瓦里安呼吸门控实时位置管理系统在4D放射治疗中的应用方式

目的探讨瓦里安呼吸门控实时位置管理(RPM)系统在4D放射治疗中的应用方式。方法分析RPM系统的原理,设计应用方案,并配合大孔径CT采用两种图像采集方式(全相和单相)采集患者图像和呼吸曲线,全相扫描方案扫描所有相图像,勾画内靶区(ITV),治疗前不进行动态验证,治疗时不采用RPM系统;单相扫描方案扫描指定相图像,只勾画该相的靶区,治疗前进行动态验证,治疗时采用RPM系统,分析全相扫描方案和单相扫描方案的计划靶区(PTV)范围。结果通过合理选择设置参数,两种扫描方案均可顺利执行,对治疗计划进行特殊处理可以实现治疗前的透视验证,避免治疗错误;常规放射治疗、全相放射治疗与单相放射治疗复杂度依次上升,治疗时间依次增加,但是照射范围递减,对正常组织保护更好。结论采用RPM系统并通过合理选择设置参数可以实现多种放射治疗方式,减少照射范围和危及器官受量,但是治疗复杂度增加及治疗时间延长。

瓦里安呼吸门控实时位置管理系统对放射治疗计划剂量学的影响

目的研究瓦里安呼吸门控实时位置管理(RPM)系统对放射治疗计划剂量学的影响。方法回顾性选取40例胸腹部肿瘤放疗计划,采用质量控制运动模体产生呼吸门控信号,选取呼气末30%~60%稳定时相作为呼吸门控窗,在Edge加速器RPM呼吸门控模式下对上述计划进行Portal Dosimetry(PD)系统剂量验证,采用不同的γ通过率标准进行剂量分析,并分析其γ值的分布特点,与非门控模式下验证结果进行对比。结果在RPM呼吸门控模式下,对于不同均整器模式下的调强放射治疗计划(IMRT)或容积调强放射治疗计划(VMAT),采用γ(3%,3 mm)或(3%,2 mm)标准,所有计划通过率均在95.5%以上,采用更严格的γ(2%,2 mm)标准,所有计划通过率均在90%以上,符合美国医学物理师学会(AAPM)推荐的临床治疗标准。非门控模式下剂量验证结果通过率略优于呼吸门控模式下验证结果,两种模式下差异具有统计学意义(3%/3 mm,Z=-1.45;3%/2 mm,Z=-2.86;2%/2 mm,Z=-3.70;1%/1 mm,Z=-4.52,P<0.05)。两种模式下计划验证结果γ值的最小值、最大值及γ>1.5的份额差异不明显,但非门控模式下γ的平均值及标准偏差总体更小。结论RPM呼吸门控技术引入带来的剂量影响在临床可接受范围内,该门控模式下计划执行是安全可靠的。

呼吸门控放疗中呼吸基线波动对呼吸预测滤波器性能的影响

目的:评估基于瓦里安实时位置管理(RPM)系统的呼吸门控放疗中病人呼吸基线波动对呼吸预测滤波器(BPF)性能的影响。方法:分析20例RPM相位式呼吸门控放疗病例的参考呼吸波形和残余呼吸信号以及共146次治疗时的呼吸波形和残余呼吸信号,作以下处理:(1)将呼吸波形(包括参考和治疗时)经Savitsky-Golay平滑、峰值检测和异常点剔除后得到呼吸基线,计算其标准差做为衡量基线波动强弱的指标,计算各次治疗时基线波动相对于参考基线波动的相对偏差;(2)计算残余呼吸信号(包括参考和治疗时)标准差,将其作为衡量呼吸信号强弱的指标,同样计算各次治疗时残余呼吸相对于参考残余呼吸的相对偏差;(3)对基线波动偏差和残余呼吸信号偏差做Pearson相关性分析。结果:146次治疗中呼吸基线波动偏差最小值和最大值分别为-61.0%、752.3%,四分位数分别为42.8%、90.3%、161.7%;残余呼吸信号偏差最小值和最大值分别为-74.8%、174.0%,四分位数分别为-7.8%、15.1%、48.8%;残余呼吸信号偏差与基线波动偏差之间的相关系数为0.544,差异有统计学意义(P<0.01);线性拟合系数为0.2。结论:当前RPM相位式呼吸门控技术条件下,治疗时病人实际残余呼吸信号偏差与呼吸基线波动偏差线性显著相关,每100%的基线波动偏差平均可导致20%的残余呼吸信号偏,表明BPF性能受到影响;临床工作中需要制定有效的质量控制方案以避免治疗时病人出现缓慢的呼吸基线波动偏差。