医科达Versa HD直线加速器运行6年故障分析

医科达Versa HD直线加速器为放射治疗的常用设备,具有结构复杂、涉及学科多及精确性高等特点^([1])。医用电子直线加速器临床使用中故障率相对较高,若设备故障导致宕机,将会延误治疗,在一定程度上影响治疗效果^([2-3])。基于此,本研究对医科达Versa HD直线加速器运行6年的故障数据进行分析,包括故障分类、次数、频率和宕机时长,故障次数与运行时间和治疗人次的关系,不同宕机时长的发生频次、频率及处理情况。

加速器多叶准直器叶片到位精度在不同机架角度下的稳定性评价

目的:评价加速器多叶准直器(MLC)叶片到位精度在不同机架角度下的稳定性,以确定叶片到位精度是否受机架角度影响。方法:选用美国瓦里安Edge医用直线加速器的HD 120型MLC,利用Varian Eclipse放射治疗计划系统设计测试例。设计1个含有5个动态子野的测试计划(PMLCE测试计划),射线量为100 MU,小机头保持0°位置,各控制点对应叶片位置数目分别为-20 cm、-15 cm、-10 cm、-5 cm、0 cm、5 cm、10 cm和12 cm,共计8个,剂量率设定为500 MU/min。测试中所有叶片从一侧极限位匀速滑动至对侧极限位置,相邻控制点间叶片运动距离为5 cm。采用IEC1217坐标系在Edge直线加速器上执行PMLCE测试计划,每次均在8个不同的机架角度(0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°)下测试,得到8个加速器治疗日志文件。利用Matlab2016a软件编写程序,读取加速器日志文件,提取出叶片位置数据,并计算所有叶片实际位置与计划位置的偏差,记录每个文件包含120个叶片在8个叶片位置的到位偏差共960个数据。间隔3 d执行以上数据获取方案10次,取平均值,共8组HD 120型MLC在不同机架角度的到位偏差数据。对以上8组数据进行统计分析。结果:在各个角度下,叶片到位偏差≤10μm的百分比为45.7%~58.3%;叶片到位偏差≤30μm的百分比为95.6%~99.2%。机架角度为0°和180°时,叶片到位精度相对较高,叶片到位偏差≤10μm的百分比分别为58.3%和57.9%。HD 120型MLC的最大到位误差均≤43.3μm。单因素方差分析显示,在机架角度为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和325°的8个叶片位置的到位精度观测值的情况下,0°分别与45°、90°、135°、225°、270°和315°;90°与180°;135°与180°;180°分别与225°、270°和315°机架角度下的平均到位精度之间比较,差异均有统计学意义(F=4.32,F=5.67,F=3.98,F=3.85,F=6.14,F=2.87,F=4.89,F=4.56,F=4.12,F=5.01,F=6.77;P<0.05),其余机架角度下的到位精度之间比较差异均无统计学意义。结论:HD 120型MLC叶片在不同机架角度下的到位精度均保持在较高水平,但机架角度对叶片到位精度的影响确实存在。因此,在治疗计划的设计阶段,医生和物理师应该充分考虑这些因素,以优化剂量分布和提高治疗效果。未来的研究可以对其他类型的MLC系统进行类似的评估,以更全面地了解不同机架角度对叶片到位精度的影响。

元宇宙在医学中的应用场景

元宇宙已经成为国际热词。2021年6月以来,中国对元宇宙的研究进入爆发式增长阶段。针对元宇宙的发展,学术界与企业界应当始终保持理性状态。本研究对国内外相关的技术报告与学术文献进行了梳理,探讨了元宇宙在医学领域中的扩展和延伸,分析了元宇宙在医学领域中的可能应用场景,为探究元宇宙医学的可能性、全面理性认识元宇宙提供新的研究视角。

Truebeam与Triology加速器光子束匹配分析

目的:比较Varian公司Truebeam与Triology医用加速器光子束数据,探讨2台加速器6MV和10 MV光子束射束匹配的可能性。方法:Truebeam和Triology加速器安装验收完成后,利用IBA blue phantom 2三维水箱采集2台机器光子束数据,数据包括40 cm×40 cm射野以下的百分深度剂量、离轴剂量曲线、输出因子;对数据进行射束匹配分析。利用Ecilpse计划系统两种机器模型设计测试例和患者病例调强放射治疗计划,利用IBA公司Matrixx电离室矩阵进行验证。结果:2台机器中,6 MV-X射线对应能量,PDD差异<1%,profile差异<1%或<2 mm;射野输出因子差别<1%;测试例2台机器模型剂量误差<1%,调强患者计划验证通过率均>98%。结论:Truebeam和Triology2台医用加速器6 MV光子束可以进行数据匹配。

老年食管癌加速超分割放射治疗的临床探讨

目的:探讨老年食管癌加速超分割放射治疗的疗效、毒副作用和并发症。方法:将96例患者随机分为常规治疗组(CF)和加速超分割治疗组(CAF)。CF组:每次1.8～2.0Gy,总剂量60～70Gy/30～35fx。CAF组:每天照射2次,每次1.5Gy,总剂量54Gy/3.5w,两组患者均用60Co-γ射线外照射。结果:两组患者均顺利完成了疗程,其1、3、5年生存率CF组分别为45.8%(22/48)、18.8%(9/48)、12.5%(6/48);CAF组分别为70.8%(34/48)、39.6%(19/48)和29.2%(14/48),CAF组疗效明显优于CF组(P<0.05)。毒副作用主要表现为放射性食管炎和放射性气管炎,但均无统计学差异。并发症中,早期以食管穿孔、食管出血为主要表现,晚期主要表现为食管缩窄、咯血及持续性咳嗽,两组相比无统计学意义。结论:CAF组患者能耐受根治性放疗;CAF组患者放疗的毒副作用及并发症较CF组明显,但两组发生率无统计学意义。

甘氨双唑钠对非小细胞肺癌三维适形放疗的增敏研究

目的研究甘氨双唑钠对非小细胞肺癌三维适形放疗的增敏作用和不良反应。方法将48例非小细胞肺癌患者随机分为增敏组和对照组，增敏组在静脉滴注甘氨双唑钠后的60min内进行三维适形放疗，而对照组用维生素C2．0g静脉滴注后行三维适形放疗，放疗单次剂量为5～8Gy，3次／周，总剂量与常规放疗剂量的60～70Gy相当。结果应用甘氨双唑钠后肿瘤病灶达完全缓解时的放射增敏比（SER）为1．46，达部分缓解时为1．52。近期疗效：增敏组的总有效率为91．7％（22／24），而对照组的总有效率为70．8％（17／24），两组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。两组均未发现明显的不良反应。结论应用甘氨双唑钠可以增加非小细胞肺癌患者三维适形放疗的放射敏感性，无明显的不良反应。

鼻咽癌放疗后复发与残存病变的立体定向放射治疗

目的 :评价立体定向放射治疗对鼻咽癌放疗后复发或残存病变的疗效。方法 :对 1 3例鼻咽癌放疗后复发或残存的患者进行了立体定向放射治疗。按 1 992年福州会议分期标准 , 期 0 % , 期 1 3% , 期 74.6% , 期 1 2 .4% ,外照射鼻咽部 DT66～ 80 Gy/7～ 8周 ,中位剂量 73Gy。对经足量外照射后 2～ 4周鼻咽部及咽旁间隙仍有肿瘤残存的或治疗半年后复发的各期鼻咽癌患者 ,且无远处转移者行立体定向放射治疗。设备采用 siemens6m V- X线直线加速器及 Brain LAB头部立体定向放射治疗系统。以 80 %等剂量曲线包绕靶区 ,周边单次剂量为 6～ 8Gy/次 ,3次 /周 ,共 3～ 4次完成。结果 :肿瘤完全消失占 77% ( 1 0 /1 3) ,明显缩小占 1 5 % ( 2 /1 3) ,缩小占 8% ( 1 /1 3)。结论

Monaco治疗计划系统的剂量学性能测试验证

目的:对Monaco治疗计划系统(Treatment Planning System,TPS)进行临床使用前的剂量学性能测试,验证TPS不同类型射野计划计算剂量与计划执行时加速器的实际递送剂量间的差异是否符合标准。方法:所用设备为医科达公司Axesse直线加速器,配置Agility型多叶光栅;Monaco TPS版本号5.0,剂量计算模型为Monto Carlo;IBA公司Dose 1剂量仪、0.6 cc电离室和Matrixx电离室矩阵。依据IAEA 430号和AAPM TG-53号报告、科室设备和验证工具,从医科达公司网站下载Express QA Plan测试包,其中的测试例涵盖规则野、不规则野和模拟病人头颈部肿瘤调强野。在Monaco TPS系统中分别调用测试例,将计划分别移植到模体上,创建验证计划,将计算验证计划所得剂量分布输出到Matrixx软件Omni Pro I'm RT,将计划计算剂量与Matrixx实际所测剂量进行比对和分析。剂量验证通过标准是绝对量3 mm/3%,γ通过率超过90%。结果:所有测试例剂量验证结果均达到了93%以上。结论:Monaco TPS可以安全地用于临床。

大垂体肿瘤的立体定向放射治疗

目的 探讨大垂体肿瘤立体定向放射治疗(stereotatic radiotherapy,SRT)的效果和视力保护问题。方法 11例大垂体肿瘤患者,肿瘤中位直径为4 cm,2例垂体肿瘤距视神经或视交叉的距离≥2 mm,其余患者肿瘤则紧贴视神经或视交叉。本组患者用X线分次立体定向放射治疗,每次剂量为5～7 Gy,每周2～3次,总剂量为40 Gy。做计划时使80％等剂量线避开视神经或视交叉。结果 肿瘤经分次SRT后体积明显缩小90.9％(10/11),视力有改善者占90.9％(10/11)。结论 SRT治疗大垂体肿瘤是有效的,对于肿瘤距视神经或视交叉的距离≤2 mm的垂体肿瘤,只要掌握好合适的分割剂量和次数,不会出现视力障碍。

立体定向放射治疗肺癌的临床应用

目的 探讨立体定向放射治疗 (X刀 )肺癌的近期疗效和避免肿瘤遗漏的方法。方法 对 32例 2 0 0 1年 1～1 2月收治的肺癌病人用立体定向放射治疗的方法进行治疗。肿瘤直径最小者为 1cm× 1cm ,最大者为 6 .4cm×7.0cm。肿瘤直径≤ 5cm者直接采用立体定向放射治疗的方法 ,而对于直径 >6cm者则先用常规外照射的方法 ,剂量 40～ 45Gy/ 2 0～ 2 3F ,然后对残留的病灶再施行立体定向放射治疗。周边单次剂量 5～ 8Gy/次 ,每周 3次 ,共6～ 1 0次。结果 立体定向放射治疗后的 2～ 3个月CT复查 ,客观有效率 (CR +PR)为 93 .75 % (30 / 32 ) ,MR为6 .2 5 % (2 / 32 )。生存时间≤ 6个月者 8例 ,余 2 4例至今仍存活。

大分割立体定向放射治疗肺癌32例临床研究

目的:探讨大分割立体定向放射治疗(X刀)肺癌的近期疗效和避免肿瘤遗漏的方法。方法:对32例非小细胞肺癌病人用大分割立体定向放射治疗的方法进行治疗。肿瘤直径最小者为1cm×1cm,最大者为6.4cm×6.0cm。肿瘤直径≤5cm者直接采用立体定向放射治疗的方法,而对于直径>6cm者则先用常规外照射的方法,剂量40～45Gy/20～23F,然后对残留的病灶再施行立体定向放射治疗。周边剂量5～8Gy/次,每周3次,共6～10次,使生物效应相当于常规外照射的70～80Gy。结果:立体定向放射治疗后的2～3个月CT复查,客观有效率(CR+PR)为93.7%(30/32),好转率(MR)为6.2%(2/32)。1、2、3年生存率分别为71.2%,42.8%和32.5%。结论:大分割立体定向放射治疗肺癌可以起到良好的根治性或姑息性治疗的作用。

体部肿瘤立体定向放射治疗中的质量保证

利用直线加速器进行立体定向放射治疗是20世纪90年代以来的一项新技术,由于具有一些突出的优点,如照射野小(40mm以下),靶区定位和摆位准确,剂量高,剂量梯度大,剂量在靶区高度集中[1,2],因此不少单位都引进了立体定向放射治疗的设备(X刀).

98例食管癌加速超分割放疗的临床研究

目的：评价加速超分割放射治疗食管癌的疗效。方法：从１９９０年１０月至１９９２年５月我们对９８例经病理证实为食管鳞癌的患者进行了研究。随机分为常规组和加速超分割组。常规组：１８０～２００ｃＧｙ／次，５次／周，总量６０００～７０００ｃＧｙ／６～７周；加速超分割组：１５０ｃＧｙ／次，２次／日，间隔６小时以上，总量５４００ｃＧｙ／３．５周。两组患者均采用６０Ｃｏ远距离外照射。结果：常规组１，３，５年生存率分别为４６％（２３／５０）、２０％（１０／５０）、１２％（６／５０）；加速超分割组１，３，５年生存率分别为７０．８％（３４／４８）、３９．６％（１９／４８）、２９．２％（１４／４８），加速超分割组明显优于常规组（Ｐ＜０．０５），而两组放疗反应和并发症无明显差异。结论：我们的初步研究显示：加速超分割放疗能明显提高食管癌患者的生存率，但不增加放疗反应及并发症。

ArcCheck的剂量学特性测量及其对VMAT计划的验证

目的:对ArcCheck的剂量学特性进行测量,分析ArcCheck的剂量学特性曲线,探讨ArcCheck能否满足临床使用的要求。方法:分别测量ArcCheck的重复性、能量响应、角度响应和剂量率响应。结果:归一后ArcCheck的重复性为0.9906±0.0090。能量响应分析表明经过直线回归后的常数项为-0.2575,标准差为0.1215;回归系数为1.4643,标准差为5.3687E-4。角度响应的曲线符合探测器表面的模体材料厚度变化。剂量率的变化对探头的测量结果影响很小。结论:ArcCheck模体探测器的剂量学特性满足临床使用的要求,可以对容积弧形调强计划进行验证。

空气压缩设备故障引起的螺旋断层放射治疗患者计划验证通过率偏低的案例分析

目的:分析影响螺旋断层放射治疗患者计划验证通过率的因素,解决通过率偏低的问题。方法:对以下因素逐一进行验证分析:①对ArcCHECK刻度文件重新校准,验证绝对剂量准确性;②对ArcCHECK矩阵校准文件重新校正,验证矩阵一致性;③利用第三方Matlab平台开源代码进行离线验证,测量计划系统剂量计算准确性;④通过每日输出点剂量测量和TomoDose测量,验证加速器输出量稳定性;⑤执行AAPM TG-148号报告第V.B.2.c项目和设计临床上常用的2.5 cm和5 cm铅门(Jaw)宽度的适形计划,验证Jaw到位精度;⑥设计临床中常用的2.5 cm和5 cm铅门宽度的适形计划和调强计划,验证多叶准直器(MLC)开关时间精度。结果:执行Arc CHECK刻度文件校准和矩阵重新校准之后,计划测试通过率无明显变化;Matlab离线验证脚本获取计划Gamma通过率,结果均在95%以上;晨检记录显示,加速器固定输出量偏差都小于2%,TomoDose结果表明加速器运行稳定;执行AAPM TG-148号报告第V.B.2.c项目检测Jaw到位精度的结果均在误差范围之内,2.5 cm与5 cm不同铅门宽度条件下适形计划,Gamma测试结果以及点剂量测量结果无明显差别;不同计划下点剂量验证误差随靶区形状不规则程度、计划复杂程度和Jaw增加而升高,证明MLC开关时间精度为主要故障因素。结论:排除多种影响因素后最终确定空气压缩设备故障引起的MLC开关时间精度问题才是导致验证通过率较差的主要原因。因此定期维护和保养空气压缩设备十分必要,同时在物理师执行质量保证项目时,应将空气压缩设备内容加入其中。