调强放射治疗笔形束算法研究

目的：探讨笔形束算法的原理应用于调强放射治疗计划的临床物理数据，参数修正方法。方法i对有限元笔形束算法的计算模型进行分析利用蒙特卡罗算法对利用大野数据推导的有限元笔形束算法数据进行对照分析，采用有限元笔形束算法的计算误差进行验证。结果：有限元笔形束算法模型得到的数据与测量数据对比，PDD数据有很好匹配，误差〈2％；Profiles数据在半影区域和射野边缘区域最大达到4％。利用大野线性关系得到的小射野输出因子与MonteCarlo算法得到的输出因子具很好的一致性。结论：以有限元笔形束算法模型为基础的调强放射治疗计划系统在临床剂量计算中能得到较好的精度，可提高计算速度。利用大野数据推导的小野输出因子，可以代替用Monte Carlo算法得到的射野输出因子。     

应用密度填充及伪影消减技术提高带金属植入物患者IMRT剂量准确度研究

目的探讨提高带金属植入物患者放射治疗计划剂量计算准确度的方法。方法利用具有金属伪影消减技术的CT模拟机对插入金属棒的CIRS调强模体和8例椎体中植入了钢钉并接受放疗的患者进行扫描,在获得的常规CT图像、金属伪影消减技术CT图像及对其金属区域进行密度填充的图像上设计治疗计划。在模体中比较单个射野及IMRT计划的计算结果与剂量测量结果,同时对患者IMRT计划中金属植入物及其伪影对照射剂量产生的影响进行分析。结果基于常规CT图像的放疗计划中,射野入射路径未通过金属区域时,单个射野的剂量计算误差为3.85%,通过金属区域时射野计算误差范围达4.46%~74.11%。IMRT计划中存在入射路径通过金属区域的射野时,其误差可能超出临床可接受的范围,计算误差随这种射野所占剂量权重的增加而变大。当采用密度填充及伪影消减技术处理图像后,上述单个射野的计算误差分别为1.23%和0.89%~4.73%,IMRT计划的剂量误差为1.84%。若单独采用密度填充技术处理金属区域,IMRT计划的剂量误差为1.88%。基于常规CT图像的患者IMRT计划中,受金属植入物及其伪影的影响,实际靶区受到的最小剂量、平均剂量及处方剂量覆盖率较计划结果下降,危及器官剂量相近。结论基于常规CT图像的放疗计划中,入射路径通过金属区域的射野可能产生较大的剂量计算误差。如果植入的金属材料已知,在计划系统中对金属区域进行密度填充能有效提高计划的剂量计算准确度。伪影消减技术能显著改善图像质量,进一步减少剂量计算误差,对于配备这种功能的CT机进行带金属植入物患者的模拟定位时应作为常规技术。     

宫颈癌调强放疗中两种计划方法的比较

目的:研究宫颈癌大野调强放疗(Intensity-modulated radiation therapy IMRT)时分野和限定射野两种方法的差异.方法:选取接受放疗的宫颈癌患者10例进行研究,对每例患者分别使用两种方法设计调强计划,在射野参数和优化条件相同的前提下,比较两种计划模式下体积直方图(DVH)、靶区和危及器官的剂量、子野数、机器跳数.结果:两种计划模式设计的计划均满足临床要求,剂量分布一致,DVH图相似;与分野法相比,限定射野法靶区的剂量均匀性稍好,子野数减少(16.99%)和机器跳数减少(13.44%).结论:与分野法相比较,限定射野的方法更适用于大野宫颈癌的调强计划设计.     

利用二维电离室矩阵验证鼻咽癌调强放射治疗的剂量分布

[目的]比较实际受照的剂量分布与计划的剂量分布,评价鼻咽癌调强放射治疗（IMRT）计划临床治疗的准确性。[方法]选取将做调强放射治疗的8例鼻咽癌患者,做好调强放射治疗计划,并将计划移植到二维电离室矩阵,生成验证计划,在加速器上进行模拟治疗,利用二维电离室矩阵进行测量,将测得的数据和原计划的数据进行比较和分析。[结果]经过gamma分析（按3mm和5%的误差标准）,98.2%的射野通过率超过95%,平均通过率为97.13%±1.27%,只有一个野的通过率小于95%为94.66%。[结论]实际测量的剂量分布与计划计算的剂量分布符合的较理想,可用于临床治疗。     

肺癌调强放疗计划AAA算法与PBC算法比较研究

目的 比较Eclipse治疗计划系统笔形束卷积算法(PBC)和各向异性分析算法(AAA)在肺癌调强放疗计划的剂量学差异,并对两种算法进行胸部模体的剂量测量验证。
方法 选取10例肺癌调强放疗计划,分别使用PBC算法与AAA算法进行剂量计算,比较计划靶体积剂量分布及肺和脊髓受量差异。然后将不同算法的治疗计划移植至模体上,对模体内多点进行验证测量,比较计算值与测量值一致性。对两种算法的剂量比较行配对t检验。
结果 与PBC算法相比,AAA算法的计划靶体积D_max更高(t=－4.03,P=0.010)、D_min更低(t=5.09,P=0.040),处方剂量对计划靶体积覆盖体积减小;AAA算法的肺D_mean、V₂₀和脊髓D_max高于PBC算法(t=－3.99、－2.79、－5.46,P=0.010、0.038、0.003)。验证测量结果显示AAA算法计算值与测量值平均偏差<2%,等中心点处优于PBC算法(t=－3.82,P=0.012)。
结论 肺癌调强放疗计划PBC算法高估了靶区剂量、低估了肺和脊髓剂量,因此推荐使用对组织不均匀处理能力更强的AAA算法。     

乳腺癌保乳术后调强放疗摆位误差的剂量学研究

目的:研究乳腺癌保乳术后调强放疗摆位误差对靶区内剂量的影响.方法:使用电子射野影像系统(EPID),在治疗初及治疗中对10例乳腺癌保乳术后病人调强放疗时所拍摄的60幅射野图像,与计划系统生成的标准射野数字重建(DRR)图像进行比较,测量每一位病人的平均摆位误差数值.比较初次调强放射治疗计划( 对照组)和参考误差后制定的调强放射治疗计划(试验组)二者靶区剂量体积直方图差异.结果:10例患者摆位误差在左右(X)和头脚(Y)及前后(Z)的平均移动偏差分别为(0.8±1.3)mm、(3.2±2.5)mm、(1.8±1.5)mm.对照组、试验组中CTV的D95分别为4992cGy±38cGy、4916cGy±113cGy,V105%分别为24.2±18.6、31.8±24.3;V110%0.12±0.4 、1.8±1.3.结论:乳腺癌保乳术后调强放疗PTV外放5mm是可行的.     

调强放疗中小野剂量学特性研究

目的对加速器小野的剂量学特性进行研究,以指导调强放疗在临床上的应用。方法计算西门子primusM加速器小野条件下的总散射因子并比较相对剂量分布的测量和计算结果。结果在小野测试中,当治疗计划系统计算精度优于0.2 cm时,>2 cm×2 cm射野的总散射因子的计算值误差<3%,所有射野的计算与测量的相对剂量分布均较为吻合,但<2 cm×2 cm的射野在边缘低剂量区有一定的偏差。结论对于治疗计划系统计算的小射野剂量分布的误差在调强计划设计上应加以考虑,多叶准直器的到位精度对小射野剂量影响不容忽视。     

针对患者调强放射治疗计划的剂量学验证

目的建立针对调强放射治疗患者的剂量学验证方法。方法对100例患者进行的剂量验证共有3个测量项目一是采用小灵敏体积的电离室在仿人形模体中测量靶区剂量参考点(一般是射野等中心点)的绝对剂量,二是采用胶片测量一个治疗计划的所有射野在仿人形模体内形成的复合剂量分布,三是采用胶片或半导体探测器阵列在干水模体中测量单个射野的强度分布。由于完成全3个测量项目占用机器的时间过长,实际操作时采用自适应的方式,即首先测量靶区剂量参考点的绝对剂量,如果剂量误差在允许范围内,则不再进行其他的测量;如果剂量误差超出允许范围,则增加两个电离室测量点,并采用胶片测量横断面的剂量分布和(或)射野强度分布。结果93%患者的计划可以顺利实施,其他患者的计划需要调整铅门位置或完全重新设计。87%患者计划的剂量误差在临床可以接受的范围内,其他患者的计划需要对射野机器跳数进行修正;修正系统误差后,有96%患者计划的剂量误差在临床可以接受的范围内。结论利用已有的设备条件建立了患者调强放射治疗计划的剂量学验证方法,这种方法随着设备条件的改善和经验的积累还会进一步完善。针对患者的计划进行剂量学验证是很有必要的。     

鼻咽癌动态调强放疗计划的剂量学验证

目的建立鼻咽癌动态调强放疗计划的剂量学验证方法。方法对80例鼻咽癌动态调强放疗计划分别进行3个项目的剂量验证一是用电离室在人体等效模体中测量靶区参考点的绝对剂量,二是使用二维电离室矩阵测量调强计划每个射野的剂量强度分布,三是使用慢感光胶片竖插在模体内,测量调强计划横断面的剂量分布。结果92.5%计划靶区参考点的绝对剂量误差小于5%,在改用体积较小的电离室和调整机架角度避开固定装置重新制定计划后,所有计划靶区参考点的绝对剂量误差也都小于5%。有88.1%的照射野剂量分布误差小于3%。结论为了得到更加真实的测量结果,建议所有测量,尤其是绝对剂量测量都在计划实际机架角度下进行。利用二维电离室矩阵可定量分析照射野剂量分布误差,并且省时省力,有利于验证工作的常规化。胶片法验证由于费时费力且误差较大已趋于淘汰。对于动态调强计划,模体计划各个射野的机器跳数(MU)应与实际计划相同,这样才能得到更加真实的测量结果。     

鼻咽癌调强放疗靶区安全外扩边界研究

目的:利用电子射野影像验证系统(electronic portal imaging device,EPID)监测鼻咽癌调强放疗的摆位误差为PTV外扩边界提供依据,使得放射治疗计划的设计更为科学合理.方法:随机选取50例鼻咽癌调强放疗患者,采用“盲拍”模式获取患者治疗前及每周的摆位误差结果,根据公式MPTV =2.5∑ +0.7σ计算CTV到PTV外扩边界.结果:在左右、上下和前后各方向的误差分别为(0.0046±0.0875) cm,(0.048 3±0.065 1)cm和(0.027 2±0.137 3)cm;得到左右、上下和前后方向上外扩的边界分别为0.1 cm、0.4 cm、和0.4 cm.结论:通过图像引导方式监测患者的摆位误差情况,可以评估靶区安全的外扩边界.为保证肿瘤区域得到准确的剂量和减少正常组织受量,PTV外扩边界理论上应不小于0.4 cm.