发转移瘤VMAT计划剂量分布的影响。方法:随机选取21例多发脑转移瘤患者,假定患者均采用非共面VMAT放疗计划,分别将治疗床、准直器的角度旋转偏移[±]0.5°、[±]1.0°、[±]1.5°、[±]2.0°,并通过Eclipse 13.6治疗计划系统模拟机械旋转偏移误差在多发脑转移瘤VMAT计划中对剂量分布的影响。记录并分析不同治疗床、准直器角度旋转偏移下靶区的适形度指数（CI）、剂量梯度跌落指数（GI）、剂量均匀性指数（HI）以及危及器官的最大剂量。结果:当治疗床及准直器角度旋转偏移大于0.5°时,靶区的CI、GI（治疗床除外）及HI指数差异具有统计学意义（P<0.05）;危及器官的最大剂量差异无统计学意义（P>0.05）。结论:在设计多发脑转移VMAT计划时应考虑等中心与靶区之间的距离,六维床旋转误差校正阈值为0.5°更为合理。     

前列腺癌调强计划改变多叶准直器角度对直肠和膀胱剂量的影响

目的:常规放疗的前列腺癌,由于直肠和膀胱的剂量限制,治疗结束后活检阳性率较多。剂量递增实验证明,高剂量照射能提高前列腺癌的局部控制率和生存率。本文以前列腺癌为例,在保证肿瘤区域剂量的前提下,探讨调强计划中改变多叶准直器角度对减少直肠和膀胱剂量的影响。材料方法:选取10例已放疗患者的CT作为研究对象,用调强技术比较改变多叶准直器角度对直肠和膀胱的剂量影响。结果:直肠的D25、D50、V60和膀胱的D30、D50、V60在改变多叶准直器角度后都有明显减少。结论:在前列腺癌靶区复杂,且计划因肿瘤剂量和正常组织剂量不能同时满足时,应用此方法可以一定程度上减少正常组织的受照剂量。     

术前宫颈癌容积旋转调强与固定野动态调强技术剂量对比

目的:比较容积旋转调强（VMAT）和固定野动态调强放疗（DIMRT）技术在术前宫颈癌放疗中的剂量学差别。 方法:选取10例接受放疗的术前宫颈癌患者,勾画靶区,用Eclipse 11.0计划系统设计双弧VMAT计划和5野DIMRT计划,比较两者靶区的适形度指数（CI）和均匀性指数（HI）、危及器官的剂量学差别、加速器跳数和照射时间。 结果:双弧VMAT计划与5野DIMRT计划的CI（0.78±0.05,0.84±0.03; P>0.05）和HI（0.05±0.00, 0.05±0.00; P>0.05）统计学无显著性差异,膀胱的V40、V45、V50和小肠的V20、股骨头、骨盆剂量有显著性差异之外,其它指标未有显著性差异。 结论:VMAT和DIMRT技术两者均能很好达到临床剂量学的要求,但在保护正常器官方面,VMAT比DIMRT技术更优或相当,VMAT技术在减少加速器跳数和照射时间方面优势明显。     

容积旋转调强放疗计划验证设备对多叶准直器开合误差的敏感性及其伽马通过率限值研究

为探讨计划验证设备用于容积旋转调强放疗（VMAT）计划验证的γ通过率限值及其对多叶准直器（MLC）开合误差的敏感性,本研究选取50例含顺时针和逆时针两个全弧的鼻咽癌VMAT计划,对其中10例引入8种大小的MLC开合误差,生成80例含误差的计划。首先,对单野和合成野使用计划验证设备进行验证并执行剂量差异3%、距离差异2 mm、10%剂量阈值、绝对剂量全局归一条件下的γ分析,再使用梯度分析研究合成野和单野对MLC开合误差的敏感性,并使用受试者工作特征曲线（ROC）研究识别误差的最佳通过率阈值。然后,对另外40例应用统计过程控制（SPC）方法计算γ通过率的容差限值和干预限值,将SPC容差限值、通用容差限值（95%）对误差的识别能力与ROC最佳阈值对误差的识别能力进行比较。研究结果显示,对于合成野、顺时针弧及逆时针弧,γ通过率随每毫米MLC打开误差下降的梯度分别为10.61%、7.62%及6.66%,随每毫米MLC闭合误差下降的梯度分别为9.75%、7.36%及6.37%。ROC方法得到的最佳阈值分别为99.35%、97.95%及98.25%;SPC方法得到的容差限值分别为98.98%、97....     

调强验证中MapCheck对加速器机架与准直器角度敏感性研究

目的研究MapCheck静态调强放射治疗中加速器机架与准直器角度的改变对不同阈值下验证通过率的影响,并分析其对角度变化的敏感性。方法选择2018年12月于福建省肿瘤医院行静态调强放射治疗的10例恶性肿瘤患者,其中男性7例,女性3例;年龄30~74岁,中位年龄52岁。使用MapCheck2作为验证工具。设定机架角度为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°和准直器角度为0°、2°、3°、4°、5°、10°时,进行调强计划验证,分别记录在1%/1 mm和10%、2%/2 mm和10%、3%/3 mm和10%阈值下等剂量距离偏差(DTA)和γ通过率,并使用配对t检验分析数据。结果机架角度组:在1%/1 mm标准下,角度变化为0°~10°,验证通过率出现上下波动,波动范围为80.68%±4.42%;角度变化为10°~30°,角度平均每增加5°,平均验证通过率降幅为11.24%±1.30%。在2%/2 mm、3%/3 mm标准下,当角度变化为0°~15°,验证通过率降幅分别为1.98%±0.31%、1.23%±0.39%;当角度变化为15°~30°,角度平均每增加5°,验证通过率降幅分别为12.66%±0.27%、9.25%±0.33%。准直器角度组:在1%/1 mm标准下,准直器角度变化为0°~10°,角度平均每增加1°,验证通过率降幅为4.83%±0.47%。在2%/2 mm、3%/3 mm标准下,角度变化为0°~2°,验证通过率降幅分别为2.85%±0.29%、0.60%±0.19%;当角度变化为2°~10°,角度平均每增加1°,验证通过率降幅分别为4.21%±0.17%、2.86%±0.13%。结论当阈值设置为2%/2 mm和10%、3%/3 mm和10%时,MapCheck弱化了可能存在的机架与准直器角度误差和计划自身的缺陷对通过率所造成的影响,因此建议在调强验证中将阈值设置为1%/1 mm和10%并确保机架尤其是准直器到位精度,以保证调强验证的精确性。     

基于Monaco的食管癌容积旋转调强计划中两种优化模式的剂量学比较

目的:对比Monaco治疗计划系统中Pareto和Constrained两种优化模式在食管癌容积旋转调强（VMAT）中的剂量学差异。 方法:回顾分析23例食管癌患者临床资料,使用Monaco治疗计划系统在相同优化条件下分别使用Pareto和Constrained模式进行优化和剂量评估。比较两种优化模式的靶区剂量、适形度指数、均匀性指数、危及器官受量、子野数和机器跳数。 结果:两种模式优化的靶区剂量、适形度指数、均匀性指数和危及器官受量差异不明显,无显著统计学意义（P>0.05）。 结论:在使用Monaco设计食管癌的VMAT治疗计划时使用Pareto和Constrained优化模式均可获得较好的剂量分布,可以应用于临床。     

CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响

目的:探讨CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响。方法:选取15例脑动静脉畸形患者为研究对象,在相同体位下行平扫和增强CT扫描。在增强CT图像上勾画靶区和危及器官,通过图像配准将上述结构复制至平扫CT图像。在VARIAN Eclipse 13.6计划系统中完成增强CT图像的VMAT计划设计（5条弧）,并将此计划复制至平扫CT图像,不进行通量优化,重新计算剂量分布。记录两组计划的靶区、危及器官以及感兴趣区域的CT值,靶区的D2%、D98%、Dmean、适形度指数、均匀性指数以及梯度跌落指数,危及器官Dmax以及正常组织受照射体积V2 Gy、V10 Gy、V12 Gy,并采用非参数配对Wilcoxon检验分析两组数据间的差异。结果:在靶区和感兴趣区域处,增强图像的CT值显著高于平扫图像（P=0.001）;而在其他组织处,两组图像的CT值比较均无统计学差异（P>0.05）。两组计划的剂量学参数差异小于2%,且无统计学差异（P>0.05）。结论:CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响较小,临床上可忽略。     

非基于先验知识的胃癌容积弧形调强治疗自动计划

目的:评估非基于先验知识的容积弧形调强治疗（VMAT）自动计划在胃癌放疗中的可行性。方法:回顾性地收集胃癌术后放疗患者30例。使用基于Python语言开发的自动VMAT计划程序设计胃癌放疗计划。所有目标参数设置和优化基于处方和目标函数值而非历史计划;然后对比自动计划和人工计划的剂量学参数、计划时间。结果:人工计划与自动计划均能满足靶区剂量覆盖。对比人工计划,自动计划的脊髓、小肠和肾脏的吸收剂量均显著降低（P<0.05）。然而,两种计划中十二指肠、肝脏等邻近靶区的危及器官的吸收剂量差异无统计学意义（P>0.05）。此外,自动计划的中位计划时间较人工计划减少23.9 min（P<0.05）。结论:对于胃癌,非基于先验知识的自动计划能在满足靶区剂量覆盖的同时显著降低远离靶区的危及器官放疗剂量,提高计划效率。     

共面与非共面的VMAT在肺癌放疗中的剂量学比较

目的:探讨共面与非共面的容积调强（VMAT）技术在中央型肺癌和周围型肺癌中的剂量学差异。 方法:选择14例单一病灶的肺癌患者,其中7例为中央型肺癌、7例为周围型肺癌,分别制定共面的VMAT计划以及非共面的VMAT计划。比较两种计划的靶区适形指数（CI）、均匀性指数（HI）和梯度指数（GI）;危及器官比较:双肺V1、V2.5、V5、V20、Dmean,健侧肺V1和V5,心脏Dmean,食管Dmean,脊髓Dmax,胸壁V30及Dmean。 结果:对于靶区GI、胸壁V30和双肺V20,非共面的VMAT计划均要好于共面的VMAT计划。在中央型肺癌中,差异更加明显,结果具有统计学意义（P<0.05）。双肺及健侧肺的V1中,非共面的VMAT计划高于共面的VMAT计划（P<0.05）。对于心脏Dmean,非共面VMAT计划高于共面的计划,但差异无统计学意义（P>0.05）。非共面VMAT计划的机器跳数高于共面的VMAT计划（P<0.05）。 结论:非共面的VMAT计划较共面的VAMT计划剂量梯度更陡,对于保护胸壁和肺更有优势,在中央型肺癌中更加明显。本研究结果为肺癌的计划设计提供了一种新思路。     

基于Auto-Planning技术的肺癌容积旋转调强放疗计划评估

目的:比较基于Auto-Planning技术的自动肺癌容积旋转调强放射治疗（VMAT）计划与物理师手动设计的常规VMAT计划的剂量学差异,研究Auto-Planning技术在肺癌VMAT计划中的优化性能和临床应用价值。方法:随机选取25例已完成全程放疗的肺癌病例,应用Pinnacle3 V9.10计划系统分别进行基于Auto-Planning的自动计划（AP-VMAT）和常规手动计划（M-VMAT）设计,分析比较两组不同计划的肿瘤靶区剂量分布、危及器官受照剂量等剂量学参数。结果:两组计划的靶区覆盖度和危及器官限量均能满足临床要求。AP-VMAT计划靶区最大剂量略高于M-VMAT,但剂量适形度指数明显优于M-VMAT。与M-VMAT计划相比,AP-VMAT有效降低了脊髓受到的最大剂量和平均剂量,双肺的V30、平均剂量以及心脏的V40、V30、平均剂量都在一定程度上有所降低,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于肺癌VMAT放疗计划,AP-VMAT能够满足临床要求,且比M-VMAT具有更优的靶区适形度,同时可以有效降低脊髓、肺、心脏等危及器官的受照剂量,更好地保护正常组织。     

胸中段食管癌容积调强放疗计划的验证方法

目的:探讨胸中段食管癌在容积调强放疗（VMAT）中剂量与位置验证的方法。 方法:随机挑选10例胸中段食管癌病例在Varian Eclipse 10.0计划系统（TPS）中制定VMAT计划,使用IBA Compass 3.0剂量验证系统进行剂量测量,然后与TPS计划数据进行比较,分析靶区（PTV、CTV与GTV）与危及器官受照剂量和体积参数的差异,并得到其γ通过率。应用锥形束CT（CBCT）验证放疗前摆位误差,1次/周,共6周。 结果:γ分析在3 mm/3%标准下,靶区与危及器官通过率在95%以上。靶区D95%与Dmean的测量数据和TPS计算数据相差小于2%。危及器官中,双肺的V20与V30相比较于测量数据,TPS计算数据偏低,差异在1.65%以内。脊髓Dmax差异为2.23%,心脏V30、V40差异小于2%。CBCT位置验证中,前后与左右方向误差大于3 mm例数要多于头脚方向。 结论:通过Compass 3.0剂量验证系统与CBCT扫描,是保证胸中段食管癌VMAT安全和可靠的必要手段。     

肺癌固定剂量率旋转调强和容积旋转调强的剂量学分析

目的:通过对肺癌固定剂量率旋转调强放疗（IMAT）计划和容积旋转调强放疗（VMAT）计划的剂量学分析,为临床应用中肺癌VMAT放疗剂量率方式的选取提供参考。 方法:取11例肺癌患者,用RayStation计划系统设计IMAT和VMAT计划,比较其剂量学、机器跳数（MU）和治疗时间的差异。 结果:（1）11例肺癌患者的双弧IMAT和VMAT计划均能满足临床要求,IMAT和VMAT计划的靶区最小剂量D98%、最大剂量D2%、平均剂量（Dmean）、靶区均匀性指数、靶区适形度指数相近,无明显差异。靶区覆盖率VMAT计划好于IMAT计划。（2）危及器官受量:全肺的V5、V10、V20、Dmean和心脏的V20,VMAT计划比IMAT计划低。全肺的V30、心脏的V30、脊髓的最大剂量D1%,两种计划之间无明显差异。（3）正常组织在低剂量部分V5、V10、V15和Dmean,VMAT计划低于IMAT计划;V20、V25两种计划无明显差异;接近处方剂量部分V30、V35、V40,VMAT计划高于IMAT计划。（4）出束时间和MU:VMAT计划相比于IMAT计划,治疗出束时间大大减少,VMAT计划出束时间仅为IMAT计划出束时间的62%。两者的MU无明显差异。（5）两种计划的剂量验证通过率均大于95%,达到98.72%以上,能满足治疗要求。VMAT计划的剂量验证通过率略低于IMAT计划,相差约0.44%。 结论:VMAT技术相较于IMAT技术,其计划调制能力更强,可得到更优的靶区剂量分布,提高治疗效率,可以更好地保护危及器官,尤其是减少肺的低剂量照射体积。因此,在肺癌的旋转调强放射治疗中,VMAT技术相较于IMAT技术存在较大的优势。