加速器机架旋转加速度约束条件对VMAT计划的影响研究

目的 研究直线加速器机架旋转加速度设置,对多病种容积旋转调强（VMAT）计划剂量学、机器效率和计划验证结果的影响,探讨机器模型中机架加速度约束条件的优化选择。方法 分别选取10例鼻咽癌、非小细胞肺癌、乙状结肠腺癌腹膜后淋巴结转移和乳腺浸润性导管癌病例,在Pinnacle v9.10计划系统中建立允许机架旋转加速度变化和限制机架旋转加速度变化的两种机器模型,采用相同射野布置、优化目标参数和优化权重设计VMAT计划,分析各病种不同机架旋转加速度设置下靶区和危及器官剂量学变化,比较治疗时间和计划验证γ通过率的差异。结果 入组病例采用允许机架旋转加速度变化的机器模型：治疗时间显著低于机架匀速运动组（t=-6.751、-0.209、-19.523、-28.999,P<0.05）,分别降低了15.27%、18.07%、19.71%和28.75%,同时影响靶区适形性和均匀性,但计划验证γ通过率均无统计学意义（P>0.05）;对于鼻咽癌病例,脑干计划危及器官（PRV）最大剂量增加1.25%;对于肺癌病例,脊髓最大剂量和全肺V₂₀增加了1.19%和1.21%,全肺V₅降低了1.21%;对于腹膜后淋巴结放疗病例,双侧肾脏、肝脏、小肠和结肠平均剂量均有增加;对于乳腺癌病例,患侧肺V₁₀增加了1.66%,健侧肺平均剂量降低了7.45%。结论 允许机架加速度变化模型设置可显著缩短计划治疗时间,提高治疗效率。虽一定程度上降低靶区适形性和均匀性,增加部分危及器官剂量,但仍符合临床剂量学要求。在Pinnacle v9.10机器模型机架加速度约束设置中,推荐使用允许机架变速运动设置。     

直肠癌辅助放疗中患者腹围在不同体位下与肠道剂量体积的相关性分析

目的:通过对比分析直肠癌辅助放疗患者的不同腹围在俯卧位联合Belly-board和仰卧位两种治疗体位下与肠道剂量体积的相关性,为不同腹围大小患者选择合适的治疗模式提供临床证据。方法:通过单因素线性回归分析初步评估与各剂量水平的肠道剂量体积（肠道 V10、V20、V30、V40、V50）相关的临床因素和体型指标（身高、体重、脐部腹围、BMI）;多因素线性回归分析评估各个体型指标对肠道剂量体积的独立作用,筛选可以预测肠道剂量体积的体型指标。应用配对t检验在中大和小腹围两组患者间进行仰卧位和俯卧位的肠道剂量体积均数比较。结果:多因素线性回归分析显示,无论何种体位,脐部腹围与各肠道剂量体积均有显著的负的线性关系;配对t检验显示,在中大腹围患者中,V30、V40、V50在俯卧位时显著低于仰卧位,V10在俯卧位时显著高于仰卧位,而在小腹围患者中,V20、V30、V40、V50在俯卧位和仰卧位间均无显著差异,V10在俯卧位时仍显著高于仰卧位,而且均值差显著大于中大腹围患者。结论:对于中大腹围的患者,俯卧位垫Belly-board较仰卧位有中高剂量的肠道剂量学优势;在小腹围患者中,仰卧位在肠道低剂量体积（V10）更有优势,而其他肠道剂量体积与俯卧位并无差异。     

电子射野影像系统在测量调强放疗三维剂量上的应用

目的:采用三维γ分析与靶区平均剂量评估电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)在测量调强放疗三维剂量上的应用特点.方法:首先在固体水模体中测试规则野和调强野,分析点剂量、平面γ通过率及靶区三维γ通过率的模型重建精度;再采用EPID测量80例鼻咽癌患者调强放射治疗(i...     

基于蒙特卡罗模拟的9 C重离子衰变产物对细胞损伤的分析

目的 探究⁹C重离子治疗中因自身衰变产生的缓发粒子对细胞产生的辐射损伤和在单个V79中国仓鼠肺细胞模型上的微观剂量以及引起的生物学效应。方法 采用蒙特卡罗程序模拟多种能量(3~10 MeV)α粒子在细胞(细胞半径R_C=10 μm,细胞核半径R_N=5 μm)中的输运后细胞核内吸收剂量结果,并与医学内照射剂量(MIRD)方法S值(S_N←N,S_N←Cy,S_N←CS)进行比较,证明该方法的可行性,最后使用蒙特卡罗方法模拟计算⁹C重离子分别在V79细胞模型表面、细胞质内以及细胞核3种位置处衰变生成的缓发粒子(α粒子和质子)在靶中输运能量沉积情况及细胞生存率。结果 蒙特卡罗模拟结果与MIRD方法S值进行比较,靶源组合从细胞核到细胞核S_N←N值的差异为1.91%~4.95%,细胞质到细胞核S_N←Cy为1.48%~5.11%,细胞表面到细胞核S_N←CS差异为-1.99%~0.80%,证明蒙特卡罗计算值与MIRD方法S值吻合较好(差异值均< 6%)。当一个⁹C离子在V79细胞模型表面衰变产生次级粒子进入细胞,细胞核内平均吸收剂量为10^-2Gy数量级,计算细胞生存率约为88%;衰变在细胞质中进行,计算细胞生存率约为80%;当碳离子直接进入细胞核中衰变,α粒子射程短并将大部分能量沉积在细胞中(细胞核内平均剂量0.1 Gy数量级),造成细胞损伤较大,细胞存活的概率约为53%。结论 ⁹C离子自身衰变发射次级带电粒子,其中α粒子进入细胞核时对细胞造成的损伤较大,生物学效应明显。