Edge加速器Calypso 4D电磁定位系统精确性评估

目的:研究Calypso 4D电磁定位系统的几何精度和电磁阵列对加速器射线的衰减。方法:分别把植入式转发器和表面转发器安装在体模上,对比Calypso测量的体模等中心位移和实际位移,分析系统的定位精度;使用指型电离室测量有和没有电磁阵列时固体水内剂量,验证电磁阵列对射线的衰减;重复测量相同位置的体模等中心,评估系统稳定性。结果:植入式转发器的定位精度是(0.02±0.01)cm,表面转发器的定位精度是(0.01±0.01)cm;在机架角325°到35°范围内,6和10 MV能量电磁阵列对加速器射束的衰减低于2%,在305°和55°衰减低于3.4%;重复测量时出现偏移的标准差在0.012 cm以内。结论:Calypso系统定位精度能够稳定在亚毫米级,电磁阵列对射线的衰减在临床接受范围内,Calypso 4D电磁定位系统是精确、可靠的,能够大大提高放疗精度。

快速蒙特卡洛模拟调强放疗剂量计算的研究

目的:提高蒙特卡洛模拟速度并应用于临床调强放疗剂量计算。方法:运用BEAMnrc程序建立Varian_EDGE加速器6 MV FF与FFF模式束流模型,在DOSXYZnrc程序的基础上开发并行运算的Par-DOSXYZnrc(PDMC)剂量计算程序,与SYNCJAWS、SYNCHDMLC组件实现同步调强放疗剂量计算,并利用仿真模体和临床病例对该方法的精确性与运算效率进行评估。结果:PDMC与DOSXYZnrc的剂量分布一致,与加速器测量值的偏差小于1%。PDMC在6核处理器中效率提升10.5倍以上,能够在0.74 h内完成调强放疗剂量计算,其效率随处理器核心数增加而增长。结论:建立的PDMC能保证临床调强放疗病例剂量计算的准确性,同时提高的效率可满足临床调强放疗剂量计算的时间需求。

子宫颈癌放射治疗摆位技术精确度的研究

目的比较子宫颈癌放射治疗的三种不同固定方式(真空袋固定、水解塑料体模固定与无任何固定),对比其头尾方向(C-C)、前后方向(A-P)和左右方向(L-R)上的治疗中心点的偏移误差,探讨不同固定方式的精确度。方法三种不同固定方式患者各12例,用模拟机软件中的标尺测量每例患者放疗前治疗中心点三个方向的偏移误差。结果真空袋固定方式治疗中心点偏移误差最小,次数最少;水解塑料体模固定方式偏移误差较大,次数较多;无任何固定方式偏移误差最大,次数最多(P<0.01)。结论真空袋固定是一种精确度最高的放射治疗方式。

基于Calypso电磁实时跟踪系统的4D剂量验证

目的:研究基于Calypso电磁实时跟踪系统的4D剂量验证的可行性,评估Calypso引导对运动靶区放疗剂量精度提高的有效性。方法:将5 cm×5 cm、10 cm×10 cm方野、直径d=10 cm圆形野以及5例IMRT、5例VMAT放疗计划移植到Delta4三维剂量验证系统,使用自主呼吸运动平台搭载Delta4模体进行SI方向上周期(T)=5 s,振幅(A)=±10 mm的往复运动,分别比较静态、动态无跟踪,以及使用Calypso实时跟踪系统运动阈值分别为±2、±3、±5 mm情况下Delta4实测的剂量分布和治疗计划系统剂量分布。结果:静态、动态测量Calypso运动阈值为±2、±3、±5 mm以及动态无跟踪时计划γ通过率的平均值分别为(97.5±2.4)%、(95.9±2.8)%、(93.9±3.8)%、(86.2±8.6)%、(65.0±11.1)%;与静态射野平均γ通过率比较,使用Calypso动态运动阈值为±2、±3 mm时γ通过率差异无统计学意义(P>0.05), Calypso动态运动阈值为±5 mm与动态无跟踪时γ通过率差异具有统计学差异(P<0.05)。结论:对于胸腹部肿瘤患者,基于Calypso实时电磁跟踪,结合Delta4三维验证系统对运动靶区进行实时4D剂量验证是可行的,使用Calypso跟踪运动肿瘤放疗时,剂量精度有明显提高。

一种同时测量鼻咽癌放疗剂量与几何畸变度的新型体模

目的:设计一种新型体模,既能根据实际条件测量鼻咽癌放疗剂量,又能同时测量图像几何畸变度。方法:采用对放疗剂量极其敏感的热释光材料,构建头颈部U型槽作为载体,模拟病人实际头颈部肿瘤的大小轮廓、解剖结构和位置,将各个小组件组装拼接,构建新型头颈部放疗剂量测量体模,实现鼻咽癌放疗剂量测量;采用该新型测量模型,将同种形状模块按照一定规律排列和变化,测量图像三维几何畸变度。结果:与传统鼻咽癌放疗剂量的测量体模相比,新型体模能够根据病人实际条件进行精确调整,精确测量病人实际受照射剂量;与传统图像几何畸变度体模相比,新型体模能提供更多新型测量模型和排列方式来测量畸变度,显著提高测量精度。结论:新型体模将剂量测量体模和畸变度测量体模有机结合,既能准确测量鼻咽癌放疗剂量,又能精确测量几何畸变度,简单实用,在临床实际应用有很好的推广价值。

基于光学表面监测系统进行头部肿瘤放疗实时定位准确性的初步研究

目的:评估瓦里安直线加速器EDGE上搭载的光学表面监测系统(OSMS)对偏差探测的准确性(或纠错能力)。方法:使用一个颅脑体模,评估OSMS治疗前摆位准确性、治疗中监测偏移精确度、特定条件下(非零床角和仅双摄像头工作)能否正常使用。结果:OSMS实现治疗前摆位,其等中心与锥形束CT(CBCT)摆位的偏差范围为(0.6±0.5)mm,角度最大偏差为0.3°;治疗中监测偏移精确度,探测平移偏差范围(0.1±0.2)mm,探测角度偏差范围0.10°±0.07°;不同的床角下OSMS的精确度接近,挡住其中一个摄像头产生约0.5 mm的不确定度。结论:OSMS配合CBCT能够为头部肿瘤放疗的治疗前摆位及治疗中实时监测提供保证。

挑选畜禽要决

挑选牛上看一张皮,下看四只蹄;前要胸膛鼓,后经屁股齐.鞭子尾巴,案板脊梁,马眼黑蹄,拉断铁犁,前高后挂,单犁独耙;宽嘴宽腰,四季满膘.肚要大,背要凹.嘴圆似荷包,会吃又长膘,前肢直如箭,善走不用鞭,后肢弯似弓,远走快如风;摸索不抬头,必定是好牛;牛鼻不冒汗,必定有病患,牛耳不太摇,可能是病兆;牛若不倒嚼,请医快治疗.

不同设备不同扫描参数对影像组学特征可再现性影响分析

目的:分析影像组学特征在不同设备不同扫描参数中的可再现性。方法:在3台CT设备上设置不同扫描参数:重建层厚(1、3、5 mm)、重建核函数(和CT设备有关)、曝光时间(50、100、300 mAs),扫描2种模体,提取影像组学特征并评估特征可再现性。结果:81.6%的特征在不同层厚条件下可再现性差(变异系数CV>10%);有8.8%的特征在3台设备中均满足要求(CV<10%)。46.4%的特征在不同重建核函数条件下可再现性差;有12.1%的特征在3台设备中均满足要求(CV<10%);占总数31.7%的特征只在单一设备中达到可再现性要求。54%的特征在不同曝光时间条件下可再现性差。结论:应用影像组学建立模型研究临床问题时,应充分考虑并避免扫描参数对影像组学特征可再现性的不利影响,以获得更好的临床研究结果。

基于光学体表监控和X射线透视影像的膈肌运动自动跟踪

目的:基于直线加速器的光学体表监控系统和X射线透视影像利用人工智能构建膈肌顶点运动的自动跟踪模型。方法:同步采集7例肝肿瘤患者胸腹部的光学体表运动信息和千伏级X射线透视影像,选取其中3例患者数据利用主成分分析与偏最小二乘回归结合的方法计算不同体表感兴趣区域与膈肌运动的相关系数,选择相关系数最大的体表感兴趣区域作为光学体表监控区。首先,使用全卷积网络模型自动识别透视图像中膈肌顶点的位置;再利用随机森林方法建立体表与膈肌顶点运动的关联模型,基于体表运动信息实时预测膈肌顶点运动轨迹;最后,把自动跟踪的膈肌顶点位置与放疗医生手动勾画位置进行对比,以评估模型精度。结果:3例患者的体表感兴趣区域与膈肌运动的平均相关系数在前后(AP)方向最高达到(0.73±0.01)mm,上下(SI)方向最高达到(0.88±0.01)mm。自动跟踪模型预测结果与手动勾画位置的平均绝对误差和均方根误差SI方向分别为(3.09±0.79)mm和(3.89±0.89)mm,AP方向分别为(1.42±0.43)mm和(1.78±0.46)mm。结论:体表呼吸运动与体内膈肌运动是相关的,在放疗过程中基于光学体表运动信息可以实时跟踪体内膈肌顶点运动,该技术可用于胸腹部肿瘤放疗期间膈肌附近肿瘤的实时及无创运动管理。

针对直线加速器多叶准直器性能与故障的保养方法

目的探究保养方法对直线加速器多叶准直器(MLC)性能与故障的影响。方法选取医院瓦里安23EX直线加速器的MLC作为研究对象,首先对其A面进行改进保养、B面进行常规保养,半年后对其进行导槽镀膜升级保养,比较3次保养后MLC的性能及故障次数。结果性能方面,与首次保养前比较,分组保养(A面改进保养,B面常规保养)后、导槽镀膜升级保养后的叶片阻力及叶片到位精度均较好。故障次数方面,在分组保养后呈现先降后升的趋势,在导槽镀膜保养后处于低位稳定水平。结论改进保养、常规保养、导槽镀膜升级保养均能降低叶片阻力,提高叶片到位精度,减少故障次数,尤其是导槽镀膜升级保养可以大幅度减少故障次数,并将故障次数维持在平稳状态,这为临床放射治疗工作的顺利开展以及确保放射治疗精度提供了可靠保障。

基于蒙特卡罗模拟的调强放疗计划剂量验证的应用研究

目前临床已普遍开展了调强放疗技术（intensity modulated radiation therapy，IMRT），其剂量计算模型主要采用叠加／卷积算法和笔射束算法.然而，这些计算模型在小野照射，存在腔体的区域及非均匀组织中剂量计算并不准确，因此，在治疗前必须进行剂量验证。目前IMRT剂量验证方法，主要以模体代替患者利用二维平面探测器矩阵和三维均匀模体进行测量验证,

ArcCHECK和Delta4在容积旋转调强放疗剂量验证中六维摆位误差灵敏度评估

目的:评估ArcCHECK和Delta4三维剂量验证系统在容积旋转调强剂量验证中对六维摆位误差的灵敏度。方法:选择11例VMAT计划,分别使用ArcCHECK和Delta4三维剂量系统进行剂量验证。分别在RL,SI和AP方向上引入±1,±2和±3mm的平移摆位误差;在pitch,rol和yaw方向上引入±1°和±2°的旋转设置摆位误差。比较两个系统的剂量分布,分别使用3%/3mm、3%/2mm和2%/2mm的γ标准进行分析,以评估计划值和测量值之间的差异。结果:对于所有VMAT计划,3%/3mm标准下两个系统测量结果γ通过率均超过95%;摆位误差分别为3mm和2°时,3%/3mm标准下使用ArcCHECK的γ通过率最大减少了13.2%和13.4%,使用Delta4的γ通过率最大减少了14.9%和4.8%,两个系统都对摆位误差表现出高灵敏度,摆位误差对剂量分布的影响在很大程度上取决于患者特定的计划。ArcCHECK对旋转误差的灵敏度高于Delta4。结论:为了实现VMAT QA平均γ通过率在97%以上(3%/3mm标准),ArcCHECK和Delta4系统的摆位精度应分别为2mm/1°和2mm/2°。使用ArcCHECK系统进行鼻咽癌容积旋转调强时摆位应更准确。

二维电离室阵列在调强放疗剂量验证中的应用

目的:通过测量加速器X射线射野,评估二维电离室阵列MatriXX的剂量学特性,为调强放疗计划的剂量验证提供依据。方法:用MatriXX测量X射线射野,研究其剂量、重复性;用计算和测量相比对的方法,研究MatriXX测量多叶光栅射野的平面剂量分辨率。结果:除了射野边缘外,MatriXX有良好的剂量学特性。结论:MatriXX可用于调强放疗计划的剂量验证,对于剂量梯度较大区域的剂量验证需要进一步研究。

创新复合型医学物理人才培养模式探索

医学物理学为近代放射治疗的发展做出了巨大的贡献,医学物理师更是放射治疗临床和科研的关键岗位。我国已向"精确放疗"时代迈进,先进的放疗技术对医学物理师的专业能力提出了更高的要求。根据现代放疗临床需求,分析国内医学物理本科专业现有教学模式存在的问题,结合广东省中医院在医学物理专业建设方面的经验,提出并实施了一系列教学改革举措,探索创新复合型医学物理人才培养模式,取得良好的教学效果。

东莞玩具仓库

巨大而单一的建筑量体与工业区周边典型而多重的城乡建筑形成了强烈对比。仓库本身仅是包了一层铁皮的容器,但透过室内空间的分隔组合，它成为物流过程中的“整流器”。

基于Edge加速器4DCBCT提取肿瘤运动轨迹的验证性研究

目的:研究基于Edge加速器4DCBCT图像提取肿瘤运动轨迹的准确性。方法:使用CIRS仿真胸部模体模拟肺肿瘤运动,用不同周期扫描六组CIRS模体的4DCT和4DCBCT图像,把两种图像进行配准,计算不同时相的位置偏差。结果:不同周期的肿瘤运动,基于4DCBCT获得的肿瘤位置与定位时4DCT获得的肿瘤位置偏差RMSE都<0.3cm,运动方向的MaxE都<0.5cm。结论:基于4DCBCT图像提取肿瘤的运动轨迹是可靠的,可以用来评估放疗过程中的肿瘤运动。