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侧向电子失衡对肺部肿瘤放射治疗计划设计的影响
目的:分析高能X射线通过低密度的肺组织时,侧向电子失衡对肺部肿瘤放射治疗计划的影响.方法:用6MV和18MV X射线对一例肺癌进行三维适形治疗(3D-CRT)计划设计,并用Helax-TMS计划系统提供的笔形束算法和筒串算法对两种能量下的布野方案相同的3D-CRT计划进行剂量计算,比较靶区及危及器官的剂量分布、DVH等指标.结果:采用笔形束算法6MV与18MV计划的等剂量线和DVH相近,18MV计划的靶区剂量均匀性略优于6MV计划;而当采用能进行电子侧向散射修正的筒串算法时,靶区的高剂量覆盖程度明显变差,18MV计划靶区剂量亏损更为显著,6MV计划高剂量覆盖靶区的程度优于18MV计划;不同能量、算法下肺和脊髓的受量基本相同.结论:对于肺部肿瘤,剂量计算应采用能够准确修正不均匀组织影响的算法,非调强放射治疗时好使用6MV X射线.
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笔形束和蒙特卡罗算法在放疗剂量计算中的比较研究
目前，放疗计划系统内置剂量算法大多是基于笔形束叠代卷积技术。已经有多项研究表明笔形束算法在非均匀介质中存在局限，主要原因是笔形束算法应用一维密度校正不能准确模拟次级电子在非均匀介质中的剂量分布［1?2］。蒙特卡罗模拟算法被公认为目前剂量计算的“金标准”［3?4］。本研究目的是比较笔形束和蒙特卡罗两种算法来在临床剂量计算中剂量分布差异。
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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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PB 算法与XVMC算法在肺癌和宫颈癌中的剂量学对比
目的：比较MONACO计划系统中PB算法与XVMC算法分别在肺癌和宫颈癌中的剂量学差异。方法：随机选取17例肺癌病例和8例宫颈癌病例，在 MONACO 计划系统上分别采用 XVMC 算法和 PB 算法设计计划，分析两种算法在肺癌和宫颈癌中靶区和危及器官的剂量学差异。结果：PB算法与XVMC算法在肺癌和宫颈癌中的靶区剂量学参数差异均有统计学意义（P ＜0．001）；在肺癌中，脊髓的 Dmax、心脏的 D33以及食管的Dmax，双侧肺组织的 V5差异有统计学意义（P ＜0．05）；在宫颈癌中，小肠、膀胱以及直肠的平均剂量Dmean，小肠的V30、V40以及膀胱、直肠的V20、V30、V40差异均有统计学意义（P ＜0．05）。结论：PB算法在胸部肿瘤（肺癌）的VMAT计划中，无论靶区还是危及器官，其剂量计算精确度与XVMC算法相比差异均有统计学意义；在腹部肿瘤（宫颈癌）中，两种算法的靶区剂量学差异范围较小，危及器官的差异主要体现在小肠、膀胱和直肠的受照射体积（V20、V30、V40）。
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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.
