瓦里安加速器动态治疗日志文件在多叶准直器到位精度检测中的应用研究

目的 利用瓦里安直线加速器动态治疗日志文件检测多叶准直器(MLC)叶片到位精确度.方法 预先设计一组专用动态治疗MLC文件(PMLC),分别记录两台瓦里安直线加速器10次动态运行时的日志文件,将之转换成MLC文件(DMLC)并与PMLC进行比较.分析两个文件中每个叶片的位置值偏差,分别比较两台加速器10次动态运行之间叶片位置的一致性,分析MLC叶片的到位重复性.对两台加速器数据比较行Wilcoxon非参数检验.结果 两台加速器间10次运行的叶片位置偏差平均值相似,分别为0.29～0.29、0.29～0.30 mm(z=-0.77,P=0.442),两者约40%、30%、20%、10%的叶片位置偏差分别在≤0.2、0.3、0.5、0.4mm内,其最大偏差值为0.5 mm.两台加速器10次运行间叶片位置完全一致的百分比分别为86.0%和87.7%,偏差值＜0.05 mm的分别为96.6%和97.3%,其最大偏差值为0.09 mm.结论 动态治疗日志文件可以实时反映多叶准自器叶片的实际位置,用来检测叶片到位精度以及重复性简单直观、实时准确;经检测的两台多叶准直器叶片到位精确、重复性好,符合动态治疗的精度要求.     

瓦里安直线加速器多叶准直器维修和保养经验

本文系统介绍了瓦里安直线加速器多叶准直器(MLC),按部件详细分析其常见故障的判断及维修方法,以及日常保养内容和具体方法。     

加速器机架角度对多叶准直器叶片到位精度的影响

目的 测量加速器机架角度对多叶准直器叶片到位精度的影响.方法 用柯达X-omat-V胶片进行测量,选定合适叶片位置和机架角度,保证精确摆位,用RIT113胶片分析软件对曝光的胶片做分析.结果 在所有测量情况下,绝大部分叶片到位偏差都<0.5 mm,只有在机架角270°、叶片从左向右运动情况下有2对叶片到位偏差>1 mm.结论 机架角度即重力对多叶准直器叶片到位精度确有影响,精确摆位对测量工作至关重要.     

加速器多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响

[目的]研究加速器不同机架角时多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响。[方法]用MapCheck二维半导体矩阵进行测量,预选静态调强和动态调强中大小合适的单方向治疗野和机架角,保证精确摆位和测量相应平面剂量,用MapCheck剂量分析系统的γ（3mm,3%）分析方法对相应通过率进行定量分析。[结果]当加速器机头为0°时,不同机架角静态调强与机架角为0°时静态调强平均通过率相差2%以内,动态调强与机架角为0°时平均通过率相差更大,但误差都在5%以内,但当加速器机头为90°时不同机架角时静态调强和动态调强与机架角为0°时的平均通过率都比较相近,这时多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响最小。[结论]当加速器机头为0°时不同机架角多叶准直器叶片重力对放疗剂量确实有影响,但当机头为90°时不同机架角多叶准直器叶片重力对放疗影响大大减少。为了减少多叶准直器叶片重力对放疗剂量的影响也应对多叶准直器叶片做定期的维护和保养。     

多叶准直器射野处方剂量的快速计算

建立一种计算多叶准直器 (MLC)不规则射野处方剂量的快速方法。方法　考虑到MLC射野的边缘是台阶状、叶片位置坐标可以由治疗计划系统或与MLC配套的叶片位置产生器打印输出这两个特点 ,首先由叶片位置坐标计算出射野周长和面积 ,然后由面积周长比法计算出不规则野的等效方野边长 ,最后按照处理常规方野的方法计算处方剂量。结果　作为例子 ,计算了采用SSD技术的全脑全脊髓照射野和采用SAD技术的鼻咽癌面颈联合野的处方剂量。结论　这种方法适合于靶区参考点位于射野中心区域未被遮挡的情况。与Clarkson积分等其它方法相比 ,它具有快速简单的特点。     

动态多叶准直器精度对调强放疗的剂量学影响和容差研究

目的 定量研究多叶准直器(MLC)位置误差对固定野动态调强放疗(dMLC-IMRT)计划的剂量学影响,为该治疗技术确立MLC质控精度和运行容差提供指导。方法 模体研究使用计划系统中建立以5、10、20mm为子野宽度的三组条形10cm×10cm动态滑窗测试野计划。患者计划抽取7种常见肿瘤的临床治疗计划,包括鼻咽癌、胶质瘤、肺癌、食管癌、宫颈癌、前列腺癌和乳腺癌,每种 6例。模拟MLC误差包括系统性开/关误差、系统性偏移误差和随机误差,对原计划引入MLC误差生成模拟计划,比较原计划和模拟计划的剂量学差异。结果 模体研究结果表明剂量偏差与系统性开/关误差成正比,与子野宽度成反比;系统性偏移误差导致积分剂量的整体偏移,对射野中心剂量无影响。患者计划研究结果表明系统性开/关误差对剂量学有影响,7种常见肿瘤计划靶区的剂量敏感性为 7.258~13.743%/mm,剂量敏感度与平均子野宽度负相关;系统性偏移误差引起的每毫米剂量学偏差均<2%;2mm以下随机误差时引起的剂量学变化在临床上可忽略不计。结论 对于行固定野动态IMRT计划宜限制子野最小宽度,而加速器端应加强对MLC的质控。为了确保靶区剂量的不确定度<3%,支持2mm随机误差应作为固定野动态IMRT时的运行容差,0.2mm每侧或0.4mm单侧的对齐精度作为质控精度以保证不同肿瘤的放疗剂量准确性。     

宫颈癌放疗中多叶准直器角度改变对放疗过程的影响

目的:探讨设计宫颈癌调强计划时,调整多叶准直器对放疗过程的影响。方法:随机抽取12例宫颈癌患者,在其他各项参数设置一样的情况下,采用系统默认的0度角为对照组,调整角度为观察组,据此两种方案制定放疗计划。在满足临床靶区要求的条件下,比较小肠、膀胱、直肠等重要危及器官受量和治疗时长。结果:对照组靶区适形指数、不均匀指数、子野数目、机器跳数分别为:1.05±0.01、0.76±0.03、246±17、1 472±130,观察组靶区适形指数、不均匀指数、子野数目、机器跳数分别为:1.05±0.01、0.77±0.02、236±8、1 447±114,靶区适形指数比较没有统计学意义（P>0.05）,观察组子野数目和机器跳数较对照组减少,且比较具有统计学意义（P<0.05）;调整多叶准直器时与多叶准直器为0度时对比,直肠V30、V40、V50的受照体积平均减少（4.3±1.2）%、（5.1±1.5）%、（2.6±1.1）%,膀胱V30、V40、V50的受照体积平均减少（3.6±1.6）%、（5.3±2.0）%、（1.8±0.8）%;观察组治疗时长较对照组平均减少（51±14）s,治疗时长降低且比较有统计学意义（P<0.05）。结论:设计宫颈癌调强计划时,在满足靶区剂量的前提下,适当调整多叶准直器角度可以在一定程度上降低重要危及器官的受量,同时可以减少治疗时长,降低机器的损耗。     

多叶准直器透射对调强放疗剂量计算准确性影响观察

目的 探讨多叶准直器透射及其对调强放疗剂量计算准确性的影响。方法 使用电离室分别测量瓦里安Trilogy直线加速器多叶准直器(MLC)叶片平均透射和叶片剂量学间距(DLG),并使用电子射野影像装置测量MLC叶片内透射和叶片间透射。通过 10例肿瘤调强放疗患者资料评价计划系统使用实际测量结果模拟MLC透射计算剂量准确性。结果 6、10 MV X射线MLC叶片平均透射值分别为1.6%、1.8%,透射值随射野增大而增加、随深度增加而增加、离轴位置稍低于中心轴;叶片内透射值分别为 0.8%~1.2%、1.1%~1.6%;叶片间透射值分别为 1.3%~1.9%、1.6%~2.5%。计划系统使用实际测量结果模拟MLC的透射值具有很好一致性。3%3 mmγ通过率 2例鼻咽癌患者分别为93.6%和94.5%,其余 8例患者均>95%。结论 调强放疗中MLC透射直接影响靶区剂量准确性,MLC叶片透射与测量深度、射野大小和离轴位置有关。     

螺旋断层治疗设备多叶准直器故障分析

目的 通过对螺旋断层治疗设备二进制气动多叶准直器故障现象及处理方法的分析,总结相关维修经验,达到准确判断故障部件,缩短停机时间,提高开机率的目的。方法 对螺旋断层治疗设备48个月的多叶准直器维修情况进行统计和分析,总结出多叶准直器常见的故障部件、故障原因及处理方法。结果 在48个月内,设备共出现多叶准直器故障20次,空气压缩机11次,位置验证板4次,叶片驱动器2次,叶片缓冲阀2次,叶片位置验证杆滑脱1次。多叶准直器故障与高压气体湿度有很大关系,设备出束时间对多叶准直器部分部件使用寿命也有很大影响。结论 螺旋断层治疗设备多叶准直器结构复杂,高强度工作增加了其故障率,高压气体湿度影响设备多叶准直器的正常运行,通过总结多叶准直器维修经验可初步判断故障原因,确定故障部件,达到缩短停机时间、提高开机率的目的。     

用二维电离室矩阵验证多叶准直器叶片到位精度

目的用二维电离室矩阵验证多叶准直器(MLC)叶片的到位精度。方法使用PTW公司的Seven29~(TM)二维电离室矩阵对医科达公司的Precise加速器的MLC进行测量。先测出叶片到位的边缘函数作为基准,再根据测量值和标准值的差异评价叶片的位置精度。结果MLC叶片到位精度可达到±0．1 mm。结论使用二维电离室矩阵验证多叶准直器到位精度方法简单易行,结果可靠。     

Evaluation of multi-leaf collimator performance of TrueBeam accelerator using high-resolution trajectory log files

Objective To evaluate the multi-leaf collimator (MLC) performance of TrueBeam accelerator using trajectory log files. Methods All tests were performed 5 times under different gantry-collimator angle combination. The 1 mm picket fences were constructed by static or dynamic MLC. The control ability for small-field accuracy of accelerator was evaluated. Repeatability was assessed by MLC repeat motion. The movement performance of difference velocities along one direction and the opposite direction were evaluated via a 1 cm picket fences which slipped from -7 cm to 7 cm with a uniform velocity and stopped or immediately back at 7 cm. The MLC performance in a complex program was evaluated by a cross movement test. Results Both the static and the dynamic picket fences yielded high accuracy. The deviation spectrums of MLC in different gantry angle were consistent, however, an absolute difference of 0.0011 mm was found. For uniform velocity movement tests with 0°gantry, the RMSE of MLC was increased from 0.0150 mm to 0.0598 mm when the speed was accelerated from 5 mm/s to 25 mm/s. Similar results were obtained in non-zero gantry angle. The “overspeed” effect caused by the direction change movement of MLC was less obvious than that caused by speed changed from zero to a uniform velocity movement state. There was no significant change in speed before and after the MLC crossing. The MLC speed fluctuated around the set value, which was independent of the gantry angle. Conclusion A method for evaluating the performance of MLC using trajectory log files is established, which can evaluate the MLC performance of TrueBeam accelerator and be used for MLC rapid quality control in clinical practice.     

直线加速器日志文件对容积调强三维剂量验证研究

目的：采用直线加速器日志文件进行容积调强三维剂量验证的研究,分析射野参数误差对临床剂量的影响。方法：对佛山市第一人民医院2013-01—2013-12收治的10例直肠癌患者设计容积调强计划。利用自编程序从日志文件中读取实际治疗时的机架角度、多叶准直器（multileaf collimator,MLC）叶片位置以及机器跳数（monitorunit,MU）,比较射野参数的误差。使用实际射野参数替代原治疗计划的射野参数,在cT图像上重新进行三维剂量重建。比较重建计划与治疗计划,分析射野参数误差对靶区和危及器官三维剂量分布的影响。结果：实际治疗与治疗计划的机架角偏差〈1。,最大机器跳数的偏差〈0．2MU,叶片位置最大误差〈2mm,大部分误差为0．05～1mm。叶片位置误差对计划靶区（planning target volume,PTV）处方剂量所包含的靶区（V100）影响较大,差异有统计学意义,P=0．006;机架角偏差和机器跳数偏差对PTV（V1。）影响较小,差异无统计学意义,P〉0．05;各个射野参数对小肠V40（40Gy剂量所包含的体积）、膀胱V40和股骨头V30（30Gy剂量所包含的体积）的影响较小,差异无统计学意义,P〉0．05。结论：利用加速器日志文件可以进行容积调强三维剂量验证方面的研究,叶片位置误差对计划靶区的剂量影响较大,机架角和机器跳数误差对计划靶区剂量的影响较小,各个射野参数对危及器官剂量的影响不大。     

高分辨多叶准直器HD-MLC的Edge加速器TPS模型建立及测试

目的 探讨配备HD-MLC的Edge加速器Eclipse模型建立与测试。方法 利用Razor、CC13采集小野百分深度剂量、离轴曲线、输出因子并与标准数据比对。使用EBT3、EPID、 SRS1000&SRS1500测量MLC半影、穿射漏射、凹凸槽、到位准确性、DLG,并根据测试例γ通过率选出最佳DLG/透射率值。利用 FC65-G对规则野、IMRT、VMAT病例行点剂量验证。使用Octavius 4D及EBT3对测试例行面剂量验证。结果 实测PDD与标准数据一致。3、4 cm射野半影较标准值小,6 cm的较标准值大。所有方野左右边界、射野大小、射野中心偏差分布为-1.0~0.4 mm、0.2~1.7 mm、-0.3~1.9 mm、-0.1~0.8 mm。左、右MLC在不同位置处的半影平均值分别为(2.5±0.042)、(2.7±0.005) mm;MLC透射率分布为 0.009~0.016。测得的DLG、透射因子分别为0.1861 cm、0.0116,最佳DLG、透射因子分别为0.015 cm、0.014。除 1例位于低剂量区外,其余所有测试点剂量偏差均位于 ±3%内。IMRT面剂量验证局部、全局γ通过率分别为 79.81%~100%、96.3%~100%(3%/3 mm),VMAT病例上述通过率分别为 71.3%~98.9%、94.3%~99.8%。结论 本研究方法能准确地实施HD-MLC&Edge系统Eclipse模型建立与测试。     

基于R语言BP神经网络瓦里安NovalisTx直线加速器MLC系统故障预测模型研究

目的 构建并研究瓦里安NovalisTx直线加速器MLC系统故障预测BP神经网络模型。方法 取加速器临床使用18个月MLC系统故障统计数据为研究对象,以加速器使用总时间、月治疗患者数量、日均开机工作时间、RapidArc计划数量及加速器保养后时间间隔为输入故障因素,以故障频次预测为输出结果,采用R语言AMORE包构建MLC系统故障预测BP神经网络模型并对其进行仿真验证。结果 模型采用3层网络实现输入输出转换,其输入层5个节点、隐层13个节点、输出层1个节点;输入层至隐层、隐层至输出层分别选用tansig、purelin传递函数;模型设定最大训练学习次数150次,实际使用111次,设定误差3%,实际误差2.7%,表明其收敛较好。该模型对18个月临床故障数据仿真验证结果表明预测数据与实际数据较为接近。结论 基于R语言BP神经网络故障预测模型实现了MLC系统故障因素与故障频次间映射关系描述,可为设备故障规律了解和备件库存管理提供参考。     

应用EPID代替胶片法对MLC的质控研究

目的 研究EPID代替胶片对加速器MLC的质控方法并探讨其在任意机架角度下的可行性。方法 采用RIT113软件对EPID影像和EBT3胶片影像数据进行分析。以EBT3胶片射野边缘50%等剂量曲线位置定义MLC叶片实际位置,在同一射野条件下EPID影像数据中找到MLC叶片实际位置所对应百分剂量值,从而完成EPID到EBT3胶片的替代过程。结果 加速器机架角0°时,以EBT3胶片确定的MLC叶片位置处EPID影像对应的期望百分剂量值为44%,最大MLC位置误差为0.12 mm。任意机架角度时,EPID影像数据通过与0°结果做距离一致性分析比对,半径为0.5 mm时所有像素点均通过。结论 采用EPID代替胶片对加速器MLC叶片到位质控方法可行,且其精度满足临床要求并适用于任意机架角的测量,具有广泛推广和借鉴意义。     

基于EPID和EBT3胶片剂量计对动态MLC叶片到位精度检测研究

目的 建立一种使用EPID和EBT3胶片剂量计进行动态MLC叶片到位精度的快速准确检测方法。方法 美国瓦里安6 MV加速器的固定机架角和准直器角度为0°,共设计11个MLC以滑窗方式运行的射野,每个射野由一组相同宽度的窄条野组成,窄条野的宽度为1~10 mm,窄条野之间的间距为2 cm。使用EPID、EBT3胶片剂量计作为测量工具,刻度设计窄条野宽度(带宽)与测量带宽的半高宽的关系。以同样方式设计一带宽为5 mm射野,并在不同位置设计几处MLC叶片偏差,通过EPID、EBT3分析MLC叶片到位精度。结果 当设计带宽>4 mm时,可很好地线性拟合设计带宽与实测带宽的半高宽。EPID检测带宽、峰值间距、MLC叶片位置的精度分别为±0.2、±0.1、±0.1 mm,EBT3检测的分别为±0.3、±0.2、±0.2 mm。结论 提供了一种使用EPID或EBT3胶片剂量计快速检测MLC实际到位精度的方法,为MLC的QA提供帮助。