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小野条件下肺介质中光子剂量算法的比较研究
目的 评估用于放疗剂量计算的笔形束(PB)算法、卷积叠加(CS)算法在小野条件下肺介质中的计算精度.方法 建立一包含肺介质的水模体,分别用PB算法、CS算法和蒙特卡罗(MC)模拟计算1 cm×1 cm到7 cm×7 cm射野条件下该模体中的深度剂量和离轴比,并以MC模拟为标准比较深度剂量和离轴比曲线的扩展半影(自定义为10%～90%等剂量线之间的宽度).结果 CS算法和MC模拟的深度剂量一致性很好,在射野大于3 cm×3 cm时,差异在2%以内.PB算法高估了深度剂量,射野越小越明显;CS算法和MC计算的离轴比是一致的,均呈发散状,且射野越大越发散,而PB算法相对内收,且随射野变化不明显.结论 CS算法在肺介质中的计算精度很高,笔形束算法计算精度一般,在射野很小的情况下要慎用.
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两种算法在宫颈癌术后三维放疗中的剂量学比较
目的:通过比较早期宫颈癌根治术后分别基于卷积叠加算法(Collapsed Cone,CC)、蒙特卡洛算法(MonteCarlo,MC)的三维适形放疗(Three Dimensional Conformal Radiotherapy,3DCRT)技术剂量学差异,探讨两种算法应用于宫颈癌术后3DCRT时,在改善靶区和减少危及器官照射方面的差异.方法:针对40例宫颈癌术后放疗患者定位图像分别设计基于CC、MC算法的3DCRT计划,并按算法将所有计划分为CC、MC组,满足90％PTV处方剂量50Gy/2Gy/25f,对比并分析两组计划靶区和危及器官(Organ at risks,OAR)的剂量学参数、剂量计算时间、机器跳数差异.结果:对于计划靶区(Plan Target Volume,PTV),CC和MC组计划的均匀性指数((Hom-ogeneity index,HI)分别为1.10±0.01,1.11±0.01(P<0.05),适形度指数(Conformity index,CI)分别为0.65±0.08,0.67±0.08(P<0.05),CC组的D2、D5均小于MC组(P<0.05).对于OAR,CC组的直肠(D2、D5、D10)、小肠(Dmean)、全身(Dmean)均小于MC组(P<0.05);而MC组的左侧股骨头(D5、D10)、全身(V40、D5、D98)均小于CC组(P<0.05).CC组剂量计算时间远少于MC组(P<0.05).结论:在宫颈癌根治术后辅助适形放疗中,采用CC、MC两种算法计算获得的靶区和危及器官剂量体积参数均能满足临床治疗需求,但存在一定差异.CC算法在靶区均匀性、对小肠、直肠的保护和剂量计算时间方面比MC算法更有优势,且计算速度更快,而MC算法在靶区适形度和对左侧股骨头的保护方面比CC算法更有优势,两种算法在机器跳数方面无明显差异.
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气腔存在和小野条件下不同光子剂量算法的计算精度比较
为了评估放射治疗剂量计算常用的笔形束(PB)算法、卷积叠加(CS)算法处理小野且气腔存在条件下的计算精度,建立一包含气腔的水模体,分别用PB算法、CS算法和蒙特卡罗(MC)模拟计算1 cm×1 cm～7 cm×7cm射野条件下该模体中的深度剂量和离轴比,并以MC模拟为标准比较深度剂量和离轴比曲线的扩展半影(自定义为10％～90％等剂量线之间的宽度).研究结果显示PB算法和CS算法均高估了深度剂量,相比之下PB算法高估的程度更严重；CS算法计算的离轴比和MC模拟接近,向两侧发散,而PB算法计算的离轴比无明显发散.这表明在小野且气腔存在的情况下,PB算法和CS算法的计算精度都不高,但相对来说CS算法的计算精度高于PB算法.
