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简化调强放疗技术(sIMRT)在非小细胞肺癌(NSCLC) 中的应用
1 目的调强放射治疗技术(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)是近些年发展起来的一种先进的精确的放射治疗技术,整个靶区体积内剂量分布更均匀,较大幅度增加了肿瘤的剂量,提高了肿瘤控制率,使周边正常组织免受过量损伤.而在实际工作中,调强放射治疗技术在非小细胞肺癌中的运用显示出很大的局限性:(1)调强技术一般是利用直线加速器的多叶光栅(MLC)形成多个子野,采用步进或滑窗方式进行照射,子野数目越多,患者的治疗时间也越长,导致患者保持良好体位的能力下降;(2)当调强技术形成的子野面积过小,而多叶光栅的到位精度又有限时,将会增加肿瘤剂量的不确定性;(3)另外单个子野的机器跳数过少时,要求加速器出数的启动与停止在瞬间完成,这对加速器的性能是一种挑战,也是一种损伤,同样增加了肿瘤剂量的不确定性;(4)计划设计是在静止的图像上完成,而患者治疗是在动态中进行的(尤其是呼吸动度过大),靶区剂量分布适形度越好,器官运动带来的剂量误差将越明显;(5)调强技术的验证是个庞大的工程(需要位置验证、剂量验证、治疗验证),需要耗费大量的人力物力与时间.因此寻求更好的解决方案已刻不容缓.
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多叶准直器到位精度的检测
目的 探讨多叶准直器到位精度的检测方法.方法 使用TPS计划系统设计相邻一定距离的条状多叶准直器检测射野,通过射野衔接处剂量的变化来检测多叶准直器的到位精度.结果 射野衔接处的剂量变化明显影响多叶准直器的到位精度.结论 该方法可以方便地检测多叶准直器的到位精度.
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外挂电动多叶光栅叶片到位精度对调强剂量验证通过率的影响
目的 分析外挂电动多叶光栅(DMLC)的叶片到位精度对调强治疗计划剂量验证通过率的影响.方法 随机选取10例患者的静态调强计划,手动设置静态调强计划的叶片位移误差 ±0.4 mm,±0.8 mm,±1 mm,用二维电离室矩阵进行调强剂量验证,分析叶片的位移误差对外挂DMLC调强剂量验证通过率的影响.结果 10例患者的静态调强计划剂量验证通过率平均值95.13％,手动设置叶片位移误差+0.4 mm,+0.8 mm,+1 mm,+0.4 mm,+0.8 mm,+1 mm的静态调强计划剂量验证通过率平均值依次为94.65％,94.14％,93.27％,94.59％,94.04％,93.22％.结论 外挂DMLC调强剂量验证通过率随DMLC叶片位移误差的增大而降低.
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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.
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VMAT加速器日常运行分析及过程质量控制
目的 利用医科达加速器日志文件监测VMAT中加速器日常运行精度,并通过SPC技术实现加速器PQC.方法 提取加速器上每日治疗的日志文件,自动分析加速器执行VMAT弧形野的各参数精度并生成评估报告.分析加速器运行的稳定性和不同病种治疗精度的差异性.通过SPC技术,基于Johnson转换计算各参数的控制限,并绘制控制图实现加速器PQC.结果 连续16 d中VMAT患者76例(主要包括鼻咽癌、宫颈癌、直肠癌、喉癌),共执行VMAT弧形射野2446个.加速器机架角、y和x钨门、MCL叶片到位和剂量输出的平均误差分别为0.49°、0.09 mm和0.38 mm、0.31mm和0.05 MU.病种差异引起剂量输出和机架角误差的变异系数分别为8.10％和4.54％.由SPC技术分析,加速器各参数均处于受控状态,但存在误差大于上控制限的异常点,各参数中机架角处于失控状态的比率(0.45％)高.结论 利用加速器日志文件能监测加速器运行精度,通过SPC技术绘制控制图,能实现VMAT中加速器日常运行的PQC,是一种经济、有效的日常QA方法.
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医科达多叶准直器到位精度的胶片测量方法
调强放疗(1MRT)是一种复杂的高精度的照射技术,对加速器各项性能指标要求很高,多叶准直器(MLc)叶片的到位精度就是其中一项.一般来说,IMRT的子野数目很多,有时多达100多个.如此多的子野数目,如果叶片到位精度存在较大偏差,直接影响IMRT能否准确可靠的实施.现介绍一种快速、准确、可靠的MLc叶片到位精度的检查方法.
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加速器运行误差对宫颈癌容积旋转调强放疗的剂量学影响
目的 研究加速器机架旋转角度、准直器到位和多叶光栅(MLC)叶片到位等误差对宫颈癌容积旋转调强放疗(VMAT)的剂量学影响.方法 选取10例已行VMAT的宫颈癌计划,提取Pinnacle3 V9.2计划系统(美国Philips公司)中每个临床计划的plan.Trail文件,使用Matlab编写的程序读取并修改每个控制点运行参数,从而模拟加速器运行误差.通过各引入误差的计划与原计划的剂量比较,评估加速器各参数运行误差对VMAT的剂量学影响及主要的影响因素.结果在引入机架旋转角度误差、准直器到位误差和两侧MLC叶片同向偏移误差中,PTV各剂量限值的大变化分别为0.16％、0.46％和0.57％,危及器官(OAR)各剂量限值的大变化分别为0.38％、-1.32％和-0.44％.引入两侧MLC叶片反向或相向运动误差,其幅度为±0.5、 ±1和±2 mm时,导致PTV各剂量限值变化的大值分别为2.11％、3.04％和6.03％,各OAR平均剂量变化的大值分别为2.17％、3.92％和7.97％,且PTV和OAR各剂量限值与MLC反向或相向运动误差呈强线性相关(t=21.201～90.562,P<0.05).引入各参数实际执行误差值时,PTV和OAR各剂量限值的大变化分别为0.16％和1.30％,适形指数(CI)和均匀性指数(HI)基本不变.结论 执行宫颈癌VMAT计划时,两侧MLC叶片反向或同向运动误差相比机架旋转角度误差、 准直器到位误差和MLC叶片同向偏移误差对VMAT剂量学影响更加显著,因此,应加强对加速器质控尤其MLC叶片到位误差的质量控制以提高放疗的精度.
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免冲洗胶片法测量后装机192Ir放射源到位精度及步进距离精度
目的研究使用免冲洗胶片测量后装机192Ir放射源到位精度及步进距离精度的方法.方法 使用GAFCHROMIC(R)EBT3型免冲洗胶片对1台国产后装机192Ir放射源到位精度及步进距离精度进行测量.曝光后的胶片使用EPSON PREFACTION V700 PHOTO胶片扫描仪扫描成胶片分析软件要求的图像格式,然后用SNC Patient 5.2软件中的胶片分析软件对图像进行分析.结果以源活性中心为基准点,该后装机使用胶片法测量的192 Ir放射源到位精度为-0.75 mm.免冲洗胶片分析方法能够分辨2个驻留点间5 mm的步进距离精度,不能够分辨2个驻留点间2.5 mm的步进距离精度;2.5 mm步进距离精度可通过测量3个连续驻留点第1点和第3点间距离是否为5 mm的方法进行间接判断.该后装机使用胶片法测量的连续9个驻留点间的5 mm步进距离无偏差;2.5 mm步进距离精度间接判断结果无偏差.使用胶片法测量的后装机192Ir放射源到位精度符合国家标准要求.结论 免冲洗胶片方法可以用于后装机192Ir放射源到位精度及步进距离精度的测量.
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多叶准直器运动状态下叶片到位精度检测方法研究
目的 建立多叶准直器运动状态下叶片到位精度的检测方法.方法 设计多叶准直器测量序列,被测叶片每扫过1 cm的距离设置0.1 ～1 mm之间的叶片位置误差,利用二维电离室矩阵测量其运动轨迹上的吸收剂量,得出不同剂量率(100、300和600 MU/min)时,设置的位置误差与吸收剂量直线斜率之间的对应关系曲线,以此作为叶片位置校准曲线.进行日常检测时,通过多叶准直器叶片运动形成射野y方向的剂量曲线图得到有误差的叶片,依据射野x方向吸收剂量直线的斜率,与叶片位置校准曲线进行比较,得到检测叶片的实际位置误差.结果 通过y方向的剂量曲线图,可找出位置误差≥0.2 mm/cm的叶片.在一定的剂量率下,叶片位置校准曲线呈线性变化趋势.输出剂量率为600 MU/min时,叶片的位置误差分布直观清晰,可快速对叶片到位精度情况做定性分析.位置误差为0.1 mm/cm的叶片,吸收剂量直线斜率变化为0.74％,检测误差与引入误差的差别≤0.1 mm.结论 使用二维电离室矩阵检测多叶准直器运动状态下叶片到位精度的方法简便可靠,能满足常规检测的需要,为调强适形放射治疗质量控制体系的建立提供技术支持.
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不同机架角度时瓦里安多叶准直器叶片到位精度分析
目的:利用Varian直线加速器动态治疗日志文件(Dynalog Files)检测瓦里安加速器多叶准直器(MLC)叶片在不同机架角度时的到位精确度.材料与方法:在五个不同的机架角度(270°,315°,0°,45°,90°)时运行预先设计的动态治疗叶片文件PMLC(Planning MLC),分别记录10次Varian直线加速器在五个不同机架角度时动态治疗日志文件,将之转换成MLC格式文件DMLC(Delivery MLC),分析不同机架角度时叶片到位情况；以0°时MLC位置为基准,比较其他机架角度时每个叶片的位置值相对于0°时叶片位置值差别.结果:在各个机架角时40％的叶片位置偏差在0.2 mm以内,40％的叶片位置偏差为0.3 mm～0.4 mm,20％的叶片位置偏差为0.5 mm,其大偏差值为0.5 mm;约95％的叶片位置值在不同的机架角状态下到位精度完全一致,其他叶片位置值偏差均不大于0.1mm.结论:在不同的机架角度时,多叶准直器叶片到位精度情况基本一致,由此可反映患者放疗计划在各个实际机架角状态实施时叶片位置是精确的.
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利用非晶硅电子射野影像系统对多叶准直器叶片到位精度作质量控制
背景与目的:加速器的多叶准直器叶片到位精度误差会对调强放射治疗产生剂量分布偏差,剂量偏差将导致治疗失败或者是严重的器官损伤.本研究将通过简单的方法实现多叶准直器叶片到位精度的质量控制和质量保证.方法:使用医科达加速器和医科达iViewGT非晶硅平板电子射野影像系统(electronic portal imaging devices,EPIDs),使用8MV光子线,获得计划系统设计好的射野图形,利用软件测量叶片的实际到位坐标.同DicomRT文件中的坐标作比较,获得他们之间的误差,根据误差的方向和大小调整叶片的到位精度.结果:可以控制叶片的到位精度在1 mm之内.结论:利用EPIDs做叶片到位精度的质量控制.方法简单快速可靠.
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3种方法 验证多叶光栅到位精度的比较
目的 找到一种方便、快捷且准确的检测MLC到位精度的方法.方法 对同一台加速器上多叶准直器(MLC)的到位精度,分别采用剂量胶片、平面探测器阵列及电子射野影像系统(EPID)等3种方法 进行测量并对其结果 进行比较.结果 使用3种检测手段对同一台加速器的测量结果 差异均小于1mm.结论 3种工具都可以对同一台加速器的MLC进行QA检测,所得结果 基本一致.EPID测量法简化了操作流程,节省测量时间,适合在临床上广泛开展.
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基于Synergy加速器的放射治疗智能移床系统精度验证与测试
目的:测试评估智能移床(ICK)系统对Synergy加速器的治疗床的控制精确度,为其在临床治疗中的应用提供支持.方法:在ICK系统中设置治疗床在左右(LAT+/LAT-)、前后(LNG+/LNG-)以及垂直(VRT+/VRT-)6个方向上分别设置2～50 mm的13个偏移量,每个偏移重复测试3遍,观察其重复性;通过坐标纸测量治疗床的实际移动值,并与设置值进行比较.结果:ICK系统控制Synergy加速器的治疗床移动的到位精度平均误差均≤±1 mm.结论:ICK系统能够实现对Synergy加速器治疗床的有效控制,且能达到较高的到位精度,可应用于放射治疗患者治疗床位置的控制,以提高工作效率.
关键词： 放射治疗 智能移床(ICK)系统 到位精度 医用直线加速器
