ADAC逆向调强放射治疗计划的验证

目的验证ADAC逆向调强治疗计划系统的物理精度.方法用胶片和电离室,检测IMRT 的MLC形状、空间点的绝对吸收剂量和等剂量曲线.结果IMRT的 MLC形状符合度误差1 mm,空间点绝对吸收剂量与计划计算的误差3.6%,等剂量曲线分布的胶片测量结果与计划计算的很接近.结论ADAC逆向治疗计划系统符合临床要求.     

逆向计划调强适形放射治疗的质量保证

目的：通过一系列调强验证方法的研究，探讨逆向计划调强适形放射治疗（IMRT）的质量保证方法是否可行。方法：用Varian Cadplan三维治疗计划系统中Helios逆向计划系统对前列腺癌、鼻咽癌、脑瘤、胰腺癌、椎骨转移癌等设计并进行IMRT。为验证计划系统生成的各个照射野注量图与实际注量图的一致性，将剂量胶片放在平板有机玻璃体模下，使计划中的各个照射野始终垂直于体模表面；调用患者治疗数据分别单独照射，冲洗胶片后与计划得出的注量图进行比较。将剂量胶片夹在仿真体模适当的部位，调用患者治疗数据对体模进行模拟照射，由此得出轴向截面上的等剂量分布，与计划的等剂量曲线拟合比对。用电离室和水箱验证等中心和偏离点的绝对剂量。在模拟机或加速器上拍正侧位照射野验证片，与CT模拟数字重建的射线影像片比较，验证等中心位置。结果：各射线束轴垂直方向测得的注量图与计划系统计算的一致；等中心点绝对剂量测量的结果与计划计算的误差在3％以内，偏离点绝对剂量误差较大；轴向截面等剂量曲线分布的胶片测量结果与计划计算的很接近；等中心位置误差在3mm以内。结论：近一年的实践证明在IMRT中所采用的上述质量保证措施是切实可行的。     

调强放射治疗的物理剂量验证

目的：检测调强适形放射治疗（Intensity modulatet radiation therapy,IMRT)的剂量误差,探索IMRT的质量控制和质量保证的措施和方法。方法：（1）用体模治疗计划移植的方法对43例IMRT治疗计划的照射区以电离室作实际物理剂量测量,以验证治疗计划系统剂量计算的准确性,照射设备的可靠性和稳定性,修正IMRT治疗剂量误差和确定其剂量精度范围。（2）选取计划照射区内剂量梯度变化较大处进行重复摆位测量剂量,推算和验证由于摆位误差可能造成的剂量误差。结果：（1）与计划剂量比较,实际测量剂量的相对误差范围为-0.74%-4.98%并近似正态分布,平均误差为2.38%。标准差为1.39%,标准误为0.21%。全部43例的剂量误差均在5%以内。（2）实际测量的剂量梯度变化与计划剂量梯度一致,全部计划中的最大梯度值为15%/mm。在该处重复摆位测量的最在与最小值的相对差别为1.97%。结论：用体模计划移植测量方法能有效检验IMRT计划计算和执行的误差,可作为每个病人治疗前的剂量验证常规方法;IMRT治疗精度的保证需要优于1mm的额外精确摆位。     

调强放疗计划系统的剂量学特性测试方法

目的建立治疗计划系统调强放疗(IMRT)功能的剂量学特性测试方法,以期确定系统计算IMRT照射野或计划的剂量准确性。方法多叶准直器(MLC)调强是IMRT的主要实现方式,针对MLC特点设计一组测试例,测试这些特点对IMRT射野剂量分布的影响。与传统铅门相比, MLC设计的特点和带来的影响包括:(1)MLC叶片末端可能采用弧形端面设计,引起叶片末端效应; (2)MLC叶片侧面采用凸凹槽咬合设计,引起凸凹槽效应;(3)MLC叶片厚度通常比铅门簿,因此对原射线的衰减有差别;(4)IMRT照射野多个子野叠加照射形成的剂量分布将体现前述三个特点的综合效果。结果所有测试例的绝对剂量误差都较小,只有1个>2%。除了T1b和在10 cm深度时的T2外,其他测试例在3%/3 mm时的通过率都>95%。T1b和在10 cm深度时的T2位置处的计算剂量都偏高。除了对MLC凸凹槽的模拟稍差之外,经调整后的机器模型可计算得到相对准确的剂量分布,模型的各个参数基本已是最优值。结论实验结果显示该方法可准确反映MLC的设计特点对剂量的独立影响和综合影响,设计的测试方法适合于计划系统IMRT功能的验收测试。     

MLC叶片宽度对IMRT计划的影响

目的:探讨不同多叶准直器(multileaf collimator,MLC)叶片宽度对调强放疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)治疗计划的影响。方法: 用ADAC Pinnacle 3型计划系统,对实施IMRT 的11 例鼻咽癌患者,分别用叶片等中心宽度5 mm 和10mm的MLC制定放疗计划,依照剂量体积直方图(dose volume histogram, DVH)对靶区剂量进行综合分析评价,并比较适形指数(radiation conformal index, CI)和剂量均匀指数(homogeneity index,HI)。结果:两种治疗计划的靶区剂量配对t检验显示,靶区和腮腺之间差异有统计学意义,P<0 .05(P值分别为0 .036、0. 002 和0. 001);脑干及脊髓之间差异无统计学意义,P>0 .05(P值分别为0 327和0 545)。5 mm MLC 计划的靶区平均剂量略高于10 mm MLC计划,而两侧腮腺、脑干、脊髓的剂量降低。5 mm MLC计划的CI值明显高于10 mm计划的CI值,t= 9 .779,P= 0 .000。两种计划的HI 值差异无统计学意义,t= 1 257,P= 0 .237。结论:5 mm MLC与10 mm MLC比较,前者适形度好,靶区剂量更均匀,更适合于形状不规则而且邻近危险器官的病灶IMRT。     

乳腺癌全乳调强放射治疗计划设计方法的研究

背景与目的: 调强放射治疗(IMRT)可显著改善全乳切线野照射中靶区与邻近危及器官的剂量学分布,然而各放疗单位优化设计全乳IMRT计划的方法仍存在较大差异.本研究利用三维治疗计划系统进行全乳IMRT的多种计划设计,以探讨最优化的设计方法.方法: 选择10例接受保乳手术的乳腺癌病例进行全乳放射治疗的常规、正向与逆向计划设计.用子野总数、总跳数等评价计划效率,用剂量体积直方图(DVH)比较靶区剂量和危及器官的受照射剂量差异.结果: 正向IMRT计划包括人工优化法(M0)、多点强制均匀优化法(P0)和自动逆向优化法(A0)等3种,子野总数的中位数分别是5、5.5和5个,逆向IMRT的中位数为20个.总跳数分别为225.8、228.4、226.4和345.8.在正向调强计划中,靶区覆盖率和剂量分布均匀性以A0计划较好(P≤0.01),而心脏、同侧肺、肝脏、对侧肺和对侧乳腺的平均剂量(D<,mean>)在A0和P0计划中明显小于M0计划(P≤0.05).逆向IMRT计划在改善PTV剂量分布均匀性以及减少OARs照射上较正向IMRT计划更好(P≤0.05).结论: 初步建立了全乳IMRT计划设计的方法,以正向计划中A0优化法在效率和剂量学优势上最适合.逆向IMRT计划较正向计划体现了更好的剂量学优势,但需要进一步研究其成熟的设计方法.     

用放射性铬胶片进行调强放疗剂量验证的研究

目的研究新型放射性铬胶片(RCF)的剂量响应特性,探讨其用于个体化调强放疗(IMRT)平面剂量验证的临床应用方法和剂量精度,简化传统胶片剂量测量系统的质控过程,建立更可靠易行的调强放疗剂量分布验证系统。方法采用阶梯式剂量-光密度刻度方法校正RCF和传统胶片(EDR2),比较两者剂量学特性与测量精度差别及过程的质控要求。采用模体内剂量实测方法,以RCF和EDR2胶片分别测量验证IMRT计划在同一平面的剂量分布,并与治疗计划系统计算的剂量注量分布、离轴剂量分布曲线、等剂量曲线等进行比较,评价RCF用于IMRT剂量分布验证的效果。结果在0～500 cGy外照射剂量范围内,RCF/VXR-16和EDR2/VXR-16胶片剂量系统的测量离散度均不超过0.70%,平均不确定度分别为0.37%和0.68%。IMRT剂量分布验证的RCF测量和严格执行冲片质控的EDR2胶片测量结果十分相近,两者在模体内同一平面与计划计算的最大离轴剂量偏差分别为3.1%和3.6%,相同DTA与△D设定值的γ像素符合率分别为94.28%和92.92%。结论RCF的剂量系统应用于临床个体化IMRT平面剂量验证,有较高可靠性和可信度,且操作和质控过程与传统剂量胶片相比大大简化,可以在临床推广应用。     

国产加速器IMRT和VMAT的剂量学测试

目的 应用TG119报告中的测试例对联影公司URT-Linac 506C加速器和URT计划系统FF模型进行全面的评估。方法 主要研究调强放疗(IMRT)和容积调强弧形治疗(VMAT)计划剂量目标、点剂量和剂量分布计算准确性。测试模体采用AAPM TG119号报告测试例模体,主要包括模拟多靶区、模拟前列腺肿瘤、模拟头颈肿瘤和模拟C形靶区(简单)等。使用指形电离室和胶片,在URT计划系统(临床实验版本)和URT-Linac 506C加速器上分别优化计算和测量剂量,并分析计划剂量和测量值之间的偏差。结果 URT计划系统中的4个测试案例的计划剂量目标均满足TG119标准要求。对于不同案例点剂量验证,IMRT计划最大误差为2.62%,VMAT计划最大误差为 3.90%,均满足TG119 报告中点剂量误差小于4.5%的要求。复合剂量分布胶片测量结果的γ通过率IMRT计划均>97.50%,VMAT计划均>93.27%。结论 URT-Linac 506C加速器和URTT放疗计划系统FF计算模型性能试验结果均达到TG119报告验证标准。     

二维半导体探测器阵列与免洗放射性铬胶片在调强放射治疗计划剂量验证中的应用比较

[目的]比较两种放射剂量探测器（二维半导体阵列和放射性铬胶片）用于剂量分布测量的特性差异．探索和优化调强放射治疗（IMRTt计划验证与质量保证工作的规范及效率。[方法]分别应用该两种探测器对根据实际IMRT计划在模体上移植生成“归一侧强野”和“合成调强野”验证计划进行剂量分布测量，比较两者之间及与计划计算的剂量分布差异。[结果]对同一个“归一调强野”验证计划；二维半导体阵列和放射性铬胶片测量的γ像素通过率分别为99．4％和95．0％；对相同IMRT计划的生成的“合成调强野”验证计划．放射性铬胶片测量的通过率为93．59％。[结论]两种剂量探测方法均方便易行，在对归一调强野验证计划的测量中均获得较满意的验证结果：同一IMRT计划的归一调强野与合成调强野验证结果可能有明显差异．建议适当提高归一调强野方式的IMRT计划验证的通过率指标，以更好地保证实际合成的IMRT治疗剂量分布的精确度。     

静态调强放疗中剂量率和叶片位置容差对点吸收剂量的影响

目的 研究调强放疗中剂量率和多叶光栅的叶片位置容差对点吸收剂量(绝对剂量)的影响.方法 选取2例前列腺癌患者的调强治疗计划.将该计划移到封闭小水箱(水模)上,在剂量率分别为100、200、300、400、500 MU/min情况下,利用电离室测量点吸收剂量.调整水箱位置使电离室位于剂量梯度比较小区域,以使剂量梯度对测量结果的影响降到最低.在测量多叶光栅叶片位置容差对点吸收剂量影响时,剂量率不变,叶片位置容差分别为1、2、3、4 mm,调用该治疗计划进行实际测量.治疗计划系统为瓦里安Eclipse,实际测量用瓦里安加速器23EX.结果 随剂量率增大,点吸收剂量测量偏差也增大,最大值和最小值相差1.2%.在叶片控制系统正常工作情况下,叶片位置容差对点吸收剂量影响很小,测量结果相近.结论 因实际治疗时点吸收剂量(绝对剂量)偏差会随剂量率增大而增大,为提高治疗速度并考虑到剂量率对生物效应的影响,在提高剂量率同时也应尽量避免高剂量率所带来的误差,选择合适的剂量率进行治疗.叶片位置容差对点吸收剂量影响不大,但该数值不应设置太大,是为保证实际叶片位置尽可能接近于MLC文件中给出的数值,使实际剂量分布无论在剂量梯度大或剂量梯度小的区域都能与计划所给出的分布尽可能相近,如果叶片控制系统出现故障也可能尽早发现.     

非小细胞肺癌6MV-X射线和10MV-X射线调强放射治疗计划的剂量学比较

目的比较非小细胞肺癌(NSCLC)调强放射治疗(IMRT)计划中采用6MV-X和10MV-X射线治疗的剂量学差异。方法应用ADAC Pinnacle8治疗计划系统提供的卷积/迭加法对两种能量条件下相同靶区的IMRT计划进行剂量计算,通过剂量-体积直方图(DVH)参数(最大剂量、平均剂量和处方剂量)、均匀性指数(HI)以及适形指数(CI),比较8例肺癌患者的6MV-X和10MV-X射线的IMRT计划的物理学参数。结果两者靶区的平均剂量、HI和CI之间差异比较无明显统计学差异,但6MV计划中高剂量覆盖靶区的程度优于10MV计划;正常肺组织、心脏、脊髓等危及器官(OAR)的受量基本相同。结论对于肺癌的放射治疗建议选用6MV-X射线。     

非小细胞肺癌6MV-X射线和10MV-X射线调强放射治疗计划的剂量学比较

目的比较非小细胞肺癌（NSCLC）调强放射治疗（IMRT）计划中采用6MV-X和10MV-X射线治疗的剂量学差异。方法应用ADAC Pinnacle8治疗计划系统提供的卷积/迭加法对两种能量条件下相同靶区的IMRT计划进行剂量计算,通过剂量-体积直方图（DVH）参数（最大剂量、平均剂量和处方剂量）、均匀性指数（HI）以及适形指数（CI）,比较8例肺癌患者的6MV-X和10MV-X射线的IMRT计划的物理学参数。结果两者靶区的平均剂量、HI和CI之间差异比较无明显统计学差异,但6MV计划中高剂量覆盖靶区的程度优于10MV计划;正常肺组织、心脏、脊髓等危及器官（OAR）的受量基本相同。结论对于肺癌的放射治疗建议选用6MV-X射线。     

二维电离室矩阵在调强放射治疗中的剂量验证

目的:对逆向调强计划进行剂量学验证,保证IMRT计划临床实施的正确性。方法:利用ELEKTA precise直线加速器6MV X线,对pinnacle治疗计划系统设计的调强治疗计划。采用PTW公司的729二维电离室矩阵进行平面剂量的验证。结果:平面剂量验证采用Gamma分析(3%/3mm),结果是计划的测量点通过率均＞95%。结论:实际测量的剂量分布与计划计算的剂量分布符合的相当理想,可用于临床治疗。     

铜补偿器IMRT技术的初步临床研究——中国学者SCI收录期刊论文二次中文发表的意义

目的 初步评价铜补偿器IMRT技术的可行性和临床价值。方法 选取IMRT计划系统中10例肿瘤患者,其中鼻咽癌3例、食管癌4例、直肠癌3例。首先通过电离室测量6 MV射线在一组不同厚度铜板的衰减系数,拟合出厚度计算公式;然后将计划系统导出的计划文件转换为补偿器厚度矩阵,将其导入数控机床完成补偿器切割制作,最后在均匀体模上实施基于补偿器的IMRT计划。采用胶片测量平面剂量,与计划系统计算的平面剂量做3%/3 mm标准下的γ分析。配对t检验MLC计划和铜补偿器计划的机器跳数差异。结果 根据实际测量拟合出的公式准确计算出切割深度,利用计划的RTPLAN文件成功转换出数控机床所需切割文件。计划验证结果显示10例患者γ通过率最低为90.2%,最高为98.2%,均满足临床计划要求。铜补偿器IMRT计划的机器跳数低于MLC的IMRT计划(873.9∶975.1,P=0.005)。结论 基于铜补偿器的IMRT技术可以满足临床治疗的要求。     

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。     

脑胶质瘤的调强放射治疗：附7例临床分析

背景与目的：脑胶质瘤的治疗手段主要是手术和放射治疗，其中放射治疗在综合治疗中的地位越来越受到重视。本文介绍适形调强放射治疗(Intensity modulated radiation therapy，IMRT)技术在脑胶质瘤中的应用及可行性分析。方法：对7例接受IMRT的脑胶质瘤术后患者的治疗计划进行评估，根据ICRU50号和62号报告要求勾画肿瘤靶区，通过Corvus3．0逆向计划计算系统分别得出肿瘤靶区的剂量分布情况以及肿瘤周围重要器官的所照射剂量。结果：肿瘤靶区最小、最大、平均剂量分别为63．17Gy、73．03Gy、69．93Gy，平均D95为67．25Gy，平均V95为99．99％。各重要器官所接受的照射量明显低于常规放疗技术中的最小耐受剂量。结论：从剂量学和放射生物学角度来看，IMRT技术在脑胶质瘤放疗方面应有一定的优势。     

螺旋断层放疗系统调强放疗验证

目的 通过螺旋断层放疗系统一系列调强放疗验证方法的研究,探讨其调强放疗的质量保证验证方法是否可行.方法 采用断层放疗计划系统进行调强放疗计划设计.为实现其剂量验证,笔者采用圆柱形固体水模体、0.056cm3 AISL电离室及EDR2胶片来实现对计划进行绝对剂量及相对剂量验证.将剂最胶片和电离室分别置于模体中,调用患者治疗计划束流数据对模体进行模拟照射;由此得出轴向截面上的等剂量分布和点绝对剂量,与计划模体的等剂量曲线及计算剂量结果进行比对.束流照射前,利用调强放疗兆伏特CT对摆位模体实行图像引导,与计划系统中模体千伏特CT图像进行配准比较,实现验证模体摆位准确性.结果 轴向测得注量分布与断层放疗计划系统计算结果相一致,测量点绝对剂量测量的结果与计划系统的计算误差均在±3%以内.测量模体的摆位误差基本可保持在1mm以内,但由于床从摆位虚拟中心到束流中心之间存在垂直下降2mm的系统误差,需要在模体或患者摆位中予以考虑.结论 3个月临床实践证明断层放疗的调强放疗所采用上述质量保证措施是切实可行的,建立了其质最保证体系.     

利用0.13cc电离室对头颈部肿瘤调强放疗计划的剂量学验证

目的:利用0.13cc电离室对头颈部肿瘤调强适形放射治疗(IMRT)计划进行剂量学验证.方法:将20例头颈部肿瘤患者的IMRT计划分别移植到经过CT扫描的调强体模,生成验证计划,将0.13cc电离室放置到调强体模中在加速器下执行验证计划,在治疗计划系统中算出电离室所在区域的吸收剂量为计划剂量,按验证计划照射测量到的电离室吸收剂量为实测剂量,将二者进行比较得出误差.相对误差=(计划剂量-实测剂量)/实测剂量.百分误差超过±5％,说明计划在执行中剂量误差过大,计划需要修正.结果:20例患者中有17例患者验证的误差在±5％以内,表明计划通过;有3例患者误差超过±5％以内,计划需重新修改,计划通过率为85％.结论:剂量学验证确定IMRT治疗剂量的置信度,保证治疗计划的准确实施,提供了临床评价治疗计划的依据.     

鼻咽癌IMRT和VMAT计划对机器跳数和MLC误差剂量学敏感度对比研究

目的 模拟机器跳数(MU)和多叶准直器(MLC)叶片位置在计划执行时可能产生的系统误差,检测并分析鼻咽癌静态IMRT和VMAT计划对上述误差的剂量学敏感度。方法 选取5例已行IMRT的鼻咽癌计划,在相同物理参数的基础上重新制定VMAT计划,修改两组计划的MU,引入1.25%、2.50%、5.00%系统误差;同时修改计划的MLC原始文件,引入0.25、0.50、1.00、1.50、2.00 mm系统误差,模拟治疗计划执行过程中可能出现的叶片不到位情况。其中MLC系统误差的运动方式为两侧MLC叶片朝同个方向运动和两侧MLC叶片朝相反方向运动(射野外扩或内收)。采用线性回归分析法计算并比较IMRT和VMAT计划相对于MU和MLC系统误差的剂量学敏感度差异。结果 随着MU系统误差增加,IMRT和VMAT计划的靶区和OAR受量呈线性增加,且满足R²=0.992~1(P<0.05);对于MLC的误差,IMRT和VMAT计划的靶区和OAR相应剂量学参数的偏移误差引起的敏感度最小,分别为-0.26%/mm和-0.65%/mm;其次是外扩误差4.87%/mm和8.68%/mm,最大的是内收误差-6.04%/mm和-9.88%/mm。此外,3种类型误差中VMAT计划由误差引起的剂量学敏感度大于IMRT计划。结论 MU和MLC的系统误差对鼻咽癌IMRT计划的剂量分布有显著影响,尤其是VMAT计划。做好加速器MLC的日常QA工作对更好、更精确地实施放疗计划有着重要的意义。     

调强验证中胶片刻度方法的研究

胶片测量方法因空间分辨率高，是目前临床上用于调强放疗（IMRT）计划剂量分布验证的主要方法。虽然在胶片测量过程中其精度会受多种因素影响，但通过一系列质量保证措施可达到调强验证要求。在众多控制措施中最重要的方法是，每次都必须建立一个胶片光密度和剂量的转换曲线，对验证测量胶片进行剂量刻度，使胶片在处理过程中的误差降至最低。[第一段]