国内放射生物学研究中物理剂量报告规范性现状调查

目的 通过文献调查,了解国内放射生物学研究中物理剂量参数的规范性现状。方法 调查国内两本重要的学术期刊——《中华放射肿瘤学杂志》和《中华放射医学与防护杂志》近5年发表的放射生物学论文,针对物理剂量学参数,按照美国国家癌症研究所(NCI)和Desrosiers等推荐的评分系统对其书写的规范性进行评分(满分10分)。结果 两本杂志共纳入222篇文献,中位得分为5.0分。其中,有72.1%的文献得分为4.0~7.0分,有68.0%的文献得分≤5.5分,另有18.5%得分≤3.0分。有90.1%和97.7%的文献分别描述了"射线类型"、"吸收剂量",平均得分最高(0.90和0.98分),"剂量学校准"平均得分最低(0分)。结论 尽管绝大多数文献都描述了"射线类型"和"吸收剂量",但大多数其他细节未被报告。这表明在国内放射生物学研究中物理剂量学报告的规范性存在缺陷,预计可能影响研究结果的可再现性和可解释性,应被重视。     

左乳癌保乳术后混合调强放疗中利用多叶准直器遮挡技术减少心脏受照剂量的研究

目的 利用多叶准直器（MLC）遮挡技术减少左侧乳腺癌患者保乳术后混合调强放疗中心脏的受照剂量,降低放射性心脏损伤发生的风险。方法 选取18例左乳癌保乳术后患者,在自由呼吸状态下获取3DCT和4DCT图像。利用4DCT在3DCT图像上确定出靶区并分别制定混合调强治疗计划（H_IMRT）和为降低心脏受量而引入MLC遮挡技术的治疗计划（HSH_IMRT）,利用Compass系统对治疗计划进行剂量学验证。靶区处方剂量为50 Gy,分25次完成。比较两种治疗计划结果与剂量验证结果中靶区及危及器官的剂量学参数。结果 计划结果显示,与H_IMRT比较,HSH_IMRT靶区剂量均匀性更好,适形度差异无统计学意义（P>0.05）;全心脏D_mean较前者降低23.67%（t=13.693,P<0.05）,心脏其他亚结构的D_max和D_mean均较前者下降。剂量验证结果显示,两种计划靶区剂量均匀性与适形度差异无统计学意义（P>0.05）;HSH_IMRT与H_IMRT比较,全心脏的D_mean降低24.88%（t=13.782,P<0.05）;除左心室、右心室外,其他心脏亚结构的D_max以及所有心脏亚结构的D_mean均降低。患侧肺的V₂₀和D_mean在计划结果与验证结果中均显示HSH_IMRT更低。结论 在H_IMRT中合理引入MLC遮挡技术能够在保证其剂量学优势的前提下更多地减少心脏组织的受量,进一步降低心脏发生放射性损伤的风险。     

基于卷积神经网络的立体闪烁光三维剂量重建研究

目的 基于卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)对多视角闪烁光处理,重建放射治疗中三维相对剂量分布。方法 利用互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器捕获正交三视角的荧光图像,将荧光图像转化为三维图像,输入已训练的卷积神经网络中进行剂量重建,分别评估不同射野重建剂量的伽马通过率、均方误差(MSE)、百分深度剂量(PDD)曲线和横向剂量分布(CBP)曲线。卷积神经网络模型为3D-Unet,其预先在虚拟数据集上进行训练。结果 以50%最大剂量为阈值,3%/3mm为标准,所有射野重建分布中心层面伽马通过率和立体平均伽马通过率均超过90%,均方误差维持在1%以下。所有射野重建分布的PDD曲线均方误差在1‰以下,CBP曲线均方误差在1％以下。结论 本研究实现了一种基于深度学习的三维闪烁光重建方法,完善了基于塑料闪烁体的瞬时三维相对剂量验证。     

非晶硅电子射野影像系统用于加速器照射野剂量学特性的研究

电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)是治疗计划实施的重要质量保证工具,最初开发和设计的目的是用于患者的位置验证.然而由于其良好的物理剂量学品质,如快速获得二维剂量信息、剂量线性响应、长期稳定性、较好的重复性等,对其扩展应用于剂量验证和加速器的常规质量保证的研究越来越多.     

Ⅰ~ⅡB期精原细胞瘤术后放疗中不同厚度低熔点挡铅对睾丸剂量防护的研究

目的 评估精原细胞瘤术后放疗中低熔点挡铅厚度及与射野边缘的距离对健侧睾丸受照剂量的影响。方法 选取1例I期精原细胞瘤术后患者的放射治疗计划,利用Synergy医用直线加速器6 MV X射线在SZMC-IV型仿真人体模型上模拟患者照射。采用PTW 0.6 cm³指型电离室,在距射野边缘不同距离处分别测量无挡铅和有3、5、7、10及15 mm厚度低熔点挡铅屏蔽条件下的吸收剂量,评价不同条件下的剂量防护效果。结果 在上述各挡铅厚度条件下,测量结果的归一化剂量与测量点离射野边界之间的距离呈指数形式衰减。无挡铅时的测量结果相对于靶区处方剂量,由距离射野边缘1 cm处的8.41%降到25 cm处的0.61%。有3、5及7 mm挡铅时,分别由距离射野边缘1 cm处的4.55%、3.98%及3.47%降到25 cm处的0.27%、0.21%及0.17%。有10 mm挡铅时,由距离射野边缘1.5 cm处的2.55%降到25 cm处的0.15%。有15 mm挡铅时,由距离射野边缘2 cm处的1.86%降到25 cm处的0.13%。在处方剂量为26 Gy并且距离射野边缘10 cm或4 cm以上,和处方剂量为36 Gy并且距离射野边缘4 cm以上的条件下,分别采用3、7和15 mm厚度的挡铅屏蔽,能将睾丸的散射剂量降低到0.5 Gy以下。结论 在精原细胞瘤术后常规放疗中,根据不同的处方剂量和照射野范围,采用低熔点铅自制适当厚度的睾丸防护装置,能方便、有效地降低睾丸受照剂量,有利于保护患者的生育能力。     

宫颈癌术后IMRT中骨盆受量评估及预测

目的 宫颈癌术后IMRT中通过分析两种骨盆的定义方法以及骨盆受量的影响因素来评估和预测骨盆的剂量,为宫颈癌术后IMRT中骨盆的保护提供参考。方法 选择60例骨盆未限量的宫颈癌术后IMRT患者,按照解剖方法和Mell方法勾画两种骨盆轮廓(骨盆解剖、骨盆Mell),基于骨盆解剖限量重新设计治疗计划后分析两者的剂量关系。应用Pearson法分析相关性,Logistic多元回归分析影响骨盆解剖剂量的因素并建立剂量预测模型。结果 骨盆解剖、骨盆Mell体积分别为925.82、1141.20cm³(P=0.000)。骨盆解剖与骨盆Mell剂量存在相关性(r>0.622,P=0.000),前者剂量明显大于后者;两者V10、V20、V30的关系分别为y=-8+1.01x、y=-13+1.05x、y=-4+0.9x。文献推荐骨盆Mell限量标准(V10≤90%、V20≤75%、V30≤60%)经计算得到相应骨盆解剖限量标准为V10≤97%、V20≤83%、V30≤70%。骨盆解剖限量后可降低受量,其中V10、V20、V30、Dmean分别降低3.64%、12.69%、12.02%、6.93%(P=0.000、0.000、0.000)。多因素分析显示骨盆解剖重叠在PTV内的相对体积是骨盆解剖剂量的影响因素(P<0.05),当重叠体积<18%时骨盆限量易达到剂量限值要求。结论 宫颈癌术后IMRT中两种骨盆定义方法均能应用于临床,骨盆限量能显著降低其剂量。骨盆重叠在PTV内的相对体积是骨盆剂量的独立影响因素,重叠体积小于18%的患者其骨盆限量后易达到剂量限值要求。     

鼻咽癌IMRT中实际机架角度对计划执行准确度影响

目的 探讨鼻咽癌IMRT中实际机架角度对治疗计划执行准确度的影响,以寻求减少这种影响的方法。方法 应用Pinnacle计划系统对27例鼻咽癌患者设计IMRT计划,每个计划在0~360°范围以30°为间隔选取8个射野。按照射野参数分为A、B两组计划,A组设置最小子野面积5 cm²和最小跳数5 MU,最大子野数80;B组设置最小子野面积8 cm²和最小跳数8 MU,最大子野数60。用Mapcheck2分别在归零和实际角度验证射野的γ通过率(3%/3 mm、2%/2 mm),比较两种方式验证结果差别(Δ值),分析Δ值与射野角度及计划设计射野参数之间关系。配对样本t检验组间差异。结果 A组计划采用3%/3 mm标准时Δ平均值为0.90%,除270°、300°、330°外其他角度两种验证方式结果比较均不同(P=0.000~0.007);采用2%/2 mm标准时Δ平均值为2.72%,除300°外均不同(P=0.000~0.019)。B组计划采用3%/3 mm标准时Δ平均值为0.40%,除300°外其他角度两者比较均相近(P=0.052~0.639);采用2%/2 mm标准时Δ平均值为1.52%,除210°、240°、270°、300°外均相近(P>0.05)。采用B组计划参数设计时Δ明显减少,两种方式验证结果更加吻合,治疗计划的执行准确度提高。结论 与归零角度验证方式相比,重力等因素会导致实际角度验证的γ通过率降低,这种影响的大小与射野角度无明显的相关性但与计划设计时射野的设置参数有关。在设计鼻咽癌IMRT计划时应尽可能减少总子野数目、增大最小子野面积及最小跳数,提高治疗计划执行准确度。     

β射线表面污染测量中去除γ场干扰的两种方法比较

目的研究在测量β射线表面污染时使用遮挡法和距离法去除γ场干扰的效果。方法采用遮挡法和距离法对几种常见放射源及某放射性工作场所进行了测量,通过比较使用这两种方法前后仪器的计数差别来判断有无干扰。结果如存在干扰,测量时使用遮挡法前后计数有显著差异（P〈0.01）;使用距离法前后计数也有显著差异（P〈0.01）,但存在假阳性。结论使用遮挡法能够定性地、快速地判断被测场所β射线表面污染数据的有效性,进一步给出处理建议;而对于距离法,存在一定的适用范围：在被测场所的γ场近似均匀的情况下可以参考此方法,否则不适用。     

基于锥形线束CT图像剂量计算准确度的实际测量验证研究

目的采用实际测量的方法探讨CBCT图像用于剂量计算的准确度。方法回顾性分析苏州大学附属第二医院自2021年9月至2022年5月60位患者的锥形线束CT(CBCT)图像。利用Varian OBI系统获取模体的头部全扇面、头部半扇面、胸部半扇面、盆腔半扇面4种扫描模式的CBCT图像, 以CIRS电子密度模体建立对应扫描条件的CT值-电子密度(HU-ED)曲线, 在CBCT图像上设计放疗计划并对检测点的剂量计算结果与电离室测量结果进行比较, 分析剂量误差。然后利用三维剂量验证系统对60名患者基于CBCT图像放疗计划实施过程的准确度进行检测, 根据靶区D99%、Dmean、D1%和危及器官Dmean、D1%, 以及γ通过率来验证剂量计算的准确性。结果在模体点剂量检测中, 上述4种扫描模式CBCT图像的剂量计算误差分别为-1.06%±0.87%、-1.67%±0.86%、0.91%±0.73%、-1.54%±0.90%。患者基于CBCT图像治疗计划剂量学验证中, 各扫描模式下靶区(PTV)的Dmean、D99%及D1%差异均值均不超过2%, 除头部患者的晶状体外, 其他危及器官的Dmean和D1...