鼻咽癌容积弧形调强放疗(RapidArc)与常规调强放疗的剂量学比较研究

目的:比较研究鼻咽癌容积弧形调强放疗(RapidArc)与常规调强放疗(IMRT)的剂量学差异.方法:选取15例初诊的鼻咽癌患者纳入研究,应用Varian的Eclipse治疗计划系统进行计划设计,每例患者均设计RapidArc和常规IMRT两种放疗计划.比较两种治疗计划的靶区和危及器官剂量参数、加速器跳数、治疗时间.结果:两种计划的各靶区剂量的平均值、最大值、最小值、均匀指数均相似,但适形指数方面RapidArc优于常规IMRT.两种计划的危及器官剂量学比较无差异.与常规IMRT相比较,RapidArc的总机器跳数减少了57.8％,RapidArc的治疗时间缩短80.1％.结论:RapidArc与常规IMRT的剂量分布相似,危及器官受量相似,但靶区适形度方面RapidArc优于常规IMRT.RapidArc最大优势在于可明显缩短治疗时间,减少总机器跳数,提高了治疗效率.     

直肠癌术前五野静态调强和容积弧形调强放疗剂量学的比较研究

目的 探讨直肠癌术前五野静态调强（5F-IMRT）和容积弧形调强（VMAT）放疗计划的剂量学特点。方法 应用CMS monaco治疗计划系统分别对23例术前同期放化疗的直肠癌患者行5F-IMRT和 VMAT放疗计划设计,比较两种放疗技术的靶区剂量分布特点以及小肠、膀胱、双侧股骨头等正常组织的受照射剂量及体积。结果 5F-IMRT计划的适形指数（CI）为0.810±0.043,VMAT计划的CI为0.822±0.062,两者均能很好满足95％等剂量曲线对100％ PTV体积的完全覆盖;5F-IMRT计划中GTV、CTV和PTV的均匀指数（HI）分别为1.052±0.019、1.063±0.016、1.075±0.020,VMAT计划分别为1.037±0.008、1.047±0.008、1.072±0.018,差异均无统计学意义。5F-IMRT和VMAT计划中重要的危及器官如小肠、膀胱和股骨头等的关键剂量评价指标（D₅、D_min、D_mean和D_max）差异均无统计学意义（P＞0.05）。小肠、膀胱和股骨头等受照射体积的关键评价指标（V20、V₃₀、V₄₀和V₅₀）在两种放疗计划中差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论 5F-IMRT和VMAT计划靶区的剂量分布均较理想,对小肠、膀胱、双侧股骨头等正常组织均有很好的保护作用。     

容积调强弧形治疗用于单发脑转移瘤的剂量学研究

目的 通过与立体定向拉弧(S_ARC)计划剂量学参数比较,研究VMAT用于单发脑转移瘤剂量学特点,为其临床应用提供指导。方法 收集 2012年在本院治疗的单发脑转移瘤 31例,分别设计VMAT单双弧计划和S_ARC计划,要求处方剂量(40 Gy分4次)覆盖95%靶体积。计划评价参数包括靶区适形、梯度指数,正常脑组织 D_mean及低剂量体积、机器跳数和计划执行时间。配对t检验或Wilcoxon符号秩检验不同计划间差别。结果 VMAT单弧、双弧计划的CI值高于S_ARC计划,其中位数分别为0.815、0.818、0.779(P=0.000、0.000),3种计划的梯度指数中位数均不同,分别为5.865、5.706、3.133(P=0.000、0.000、0.000),VMAT计划具有更好靶区适形性但剂量梯度略差。VMAT计划的正常脑组织 D_mean更大、低剂量受照体积更大(P=0.000、0.000)。VMAT单弧和双弧计划及S_ARC计划的治疗时间分别为(2.7±0.1)、(2.8±0.1)、(7.6±0.2) min,VMAT计划执行时间短于S_ARC计划(P=0.000、0.000)。结论 VMAT用于单发脑转移瘤,计划执行时间短,剂量分布能满足临床要求。     

基于蒙特卡罗实现容积调强弧形治疗计划独立剂量验证的应用研究

目的 开发基于蒙特卡罗(MC)的验证平台实现容积调强弧形治疗(VMAT)计划的独立剂量验证。方法 利用EGSnrc/BEAMnrc构建Varian TrueBeam医用直线加速器的机头和准直器模型,并基于机头模型和自编程序搭建患者VMAT计划的独立剂量验证平台,通过平台模拟不同射野大小百分深度剂量(PDD)曲线和离轴比、两个不规则野以及头颈部、胸部和盆腔各1例患者剂量分布。比较不同射野大小PDD曲线和离轴比与蓝水箱测量结果差异,不规则射野与ArcCHECK实测的差异,再通过γ分析法、剂量体积直方图对比分析患者MC模拟剂量、计划系统计算剂量、ArcCHECK实测剂量之间差异,验证平台是否可用于独立剂量验证。结果 对4cm×4cm~40cm×40cm的PDD曲线和离轴比,MC模拟结果和测量结果一致性较好。不规则射野MC模拟结果与ArcCHECK实测相比,在3%/2mm、3%/3mm下γ通过率都在98.1%、99.1%以上;3例不同部位VMAT患者MC模拟剂量和ArcCheck实测剂量在3%/2mm、3%/3mm下γ通过率均好于93.8%、95.9%。通过三维γ分析计划系统计算剂量和MC模拟剂量在3%/3mm下鼻咽癌、肺癌、直肠癌的γ通过率分别为95.2%、98.6%、98.9%;在3%/2mm下依次为90.3%、95.1%、96.7%。结论 基于MC开发的验证平台模拟结果与实际测量结果一致性较好,其模拟结果更接近于患者体内真实剂量分布,初步结果显示可用于VMAT计划的精准独立剂量验证。     

ArcCHECK半导体探头特性及在容积调强弧形治疗剂量验证应用研究

目的 研究ArcCHECK半导体探头特性及在容积调强弧形治疗(VMAT)剂量验证应用。
方法 用PTWRW3型固体水模体对ArcCHECK探头测量固有敏感性、稳定性、剂量响应、剂量率响应、每脉冲剂量响应、射野大小依赖性、角度依赖性,并与PTW31010型0.125 cm³指形电离室测量值或VMAT计划系统计算值比较。随机选取211例已验证过的VMAT计划,分析计划与测量剂量分布的γ通过率差异,两两比较采用配对t检验。
结果 除角度依赖性外ArcCHECK探头其余特性均符合临床验证要求,当射束从探头底部入射时探头响应最小(180°时约为－3.9%),射束从两侧入射时响应最大(255°时约为 7.7%)。113例鼻咽癌、48例宫颈癌和50例直肠癌VMAT计划3 mm3%的γ平均通过率分别为93.5%、95.7%和97.5%,两两比较t=－12.69~－4.88,P均<0.01。
结论ArcCHECK半导体探头进行VMAT剂量验证前需精心校正,计划复杂度是影响VMAT计划验证通过率主要因素。     

容积调强弧形治疗冠矢状面剂量验证的初步探讨

目的 初步探讨容积调强弧形治疗(VMAT)在冠状面和矢状面的剂量验证意义。方法 选取 12例癌症患者的VMAT计划,在多插孔圆柱形体模内插入2个0.125 cm³的电离室探头进行点剂量测量。采用平面二维矩阵电离室及其组合体模,分别在冠状面和矢状面摆位方式下进行γ通过率的剂量验证。结果 在高剂量区域(>最大剂量的80%)和低剂量区域(≤最大剂量的80%)内,点剂量测量与计算结果平均误差分别为1.5%和1.7%。在冠状面和矢状面下二维电离室矩阵中心探头测量的点剂量与计算结果的平均差异为1.7%和1.8%。采用2%/2 mm、3%/3 mm标准的平均通过率分别为93.7%、97.2%。 结论 冠状面和矢状面VMAT剂量验证为临床VMAT计划提供了有意义的数据。     

宫颈癌术后容积弧形调强与固定野动态调强放疗技术的剂量学比较

目的 比较宫颈癌术后放疗中容积弧形调强放射治疗(VMAT)与固定野动态调强放射治疗(dIMRT)的靶区剂量分布、危及器官受照剂量及治疗时间,为临床治疗选择放疗技术提供依据。方法 选取10例宫颈癌术后患者,在Monaco5.11计划系统中分别对每例患者进行容积弧形调强和7野固定野动态调强放疗计划设计,比较两种技术的靶区和危及器官的剂量分布,机器跳数和治疗时间的差异。结果 VMAT技术靶区的平均剂量为46.86Gy,略高于dIMRT技术的46.68Gy(P＜0.05),直肠的V₁₀,V₂₀和小肠V₃₀受照剂量VMAT比dIMRT技术分别高了0.63%,3.34%和4.14%(P＜0.05),靶区的均匀性、适形度和其他危及器官的受照剂量相比,两者没有统计学意义,机器跳数和治疗时间VMAT比dIMRT计划分别减少13.4%和50.6%(P＜0.05)。结论 VMAT技术与dIMRT技术相比剂量分布相当或略优,机器跳数和治疗时间明显减少,在临床应用上对于宫颈癌术后患者建议使用VMAT技术。     

容积调强弧形治疗计划的多中心比较

目的 评价单位设计临床容积调强弧形治疗(VMAT)计划质量差异,建立VMAT计划设计通用模板。方法 5家肿瘤中心分别提供1例病例作为测试例,CT及轮廓经确认后导入计划系统。各中心使用相同处方和剂量限制要求进行计划设计,具体设计策略自行决定。每个测试例包含5例各中心完成的计划和1例使用通模板完成的计划。采用计划质量整体评分法评估计划质量,使用机器跳数和治疗时间评估计划执行效率。结果 鼻咽癌病例没有计划可以严格满足所有剂量目标,3例计划虽然无法满足所有目标但可达到临床接受水平,另3例计划无法接受。食管癌病例6例计划均可达到临床接受水平。肺癌病例4例计划达到临床接受的水平,2例计划无法接受。前列腺癌病例4例计划严格满足所有剂量目标,1例计划达到临床接受水平,1例计划无法接受。肝癌病例3例计划严格满足所有剂量目标;3例计划达到临床接受水平。在执行效率方面,各计划控制点数80~160个,治疗时间3~7 min,机器跳数350~900 MU。结论 大部分计划的质量和执行效率可以达到临床要求,各中心设计基于Monaco系统的VMAT计划模板及基准数据库的质量也达到了预期。     

摆位误差对VMAT计划剂量学验证的影响

目的 探讨鼻咽癌患者及宫颈癌患者VMAT中摆位误差对剂量学验证的影响。方法分别为10例鼻咽癌、宫颈癌患者设计VMAT计划,并将计划移植到Delta4模体中进行计算,在瓦里安iX加速器上实施照射,通过移动治疗床模拟左、右、头、脚、腹、背方向上3、5、7 mm摆位误差,从而验证摆位误差对剂量验证通过率的影响。结果 γ分析结果显示鼻咽癌患者摆位误差>3 mm时,3%/3 mm标准下的通过率均<90%,摆位误差达到5 mm时,头方向低至(64.7±8.2)%;宫颈癌患者摆位误差>5 mm时3%/3 mm标准下的通过率均<90%,摆位误差达到7 mm时,头方向低至(63.3±3.6)%。结论 摆位误差对鼻咽癌患者和宫颈癌患者的VMAT计划的剂量学验证有较大影响,误差越大通过率越低,尤其是头方向误差对剂量分布影响更为显著。     

食管癌静态调强放疗与容积调强放疗计划的剂量学比较

目的研究食管癌患者应用静态调强放疗(s IMRT)和容积调强弧形治疗(VMAT)的计划剂量学差异。方法 65例食管癌单纯放疗患者分别设计s IMRT、VMAT 2组计划,比较2组的剂量学参数。结果与s IMRT比较,VMAT计划的GTV的D99、D95、Dmean的剂量较低(P<0.05);PTV的99%、95%的覆盖度、最大剂量较高(P<0.05);PTV的105%覆盖度较低(P<0.05);适形指数、不均匀指数相似(P>0.05)。危及器官比较中,VMAT的双肺V20、V30、平均剂量明显低于s IMRT(P<0.05)。脊髓、心脏照射量2组相似(P>0.05)。s IMRT、VMAT的射线数分别为572.33±97.9、754.95±177.6,s IMRT相比于VMAT降低了24%(P<0.05)。结论与s IMRT相比较,VMAT可以改善靶区剂量,减少照射时间,在食管癌的治疗中可能会有较好的疗效。     

容积旋转调强技术在全身放疗中运用的可行性研究

目的 探讨容积旋转调强技术（VMAT）应用于全身放疗（TBI）的剂量学特点,为临床应用提供技术参考。方法选取2012年8月至2015年1月于南京明基医院接受包含TBI清髓预处理方案的恶性血液系统疾病患者15例,采用瓦里安Eclipse 10.0计划系统,单弧360°多中心衔接的方法制定VMAT计划,处方剂量12 Gy／6f。通过分析剂量体积直方图（DVH）曲线,评估靶区、危及器官的剂量分布;通过估计治疗计划的总机器跳数、出束时间以及总治疗时间来评估计划的实施效率;最后采用MatrixX二维电离室矩阵进行剂量验证。结果 15例患者TBI计划的平均总机器跳数为（2308±210.7） MU,剂量率约400 cGy／min,计划平均实施时间为30 min。靶区平均剂量 （Dmean）为（12.58±0.45） Gy,最小剂量（Dmin）为（11.27±0.13） Gy,最大剂量（Dmax）为（15.35±0.65） Gy,并且危及器官受量较低。结论 在TBI治疗中,运用VMAT技术可以获得良好的靶区剂量均匀性及计划实施效率,同时正常组织受量较低,因此有着较好的临床应用价值。     

容积旋转调强放疗技术的临床剂量学研究现状

现代医学影像、计算机技术、放射物理学的快速发展使得肿瘤放疗技术不断创新,新技术的出现从理论上可能带来肿瘤放疗增益比的提高.容积旋转调强放疗作为高精度的适形放疗技术,在临床各部位肿瘤开展了应用,其在靶区剂量分布和保护危及器官方面不亚于常规调强放疗技术,同时大大减少治疗时间和机器跳数.研究容积旋转调强放疗技术的特点和优势以及临床肿瘤放疗中的剂量学,可以为肿瘤患者的个体化治疗方案提供更多参考,但未来还需要大量和长期的临床观察来证实新放疗技术是否使肿瘤患者真正受益.     

260例肿瘤患者VMAT计划验证结果的误差分析

目的 总结 260例肿瘤患者VMAT计划剂量验证结果,分析VMAT计划验证的γ通过率及其影响因素。方法 回顾2010—2012年期间 260例肿瘤患者采用2种探测器矩阵(美国MapCheck₂和瑞典Delta₄)对2台直线加速器进行VMAT前的剂量验证结果。采用γ通过率(2%/2 mm、3%/3 mm、5%/3 mm标准,阈值10%)比较验证结果与TPS计算结果之间差异,并行独立样本t检验。分析3%/3 mm标准下MLC走位精度对γ通过率的影响。结果 2%/2 mm、3%/3 mm和5%/3 mm标准下总验证结果的γ通过率平均值分别为91.7%、98.5%和99.7%,其中 3例重新进行了计划设计和优化以达到临床治疗的通过率标准。2%/2 mm标准下2种测量工具测量结果的γ通过率平均值稍有不同(90.0%∶93.5%,P=0.000),而3%/3 mm标准下2种测量工具和2台加速器之间的γ通过率均相近(98.5%∶98.5%,P=0.926和98.5%∶98.6%,P=0.670)。3%/3 mm标准下MLC校准前计划的γ通过率为61.1%,校准后的为94.9%。结论 除少数治疗计划需要重新进行设计和优化,绝大多数治疗计划的测量结果均能达到临床治疗的验证标准。在较严格的通过率标准(2%/2 mm)下臂架旋转对VMAT计划的γ通过率有一定影响。MLC校准对VMAT计划的实施非常必要。     

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。