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不同算法在非均匀组织模体中光子剂量计算精确度比较
目的 比较治疗计划系统(TPS)中光子束剂量的筒串卷积算法(CCC)与笔形束卷积算法(PBC)在非均匀组织中的计算精确度.方法 建立2个虚拟肺模型,一个在光子束单前野入射情况下比较两种算法得到的中心轴上的百分深度剂量(PDD)；另一个在光子束前后对穿野入射,模体中心有一个肿瘤等效组织,两种算法计算光子束穿过肺等效组织到达肿瘤等效组织时肺和肿瘤等效组织中的剂量分布.两种情况下得到的结果与蒙特卡罗(MC)算法计算的结果进行比较.结果 单前野时,光子束从高密度组织入射到低密度的肺等效组织,与MC算法比较PBC算法高估了肺等效组织中的剂量(t=3.90,P=0.012),CCC算法与之接近(t=2.25,P=0.087).前后对穿野时,CCC算法和MC算法计算出的肿瘤等效组织边界剂量都要低于PBC算法的剂量(t=2.43、3.18,P=0.038、0.011),并且能量越高,肺密度越小时,这种差别越大.结论 计算低密度组织中的肿瘤或其后方肿瘤剂量时好采用CCC算法(如肺癌、食管癌以及胀气的直肠和胃后方肿瘤).
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蒙特卡罗系统验证PBC和CCC算法精确度的临床研究
目的 运用蒙特卡罗系统验证PBC、CCC算法在肺癌放疗计划时的精确度.方法 使用Oncentra Masterplan TPS对本院2012-2013年间收治的24例肺癌患者分别进行PBC、CCC计算.设计2个IMRT计划和2个3DCRT计划,将计划的DICOM-RT文件导入蒙特卡罗系统进行剂量重建.配对t检验差异.结果 4个计划中无论是IMRT还是3DCRT计划CCC、PBC计算的靶区平均剂量与蒙特卡罗计算值的差别均随靶体积减小而增大(P=0.00、0.00、0.00、0.00),且IMRT计划比3DCRT的大(P=0.00、0.01).IMRT计划中CCC计算的D98％、D95％、D90％、D50％、D2％与蒙特卡罗计算值差别逐渐减小(P=0.00、0.00、0.00、0.00、0.00),上述现象同样出现在PBC算法中,但CCC计算的3DCRT计划中的不显著(P=0.18、0.08、0.62、0.08,0.97).IMRT和3DCRT计划中,CCC算法高估了整个患侧肺剂量;PBC算法高估了患侧肺V20(P=0.00、0.00),低估了患侧肺V5(P=0.00、0.00),但3DCRT计划中V10值相近(P=0.47).结论 建议在肺癌放疗计划计算时使用精确度更高的算法而不使用PBC算法.蒙特卡罗比其他算法精度更高.
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放疗计划系统中空腔边缘剂量计算准确性研究
目的：研究 TPS 中 CCC、AAA 算法在空腔边缘剂量计算的准确性。方法采用EGSnrc软件包的子程序BEAMnrc用对美国瓦里安Trilogy直线加速器进行了蒙特卡罗模拟，并使用IBA蓝水箱三维扫描系统验证了该Monte Carlo算法的准确性，证实蒙特卡罗算法的可靠性。设计一带有不同大小空腔的等效水模体，分别用CCC、AAA算法计算不同大小空腔的等效水体模的中心轴深度剂量分布和侧向剂量profile。深度方向计算结果与蒙特卡罗算法进行比较，侧向剂量profile计算结果与EBT2胶片测量结果进行比较。结果在空腔边缘CCC、AAA算法都高估了剂量。 CCC计算精确性优于AAA，但误差依然存在。这种误差主要与计算网格、射野大小、能量、空腔大小、射野数目有关。结论 TPS中的CCC和AAA剂量计算时还应充分考虑到空腔边缘的电子不平衡。
