三维近距离治疗计划系统的研究与开发

目的自主研发一套可用于三维近距离治疗计划的系统,以满足三维近距离治疗计划设计的基本要求。方法该系统以Visual C++为开发平台,支持DICOM协议,采用窗口式交互界面,通过菜单或按键方式实现操作功能。结果该系统包括患者信息、勾画、近距离计划以及系统配置等模块,可实现患者数据管理、靶区和危及器官的勾画、施源器重建、剂量计算、逆向优化以及剂量评估等功能。使用本系统和商用计划系统进行近距离治疗的计划设计,验证本系统优化算法和剂量计算算法的准确性,结果显示,两种计划系统在剂量体积直方图参数的偏差均小于0.53%,γ通过率均在98.24%以上。结论研发的三维近距离治疗计划系统操作简单,运行稳定,可实现临床三维近距离治疗的计划设计工作,可用于临床。

手术室医用耗材精细化管理的实践与创新

医院高质量发展离不开精细化管理,其中手术耗材的精细化管理错综复杂,难点、痛点尤为突出。本文基于现有的医院资源规划管理系统(HRP)对手术耗材部分进行流程梳理和再造,运用条码技术和批次标识对耗材进行追溯管理,并根据统计分析方法展现手术耗材使用情况。可在大幅减少人力成本及人为失误的同时实现手术耗材流转及使用的全程可追溯,促进手术耗材使用的科学化、合理化评估,有效提升耗材的管理效率。

调强放射治疗在头颈部肿瘤脉冲式低剂量率放射治疗中的可行性

目的：头颈部肿瘤复发患者往往面对不能进行手术、再次常规放疗和化疗耐受的问题。据国外研究，脉冲式低剂量率放射治疗是一种有效治疗头颈部复发肿瘤的技术。研究10射野调强放射治疗技术在头颈部肿瘤脉冲式低剂量率放射治疗中的可行性。方法：采用10例头颈部肿瘤病例，放疗靶区体积77c甜～299cm3，按照脉冲式低剂量率放射治疗的细胞超敏反应剂量限值要求，单个射野对靶区最大剂量贡献应小于0．5Gy，进行10个固定射野的调强放射治疗计划设计，计算出单个射野对靶区最大剂量贡献，分析10射野调强技术在头颈部肿瘤脉冲式低剂量率放射治疗中应用的可行性。结果：针对10例头颈部病例设计的脉冲式低剂量率放射治疗计划完全能够满足肿瘤细胞发生超敏反应的剂量限值要求。所有100个射野，单个射野对靶区最大剂量贡献均小于0．4Gy，完全满足小于0．5Gy的剂量限值要求。结论：10射野调强放射治疗技术在头颈部肿瘤脉冲式低剂量率放射治疗中应用是可行的。此技术为头颈部复发肿瘤的治疗提供了一种新选择。

医用加速器电子束能谱分布的Monte Carlo模拟研究

目的:模拟并分析医用直线加速器电子束在记录平面上的能谱分布,总结其分布特征。方法:基于蒙特卡罗方法的EGSnrc程序是医学物理领域中使用最广泛的模拟电子和光子输运过程的MC模拟程序,其计算精度已为大量实验所证实。本文用以EGSnrc为基础的BEAMnrc和BEAMdp程序对医用直线加速器在四种典型能量下的出射电子束能谱进行了模拟计算,在SSD平面记录所有初级和次级电子的能量和角分布,然后在该平面上选择不同大小的分析区域计算电子能谱。结果:首先在6 MeV、9 MeV、12 MeV、20 MeV四种不同能量,相同射野下选取相同大小分析区域,对其能谱进行分析,发现这些能谱都有一个主峰,并伴之以一个强度较小的次级峰,主峰半宽度几乎相同,而且都可以很好地用Pierson分布描述,但最可几能量和入射能量的比值随电子束能量的不同有很大差异;然后在12 MeV能量下选取不同大小分析区域对能谱进行分析,以考察能谱在分析平面内对位置依赖性。结论:在不同能量下,电子束能谱形状相似,可用Pierson分布描述;能谱几乎独立于所选择的分析区域,表明能谱的空间分布几乎是均匀的。

全面质量管理方法(TQM)在放射治疗中的应用

放射治疗技术日益复杂，跨学科趋势日益明显，这给放射治疗质量控制提出了更高的要求，大型放射治疗中心，尤其是基层放射治疗单位迫切需要建立一套系统的管理方法来对整个放疗流程进行监控，以保证放疗质量。

新型国产二维矩阵剂量验证系统的临床测试

目的:对新型国产二维矩阵剂量验证系统在临床条件下进行测试,检验其是否能够满足临床使用需要。方法:参照GB15213-94对用来检测国产二维矩阵剂量验证系统的医用直线加速器进行检测调整,使其达到国家标准。使用新型国产二维矩阵剂量验证系统,对标准照射野下的绝对剂量重复性,标准照射野下的剂量线性,平坦度、对称性,真实病例放疗计划验证进行测试。结果:标准照射野下的绝对剂量重复性检测,其变异系数小于0.7%,符合测试要求;标准照射野下的剂量线性检测与电离室检测结果相比,无明显差异;平坦度检测±3%以内、对称性检测±2%以内,均满足临床使用要求;真实病例计划验证γ通过率均大于98%,完全满足临床放疗计划验证要求。结论:新型国产二维矩阵剂量验证系统具备点剂量、面剂量测量功能,能够对加速器基本剂量性能进行检测,达到临床使用要求;能够实现放疗计划系统的DICOM数据导入,与实际测量结果比较分析,达到临床计划验证要求。

准直器角度对宫颈癌术后VMAT计划的影响

目的：探讨准直器角度对宫颈癌术后旋转调强（VMAT）计划的影响。方法：选取一名宫颈癌术后病例进行VMAT计划设计（CCW179°~181°、CW181°~179°）,采用不同的准直器角度：（0°,0°）、（0°,10°）、（0°,20°）、（0°,30°）、（0°,45°）、（-10°,10°）、（-20°,20°）、（-30°,30°）、（-45°,45°）。在Varian Eclipse系统上设计9个计划,从中筛选出剂量学最优和最差的两个角度,将此两个角度应用于20例宫颈癌术后患者,比较两组计划的靶区适形度（CI）,剂量均匀性指数（HI）,危及器官的体积剂量V_（10）、V_（20）、V_（30）、V_（40）,平均剂量（D_（mean））,以及跳数（MU）。用SPSS软件的配对t检验方法统计靶区和危及器官的剂量学参数。结果：以折线图表示9个计划的CI和HI,以及膀胱、直肠等其他危及器官的体积剂量参数,剂量学参数最优和最差计划的准直器角度分别是（0°,30°）、（0°,0°）。20例宫颈癌术后的（0°,30°）和（0°,0°）两组计划当中,（0°,30°）计划靶区的HI和CI均优于（0°,0°）计划（HI：t=6.666、6.231、15.464;CI：t=6.650、6.35、14.981,P〈0.05）,膀胱的V_（30）、V_（40）、D_（mean）分别降低了13.5%、3.4%、3.7%（t=4.649、4.511、3.833,P〈0.05）;直肠的V_（30）、V_（40）、D_（mean）分别降低了13.4%、30.3%、6.6%（t=4.945、4.455、8.864,P〈0.05）;小肠的V_（30）、V_（40）、D_（mean）分别降低了30.2%、48.4%、2.7%（t=3.972、4.077、9.604,P〈0.05）,加速器执行一次计划的平均MU增加了12.7%（t=7.028,P〈0.05）。左右股骨头以及骶骨未见明显规律。结论：准直器角度对宫颈癌术后VMAT计划有明显的影响,在宫颈癌术后VMAT计划设计过程中,应充分考虑准直器角度的因素,以寻求更优质更有执行效率的治疗计划。

放射治疗信息管理系统的研发

目的研发应用于放疗中心的通用数据平台,实现放射治疗信息数字化管理。方法选用微软的.NET程序作为开发平台,通过Windows通讯接口实现网络服务。放疗信息系统主体由应用服务器和数据库两部分构成,其功能包括病人登记、病人管理、检查登记、膜室管理、CT室及模拟机管理、计划室管理、治疗室管理等。系统通过HL7网关和DICOM网关与放疗图像存档与通信系统(PACS)和医院信息系统(HIS)通信。结果系统根据放疗科室的工种分为前台工作站、医生工作站、物理师工作站等多个角色,放疗患者入院后所有就医环节均由放射治疗信息系统衔接管理。结论放射治疗管理信息系统有效地将放疗各个环节衔接在一起,大大降低了数据传输的出错率,同时提高了数据的共享效率。

CBCT在腹部肿瘤放疗摆位误差测量中的应用价值

目的探讨CBCT(锥形束CT)在测量腹部肿瘤放疗摆位误差的应用价值。方法选取接受三维适形放疗的腹部肿瘤患者30例,每次放疗前进行CBCT扫描并与计划CT图像匹配,获得线性方向及旋转方向的摆位误差,校正摆位误差后行再次CBCT扫描,分别记录每次纠正后的摆位误差并进行分析。结果 30例患者总共进行CBCT扫描674次,纠正前线性方向及旋转方向的摆位误差分别为(0.685±1.419)mm、(2.115±4.271)mm、(-1.5032±2.968)mm、(0.561±1.030)°、(-0.169±1.202)°、(-0.461±0.722)°,纠正后分别为(0.004±0.462)mm、(-0.328±0.957)mm、(-0.118±1.001)mm、(0.117±0.392)°、(0.128±0.025)°、(0.004±0.407)°,纠正后较纠正前摆位误差显著减小,且纠正前后差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论腹部肿瘤患者每次行三维适形放疗前行CBCT扫描获得摆位误差且对其校正,可明显提高放疗部位的几何精确度,从而提高放疗疗效,值得临床推广应用。

四川省放射治疗物理剂量的TLD核查研究

目的:提高放射治疗剂量控制水平,加强放射治疗中的质量保证,配合2009年IAEA/WHO世界范围内,中国片区(中国四川)放射治疗机输出剂量的(TLD)剂量比对进行本次核查。方法:采用LiF(Mg,Cu,P)TLD剂量计,在5cm水深处、10 x 10cm照射野,SSD和SAD照射,对我省20个地、市、县34家医疗单位的放射治疗机的输出量进行比对。结果:13台^(60)Co放射治疗机合格11台,合格率占84.6%。21台加速器合格18台,合格率占85.7%。结论:本次我省放疗单位放射治疗机输出剂量比对合格率低于发达国家水平,高于全国调查平均水平。

四川省放射治疗机输出剂量的国际比对研究

目的:通过IAEA/WHO中国片区(中国四川)2009年度放射治疗机输出剂量(TLD)国际比对与四川省本地放射治疗机质量控制核查比对研究,评价四川省放疗单位放射治疗机输出剂量的比对合格情况。方法:IAEA/WHO国际比对和四川省本地比对分别采用IAEA/WHO邮寄LiF(Mg,Ti)及自制LiF(Mg,Cu,P)TLD剂量计,在10cm或5cm水深处、10cm×10cm照射野,SSD和SAD照射,对四川省20个地、市、县30(34)家医疗单位的放射治疗机的输出剂量进行比对。结果:IAEA/WHO国际比对11台^(60)Co放射治疗机合格10台,合格率为90.9%;19台加速器合格18台,合格率为94.7%。四川省本地放射治疗机质量控制核查13台^(60)Co放射治疗机合格11台,合格率为84.6%;21台加速器合格18台,合格率为85.7%。结论:四川省放疗单位放射治疗机输出剂量比对合格率低于发达国家水平,高于全国调查平均水平。

放疗剂量验证系统的设计与开发

目的本文旨在自主研发一套满足放疗临床需求的剂量验证系统。方法以MATLAB作为开发平台,设计系统图形化交互界面,开发数据导入、降噪处理、图像配准、Gamma分析等功能。结果系统能够完成辐射显色胶片与计划系统DICOM文件的导入、处理、图像配准及剂量学分析。结论该系统操作简单,运行稳定。作为自主研发的系统,能够自定义感兴趣区域进行分析,为后续数据研究工作提供接口,未来可添加更多的临床实用功能。

后装治疗管理系统的设计与实现

本文旨在研发一套符合医院实际情况的后装治疗管理系统,提高后装部门的工作效率和服务质量。后装管理系统采用模块化结构设计,以Microsoft Office Access为数据库,以Visual C++为系统开发平台。该系统已实现患者登记、查找修改、分次治疗信息记录、统计等功能,系统操作简单,运行稳定。后装治疗管理系统的研发和应用是科室信息化建设的重要组成部分,该系统的应用可以推动后装治疗过程的数字化、规范化和现代化。

调强放射治疗数据转换系统的研发

本文旨在开发一套能将静态调强放射治疗计划文件转换成制作物理补偿器的切割机执行文件和医用直线加速器多叶准直器(Multiple Leaf Collimator,MLC)控制文件的数据转换系统。该系统采用Visual Studio 2010作为开发平台,结合DCMTK开源库实现对DICOM协议支持。系统导入计划系统输出的放疗计划文件后,经分析将患者姓名、ID、MLC各叶片位置和权重等字段信息并输出为瓦里安MLC控制文件格式;也可对于每个射野、累加射野平面内各点的机器跳数生成跳数矩阵,结合不同补偿器材料的衰减特性将其转换成相应材料的厚度信息,最后实现切割机控制文件输出。该转换系统能够实现患者的RTplan数据导入,并且转换生成物理补偿器切割文件及瓦里安加速器MLC运动控制文件,为患者提供额外的调强放射治疗方式,也能满足网络故障等特殊情况下的放射治疗。

在解析几何中求轨迹的几种常用策略

轨迹问题是解析几何中的重点之一,也是难点,针对这种情况本文对解析几何中求轨迹的常用方法进行了归纳和总结。有定义法,待定系数法,直接法三种方法,并对每一种方法以例题的形式做了详细的阐述。文中所阐述的四种方法特点技巧各不同,这就要求在求轨迹时首先要理解清楚轨迹的概念,要对每一种方法的特点和技巧认真掌握,做起题来才能举一反三,收敛自如。

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)。

234例宫颈癌调强放射治疗计划临床剂量验证结果分析

目的:应用Delta4三维剂量验证系统验证234例宫颈癌固定射野调强放射治疗计划,分析验证结果及其影响因素。方法:应用Delta4三维剂量验证系统对医科达Oncentra治疗计划系统设计并实际治疗的234例宫颈癌患者固定射野调强放射治疗计划进行验证,使用3 mm/3%的评判标准,分析计划γ通过率及其中单个射野的γ通过率,并分析通过率低的计划及射野的影响因素。结果:宫颈癌计划通过率低于95%射野集中在120°~140°和220°~240°。结论:对比分析射野角度归零验证结果和实际射野角度验证结果,发现部分实际角度通过率低的射野是由于治疗床的剂量衰减作用的影响;加速器多叶准直器移动精度和激光灯精度可能会影响验证结果。

指形电离室在后装放射治疗计划点剂量验证中的应用

目的:探讨用指形电离室进行患者后装放射治疗计划剂量验证的方法及可行性。方法:对自制模体进行CT扫描,将获得的图像导入Oncentra V4.3计划系统。在计划系统上勾画出指型电离室灵敏体积,以此为感兴趣区,感兴趣区的平均剂量认为是测量点的剂量。实验有两个部分:(1)用Oncentra V4.3计划系统在自制模体上制定单管、双管和三管施源器的简单计划,然后在自制模体照射并测量,对比平均剂量与测量值之间的剂量偏差;(2)选取21例患者的治疗计划,在自制模体对应的施源器管道和对应的驻留位置中输入患者计划的驻留时间,对比平均剂量与测量值之间的剂量偏差。结果:简单计划系统计算值和指型电离室测量值之间的最大偏差为-3.5%,21例患者计划系统计算值和测量值之间的偏差均小于5%。结论:可以用指形电离室对后装放射治疗患者的计划进行点剂量验证。

两种放射源活度校准方法对比

目的:研究两种放射源活度的校准方法的差异,讨论其在临床实践中的适用性。方法:通过两种不同的源校准方法测量4颗MicroSelectron Ir-192源。第一种方法用卫生行业标准(WS262-2017)提供的设置(300 V偏压),在井型电离室的最大灵敏位置测量电荷,用WS262-2017中提供的公式计算放射源活度。第二种方法用井型电离室厂家提供的设置(400 V偏压),在井型电离室的最大灵敏位置测量电荷,用厂家提供的公式计算放射源活度。对比两种方法的测量结果与理论计算值的偏差。结果:根据WS262-2017和厂家提供的方法测得放射源活度分别为AW和Ap,AW与Ap之间的最小偏差为0.64%,最大偏差为-3.03%;与理论计算值AT相比,AW与AT之间的最小偏差为-0.21%,最大偏差为2.60%;Ap与AT之间的最小偏差为-0.34%,最大偏差为4.13%。结论:根据WS262-2017和PTW方法测得的结果具有较好的一致性。

热释光剂量片测量肺部肿瘤放疗剂量的方法

目的:研究LiF(Mg、Cu、P)热释光剂量片(TLD)在临床肿瘤放疗测量要求的筛选方法。方法:应用^(60)Coγ射线和6 MV X射线,开展TLD分散性、重复性和剂量响应实验,筛选出符合临床肿瘤放疗要求的TLD。根据临床放射治疗需要,将筛选出符合临床要求的TLD分别用称量纸封装并依次编号粘贴在仿真模体处,将粘贴有TLD模体置于6 MV X射线加速器照射,验证仿真模体肺部靶区外的剂量。结果:Li F(Mg、Cu、P)TLD重复性和分散性误差控制在±3%以内;用6MV X射线照射粘贴有TLD的模体,测量的TLD剂量值和治疗计划系统值的偏差与TLD所处位置剂量大小有关,当剂量大于62 mGy时,两者符合较好,其差别小于5%;当剂量远小于62 mGy时,其差别明显偏大。结论:在合适剂量范围内用TLD验证肺部肿瘤放疗剂量的方法准确可靠、经济适用,得到国际原子能机构的认可,可广泛应用于肿瘤放疗的剂量测量。