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Delta4模体通过率与其角度依赖性研究
目的 研究瑞典ScandiDos公司的Deha4模体在VMAT计划验证时摆位不确定性偏转对γ通过率的影响.方法 从接受VMAT患者中随机抽取2个头颈部、2个肺部和1个盆腔部位共5个病例.在Eclipse8.6 TPS中分别对5个病例的放疗计划制作验证计划,采用Delta4在瓦里安Clinac Ⅸ直线加速器下做剂量验证测量.在Delta4模体精确摆位后,分别将模体以直线加速器等中心为中心在水平方向偏转一定角度,完成11次剂量验证测量.分析Delta4模体发生偏转后对γ通过率的影响.结果 Delta4模体依次偏转0.0°、0.2°、0.4°、0.6°、0.8°、1.0°、1.2°、1.4°、1.6°、1.8°、2.0°时测量所得γ通过率略有下降,但均＞90％(剂量偏差为3％,吻合距离为3 mm).结论 Delta4在VMAT计划验证中,在模体摆位不确定性偏转≤2°范围内,其γ通过率对模体摆位的不确定性偏转无依赖性,而在模体不确定性偏转后剂量偏差、吻合距离的通过率均发生明显变化.
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Octavius4D验证系统用于VMAT剂量验证的研究
目的 研究Octavius4D验证系统在VMAT剂量验证中的可行性.方法 在满足临床剂量要求的VMAT计划中选取20例患者计划,传输至MOSAIQ网络系统上执行验证治疗,使用Octavius 4D验证系统采集实时数据.同时把治疗计划移植至Octavius 4D验证系统的CT模体中进行剂量计算.在剂量偏差2％、3％、5％,位移偏差2 mm、3 mm、5 mm,阈值偏差5％、10％条件下,采用γ通过率法分析模体中计划计算结果与Octavius 4D验证系统实际测量的剂量结果,得出相应验证通过率及Profile等曲线吻合度.结果 实测的剂量信息与计划计算的剂量信息在对应几何平面分布较为一致,Profile等曲线吻合度都较好,在3％剂量偏差、3 mm位移偏差和10％阈值偏差条件下的γ平均通过率为97.78％.结论 Octavius4D验证系统能满足临床VMAT计划剂量验证要求,且测量平面始终随机架旋转与射线束相垂直,无角度依赖性,可行性值得认可.
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应用Delta4三维探测器阵列进行螺旋断层治疗计划剂量验证
目的 研究采用Delta4三维半导体探测器阵列对螺旋断层治疗(HT)计划实施剂量验证的可行性.方法 采用ScandiDos公司Delta4三维半导体探测器阵列验证10例恶性肿瘤患者HT计划.通过该系统兆伏特CT成像和配准来确保实现Delta4探测器阵列的精确摆位.实施质量保证的治疗计划照射后,将Delta4探测器阵列测量获得的平面剂量分布与计划系统模体计划计算获得的进行比较.选择阈值水平分别为5％、10％、20％、70％、90％时3％/2 mm、3％/3 mm、3％/4 mm、3％/5 mm标准分别进行γ通过率验证.结果 测量所得剂量分布与计算结果在相应平面几何分布均呈良好一致性.γ平均通过率均＞ 94.89％.结论 Delta4三维探测器阵列用于HT计划验证能获满意结果,一般情况下可有效替代传统胶片验证.
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基于日志文件的三维独立剂量验证系统在IMRT质控中的可行性研究
目的 评估一种基于日志文件的三维独立剂量验证系统用于临床放疗质控的可行性.方法 以三维水箱测量数据为基准,比较分析Mobius三维独立剂量验证系统计算的百分深度剂量、离轴曲线和输出因子与测量数据的一致性;并对17例鼻咽癌患者进行临床放疗计划的三维独立剂量验证和治疗过程中基于加速器日志文件的三维剂量验证,检测Mobius的剂量计算精度和剂量重建精度,同时也对每个病人分次间治疗的γ通过率(3％/3 mm)进行了统计分析,用以检测分次间治疗的稳定性.结果 Mobius重新计算的百分深度剂量、离轴曲线、输出因子与三维水箱测量的数据具有较好的一致性;17例鼻咽癌患者临床放疗计划的靶区以及危及器官的DVH参数对比结果如下:治疗计划的三维独立剂量验证结果中大偏差为-2.16％,治疗过程中基于加速器日志文件的三维剂量验证结果中大偏差为0.18 Gy.17例鼻咽癌整体平均通过率为99.26％,分次间治疗的大偏差为0.5％.结论 Mobius的独立计算功能和剂量重建功能具有类似计划系统的精度,可快速进行临床放疗计划的三维独立剂量验证和治疗过程中基于加速器日志文件的三维剂量验证.从而为临床治疗提供安全、可靠的技术保障.
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调强放疗计划设计参数对剂量验证结果影响的初步研究
目的 通过分析调强放疗计划设计参数与验证时γ分析通过率的关系,探讨各参数对调强验证通过率的影响.方法 取不同参数水平下生成的调强照射野共457个,将γ分析(3％/3mm)通过率作为观测变量,将优化设置的小子野面积、子野序列中小MU数、单一射野中子野数、子野转化模式以及计划系统生成平面剂量图的像素间距作为控制变量.结果 在不同小子野面积设置值、子野转化模式及计划系统生成的平面剂量图像素间距分组中,γ分析通过率差异有统计学意义(P＜0.05),子野数及序列中的小MU数对验证结果的影响均较小(P＞0.05).结论 应根据设备实际情况,在调强优化时选取合适的小子野面积,尽可能地采用直接机器参数优化模式,并根据验证设备的小探头间距选则合适的平面剂量图分辨率.
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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小(180°时约为-3.9％),射束从两侧入射时响应大(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.
关键词： ArcCHECK半导体探头 容积调强弧形治疗 剂量验证 -
基于仰卧位全脑全脊髓无缝整体调强技术可行性研究
目的 探讨基于仰卧位情况下开展全脑全脊髓无缝整体调强技术的可行性和安全性.方法 患者在仰卧位下使用头部面膜加体部真空垫固定组合,根据患者身高使用固定间距( 20~25 cm)的3个中心坐标. 3个中心计划共13个野,在衔接部射野重叠2~3 cm左右,采用固定钨门,逆向优化的方式进行整体计算.对3个等中心和两个射野重叠处靶区分别进行平面剂量通过率及绝对点剂量验证分析.治疗前对3个中心一次性摆位后进行3个中心CBCT扫描,分别得出3个中心在同一坐标系中左右、头脚、前后方向上的误差,并作整体分析.结果 28例患者颈、胸、腹射野等中心点、颈胸射野衔接点、胸腹射野衔接点的平面剂量γ百分通过率和点剂量百分剂量偏差平均分别为99. 36%、99. 60%、99. 75%、94. 77%、95. 09%和1. 56%、-1. 56%、0. 52%、-0. 76%、-1. 68%. 28例患者共进行162组图像引导放疗,获得486次各中心CBCT图像的摆位偏差,其中颈、胸、腹各中心左右,头脚,前后方向的平均偏差分别为0. 17、0. 10、0. 02 mm,0. 06、0. 04、0. 46 mm,0. 19、0. 26、0. 41 mm.结论 基于仰卧位全脑全脊髓无缝整体调强技术安全可行,值得临床推广.
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VMAT患者剂量验证方法的评价分析
目的 比较分析VMAT不同剂量验证方法的γ通过率是否存在差异性.方法 用Octavius 4D系统对12例癌症患者不同解剖部位VMAT计划分别进行旋转照射3D剂量分布和2D剂量分布及机架归零2D剂量分布剂量验证,以3%/3 mm和2%/2 mm标准分析γ通过率,并行配对t检验或Wilcoxon符号秩检验.将不同照射方式的2D剂量分布比较分析得到3%/3 mm和2%/2 mm标准的γ通过率.结果 旋转照射3D剂量分布、2D剂量分布、机架归零2D剂量分布平均γ通过率分别为3%/3 mm时96.03%、96.98%、98.90%(P=0.227、0.000、0.003),2%/2 mm时分别为82.08%、84.04%、90.90%(P=0.379、0.000、0.000).不同照射方式2D剂量分布比较分析得到平均γ通过率分别为 98.99(3%/3 mm)和93.68%(2%/2 mm).结论 VMAT计划在旋转照射条件下对3D剂量分布进行验证,验证结果才能更真实的反映实际照射情况,更具有参考性.
关键词： 容积调强弧形疗法 剂量验证 Octavius4D系统 γ通过率 -
IMRT不同剂量验证技术差异性分析
目的 比对瓦里安Portal dosimetry与Matrixx剂量验证结果,分析两种验证技术差异,评估EPID剂量验证临床应用的可靠性.方法 瓦里安Truebeam加速器,配置120片MLC和非晶硅EPID系统.IBA公司Matrixx矩阵及分析软件.配置EPID 算法、进行剂量校准和使用前测试.采用sliding-window计划设计,77个病种涉及头颈部(主要是鼻咽癌)、纵隔、腹部、盆腔肿瘤.创建剂量验证计划,SDD=100 cm,机架角与治疗计划一致,获剂量图像.在加速器上执行验证计划,比对分析EPID测量与TPS计算图像,比对分析EPID与Matrixx验证结果,采用3%/3 mm标准γ分析评估.配对t检验差异.结果 对77个不同部位肿瘤调强计划EPID和Matrixx验证结果显示两者验证γ通过率均在97%以上,除头颈部癌P=1.018外余均P> 0.05).结论 EPID与Matrixx验证结果具有较好的一致性.可以用EPID进行验证,仅对结果通过率低者用电离室矩阵复验,确保治疗安全.
关键词： 剂量验证 Portaldosimetry MatriXX -
MatriXX两种调强放疗剂量验证方法的比较分析
目的 对MatriXX进行调强放疗剂量验证所用机架角归零和实际机架角方法进行比较,分析两种方法得出的多角度合成通过率是否存在差异.方法 对12例头颈部肿瘤患者的调强放疗剂量分别用上述两种方式进行验证,以3 mm 3％标准进行γ通过率分析.对不同机架角下两种方式验证结果行配对t检验,对多野合成的两种方式验证结果行单因素方差分析.结果 使用实际角度方法的γ通过率比角度归零方法普遍有所下降,但80°、120°、240°时明显,分别为98.71％与93.59％(t=2.10,P =0.000)、98.15％与93.17％(t=2.10,P =0.000)、98.94％与92.85％(t =2.10,P =0.000).多野合成的两种方式验证结果相似98.27％与94.63％ (F=0.50,P=0.134).结论 两种调强放疗剂量验证方式从两个不同立场进行,对其结论进行比较分析可更全面保障调强放疗计划验证的准确性.
关键词： MatriXX电离室矩阵 剂量验证 调强放疗 -
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％/2mm、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y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.
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Compass(R)在食管癌IMRT三维剂量验证中应用研究
目的 探索Compass(R)三维QC系统在食管癌调强放疗剂量验证中的应用.方法 选取12例食管癌病例在Eclipse 8.6治疗计划系统中进行优化设计,将计划分别传入Compass(R)系统和瓦里安Trilogy加速器.Compass(R)在患者解剖影像上重建三维剂量分布,将重建剂量与治疗计划系统计算剂量比较,验证PTV及各OAR体积γ通过率、Dmean偏差等参数.同时使用MatriXX对治疗计划做二维剂量验证,使用平面γ通过率(3％/3 mm)评估剂量验证结果.结果 二维剂量验证实际角度γ通过率普遍低于角度归零的γ通过率(P =0.018 ～0.001).三维剂量验证PTV体积γ通过率＞93％,D95％、D50％、D2％偏离＜3％;肺和心脏体积γ通过率＞95％,Dmean偏离＞3％;脊髓和气管体积γ通过率＞98％.独立计算与TPS计算剂量有更好符合度,测量重建与TPS计算剂量偏差出现在射野边缘区域.结论 三维剂量验证可提供更多的信息全面来评价计划,对指导治疗更有意义.
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PET-CT成像用于碳离子治疗剂量验证的SUV值范围研究
目的 采用碳离子治疗计划CT图像与实际碳离子照射后靶区位置产生的正电子PET-CT图像进行配准融合,在照射后衰变时间下以不同靶体积、单次靶区剂量测量对应PET-CT图像SUV值并找出相应范围,为临床治疗中采用在线PET-CT图像准确评价验证计划靶区剂量与实际靶区剂量相关性和一致性提供参考和帮助.方法 选用仿真头部体模为研究对象,经模拟CT扫描生成计划图像后在重离子TPS中勾画体积分别为10、4、1 cm3规则立方体,以模拟颅内脊索瘤患者CTV.采用重离子治疗系统以固定90°单射野对三组虚拟靶区分别进行照射,单次相对平均等效剂量分别给予2.5、5.0、8.0 GyE,模拟常规分割和大分割剂量放疗.照射后即时应用PET-CT系统对体模进行扫描,采用医学图像处理软件对治疗计划CT图像与实际照射后PET-CT图像进行刚性配准融合,通过计划CT图像中虚拟靶体积位置确定相应PET-CT图像中该范围内SUV值等一系列数据,并分析不同靶体积和不同照射剂量条件下各次PET-CT图像中SUV数据组的规律和异同.Pearson法相关分析.结果 对相同体积靶区,相应SUV值与照射剂量大小存在一定线性相关性(P=0.000);而对不同体积靶区,在照射剂量完全相同情况下对应SUV值大小范围均保持一致(P>0.05).结论针对模拟人体头部颅内靶区碳离子治疗计划,应用照射后一定时间内扫描得出的PET-CT图像与计划CT图像进行融合配准,通过分析靶区体积SUV值来评价验证靶区剂量沉积准确性的这一方法是可行的.
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基于三维影像解剖结构的调强剂量验证的初步研究
目的 对调强治疗计划进行点、平面和三维剂量验证,在γ通过率基础上具体分析三维解剖结构的剂量误差.方法 分别用指形电离室、Matrixx和ArcCheck测量鼻咽癌和肺癌调强治疗计划各6例,分别比较IMRT和VMAT治疗计划中心点测量剂量偏差,并行成组t检验.比较IMRT和VMAT治疗计划在3％/3 mm、2％/2 mm标准下剂量验证的γ通过率,并行单因素方差分析.使用3DVH来分析患者靶区和OAR的测量剂量偏差.结果 IMRT和VMAT治疗计划中心点剂量平均偏差分别为(0.59±1.31)％和(-1.00±1.03)％,大偏差均＜3％.在3％/3 mm标准下,IMRT计划Matrixx、ArcCheck和3DVH的γ通过率分别为96.28％、97.55％和99.02％,VMAT计划的分别为97.24％、99.67％和98.48％.3DVH系统比较结果表明γ通过率较高情况下(3％/3 mm标准＞95％),有2例治疗计划(占总计划16.7％)测量结果中的靶区和OAR的DVH存在明显偏差,包括GTV、脊髓和脑干等在临床指标下的差异.结论 通过γ分析基于三维影像解剖结构来分析测量结果能更有效评估剂量误差对临床计划执行的影响和对临床治疗的损害.
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IMRT计划剂量验证通过率对机架角度误差灵敏度分析
目的 分析患者IMRT计划剂量验证通过率对机架角度误差的灵敏度.方法 选取9例IMRT计划,引入机架角度误差(±2.0°、±1.0°、±0.5°).每个病例有7个计划,1个原计划和6个带有误差的新计划.利用螺旋形半导体探测阵列(ArcCHECK)进行验证测量,得到每个病例原计划和新计划的剂量分布.分别采用绝对剂量DTA和Gamma的计算方法,3%/3 mm和2%/2 mm为评价指标,以原计划计算剂量分布为参考,分别得到每个计划的通过率.通过率行非参数Wilcoxon秩和检验.结果 当评价指标取3%/3 mm时,9例原计划的平均通过率分别为DTA方法95.2%和Gamma方法96.5%;采用Gamma方法-2.0°、2.0°、1.0°、-0.5°、0.5°机架角度误差的计划平均通过率降低了12.2%、23.5%、6.3%、0.9%、2.9%(P=0.008、0.008、0.008、0.036、0.012);采用DTA方法-2.0°、2.0°、-1.0°、1.0°、0.5°机架角度误差的计划平均通过率降低了16.2%、23.8%、1.7%、6.8%、3%(P均=0.008).DTA方法较Gamma方法,以及2%/2 mm评价指标较3%/3 mm对机架角度误差更敏感.结论 机架角度误差越大,平均通过率下降越大.0.5°机架角度误差,IMRT计划的剂量验证也对其敏感.为保证IMRT计划执行的准确性,需要对机架角度做更加严格的质量控制和质量保证.
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调强适形放射治疗的剂量学验证
理论上,调强适形放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)与常规放射治疗相比较的优势,一是提高了靶区的剂量,二是减少了周围正常组织或关键器官的照射剂量.IMRT技术与常规放射治疗技术相比远为复杂,逆向计划的优化算法在某些方面还不成熟,放射治疗中还存在众多不确定因素,IMRT实施后的剂量准确与否直接关系到治疗的终结果.虽然远期的治疗结果是检验IMRT计划乃至剂量准确性的金标准,但遗憾的是,至今还没有关于该技术治疗恶性肿瘤长期结果的报道.因此,治疗前的剂量验证仍是确保剂量准确的关键步骤[1,2].笔者拟从技术方面探讨IMRT剂量验证的研究进展.
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三维适形放射治疗计划的验证
三维适形放射治疗（3-dimentional conformal radiotherapy,3-DCRT）作为一种精确度很高的治疗技术，是提高治疗比的重要物理措施，它对于以局部肿瘤未控或复发为主要失败原因的肿瘤患者的治疗有重要意义。有学者将适形放射治疗评价为放射肿瘤学史上的一次变革，并认为该技术将成为21世纪肿瘤放射治疗技术的主流。与常规放射治疗相比，适形放射治疗的精确度要求更高，因此适形放射治疗的质量保证措施就显得更加重要。如何证实适形放射治疗计划得到准确、忠实地执行是其质量保证的重要内容，包括：治疗前治疗条件的模拟；治疗中治疗条件的验证和记录；照射中照射野和体位的验证；患者体内的剂量验证［1，2］。笔者对适形放射治疗中照射野、体位及剂量验证方面的研究进展做一综述。
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PTW二维电离室阵列的绝对剂量刻度测量
随着精确放疗技术特别是IMRT治疗的不断开展,质量保证(QA)工作变得越来越重要,剂量验证已成为放疗中不可缺少的组成部分[1-4].在剂量验证过程中,由于二维电离室阵列比胶片法、热释光剂量计及半导体等具有更为方便、快捷而有效的优势,目前一些医院已采用它来直接实现对放疗中相对剂量、绝对剂量的验证.然而,在采用二维电离室阵列进行剂量验证之前,必需对其进行绝对剂量的检验和刻度,以保证剂量测量的准确性.
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不同病种IMRT计划验证通过率差异分析
目的：研究不同病种IMRT计划通过率之间差异性及在确定通过率阀值的应用。方法连续选取已验证过的食管癌、鼻咽癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌IMRT计划各35例，使用一维方差分析方法检验通过率差异性。分析采用单一通过率阀值检验各种IMRT计划，并依据正态分布规律计算不同肿瘤IMRT计划验证通过率阈值。结果5组数据的组间平均值差异有统计学意义（ F＝35.83，P＜0.01），其中鼻咽癌组与其他四组之间统计结果均为P＝0.000；乳腺癌组与食管癌组、肺癌组之间统计结果分别为P＝0.001、P＝0.033。使用单一阀值检验所有计划是不合适的，应使用各自阀值，各组阀值计算结果分别为93.37％、89.34％、97.68％、95.99％、95.42％。结论不同病种计划应使用不同阀值，正态分布规律可以计算各自阀值。
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90例胰腺癌患者螺旋断层治疗剂量验证结果分析
HT 系统代表了放疗的一种全新技术，其治疗原理类似于计算机螺旋断层 CT，可以实现高适形度的剂量分布［1］。为保证照射剂量准确以及治疗计划成功实施，患者疗前剂量验证成为质量保证中关键一环。现将本科2012年应用ArcCHECK 模体对胰腺癌患者 HT 剂量验证结果分析如下，以期今后临床工作中能更严格地执行 QA。
