直肠癌和宫颈癌容积调强计划的ArcCheck三维剂量验证应用分析

目的探究ArcCheck-3DVH在直肠癌与宫颈癌调强放疗计划上的三维剂量验证效果,并探讨该设备在2组计划剂量验证结果上的差异。方法选取基于Monaco 6.1计划系统的19例直肠癌与21例宫颈癌计划为研究对象。采用SNC Patient计算并比较diff/Dist=3 mm/3%、阈值TH=10条件下放疗计划系统(Treatment Planning System,TPS)与ArcCheck模体测得的γ通过率。再采用3DVH系统重建靶区与危及器官的三维剂量分布,比较其与TPS在D98%(98%的靶区体积接受的最小剂量)、D_(2%)(2%的靶区体积接受的最小剂量)和D_(mean)(平均剂量)等参数条件下的剂量差异。结果19例直肠癌计划在SNC Patient上计算得到的平均γ通过率为99.46%±0.70%,大于3DVH的98.88%±0.46%,且剂量差异具有统计学意义(P<0.05)。临床靶区的γ通过率均大于94%且在D_(2%)下剂量差异存在统计学意义(P<0.05)。危及器官的γ通过率均大于95%且除小肠V40(器官接受至少40 Gy剂量的体积百分比)、脊髓D_(mean)外,其余危及器官在各参数下差异均无统计学意义(P>0.05)。21例宫颈癌计划在SNC Patient上计算得到的γ通过率为99.67%[99.35%,99.95%],大于3DVH的98.49%[98.05%,98.95%],且两者之间的差异具有统计学意义(P<0.05)。临床靶区的γ通过率均大于93.70%并在D_(mean)和D_(2%)下的剂量差异具有统计学意义(P<0.05)。危及器官的γ通过率均大于91%,且除直肠V30(器官接受至少30 Gy剂量的体积百分比)、脊髓D_(mean)外,其余器官在各参数下的剂量差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论ArcCheck-3DVH系统不仅能整体评估直肠癌和宫颈癌容积旋转调强放疗计划的剂量验证结果,还能进一步提供靶区与危及器官的测量重建剂量和与TPS计算剂量之间的差异。

食管癌自动容积旋转调强放疗计划策略的优化选择

背景食管癌放疗计划设计过程中需要考虑多个危及器官受量限制,自动计划可以有效降低人为主观因素对计划质量的影响。目的对基于自动计划技术的食管癌双弧与单弧自动容积旋转调强放疗计划(automated volumetric modulated arc therapy,A-VMAT)的优化性能与临床应用价值进行综合评估,以实现自动计划设计策略的优选。方法选取2018年10月-2020年12月16例在我中心接受治疗食管癌患者,采用Pinnacle^(3)计划系统手动设计双弧容积旋转调强计划(double arc manual-VMAT,DA-M-VMAT),采集其剂量体积直方图参数作为自动计划的优化参数分别设计双弧A-VMAT计划(DA-AVMAT)和单弧A-VMAT计划(SA-A-VMAT),对各组计划靶区和危及器官的各项参数进行比较,以评估不同弧自动计划技术的优化性能。结果DA-M-VMAT计划和DA-A-VMAT计划中靶区的均匀性指数(homogeneity index,HI)参数结果均优于SA-A-VMAT计划,但仅靶区pGTV差异有统计学意义(P=0.010)。DA-A-VMAT计划的平均机器跳数高于DA-MVMAT计划,而SA-A-VMAT计划则低于DA-M-VMAT计划,但差异无统计学意义(P=0.278)。全肺:V_(5)和V_(10)等低剂量区体积参数A-VMAT计划均高于DA-M-VMAT计划;而V_(20)及以上的各参数则均呈现相反趋势,且SA-A-VMAT较DA-AVMAT计划具有更好的肺组织保护能力;差异均无统计学意义(P>0.05)。心脏:对于V_(20)及以上的各剂量体积参数呈现出与全肺一致的分析结果。结论对于食管癌患者,与DA-M-VMAT计划相比,DA-A-VMAT和SA-A-VMAT计划均能实现最佳的靶区剂量分布和较低的正常组织受量;而SA-A-VMAT计划则具有更高的临床执行效率,更适用于临床治疗。

Auto-planning在脑胶质瘤非共面容积调强放疗计划中的应用

目的:通过比较基于Auto-planning的胶质瘤非共面自动容积旋转调强放疗(AP-VMAT)计划与常规手动非共面VMAT(M-VMAT)计划在靶区和危及器官(OAR)的剂量学差异,探讨自动优化在非共面胶质瘤VMAT计划中应用的可行性。方法:选取2016-02-15~2016-12-18在广州医科大学附属肿瘤医院放疗科接受治疗的8例胶质瘤患者,进行CT模拟定位及靶区和OAR的勾画,采用Pinnacle 9.10治疗计划系统基于同一CT图像分别设计M-VMAT计划和AP-VMAT计划,比较手动和自动两种调强计划的靶区覆盖、分析靶区均匀性指数、适形度指数及OAR受照剂量差异。结果:两种计划靶区覆盖率、平均剂量(D_(mean))、均匀性指数差异均无统计学意义(P>0.05)。AP-VMAT计划的适形度指数明显优于M-VMAT计划,差异有统计学意义[(0.890±0.046)vs(0.750±0.046),P<0.001];两种计划OAR中脑干最大剂量、D_5,同侧眼球、晶体、视神经最大剂量、D_(mean)差异均无统计学意义(P>0.05),而AP-VMAT计划中脑干D_(mean)及视交叉、对侧眼球、晶体、视神经和正常脑组织的剂量评价参数均优于M-VMAT计划,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:相比M-VMAT计划,基于Auto-planning的自动优化方式能够简化调强计划设计过程,并一定程度上改善靶区的剂量分布,降低OAR的受照剂量。

Pinnacle计划系统自动与手动容积弧形调强计划剂量学比较

目的应用标准剂量验证模体和剂量目标作为客观评价标准比较Pinnacle3 9.10计划系统自动容积弧形调强计划(Automated Volumetric Modulated Arc Therapy,Auto-VMAT)和手动容积弧形调强计划(Manual Volumetric Modulated Arc Therapy,Manual-VMAT)的剂量学差异,对临床Pinnacle计划系统自动计划的使用提供参考。方法使用Pinnacle3 9.10计划系统对美国医学物理学会第119号报告中所使用标准模体分别做Auto-VMAT和Manual-VMAT,比较不同模体中危及器官和靶区的剂量体积直方图、靶区适形度指数(Conformity Index,CI)、靶区均匀性指数(Homogeneity Index,HI)、人工调试次数、计划设计时间以及机器跳数(Monitor Unit,MU)。结果 Auto-VMAT计划均能够降低靶区热点,除多靶区模体中Central靶区外,自动计划的CI和HI更优;危及器官的剂量Manual-VMAT和Auto-VMAT没有明显优劣;Auto-VMAT明显减少人工调试次数和计划优化时间;Auto-VMAT在头颈、C shape模体计划中MU更低,Manual-VMAT在多靶区、前列腺模体中MU更低。结论 Auto-VMAT比Manual-VMAT能够得到更优的放疗计划,同时能够减少计划优化的时间,也避免了计划设计者在设计放疗计划时的人为失误与不同设计者设计计划的差异。

自动计划在宫颈癌调强放疗中的应用研究

目的通过对比宫颈癌调强中自动计划(AP)方式与手工计划(MP)在计划靶区(PTV)和危及器官(OAR)的剂量学差异,探讨宫颈癌自动计划方式的可行性。方法选取接受术前调强放射治疗的10例宫颈癌患者,进行CT模拟定位、靶区和危及器官勾画,用Pinnacle39.10治疗计划系统(TPS)对每一组CT图像同时设计AP与MP。在PTV的95%体积达到处方剂量的前提下,比较两种调强计划的剂量体积直方图(DVH),分析靶区均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)、OAR受照剂量以及计划时间。结果 AP与MP计划相比,在肿瘤区计划靶区(PGTV)的平均剂量Dmean稍有优势、在临床计划靶区(PCTV)的适形度上稍差,差异有统计学意义(P<0.05)。两种计划所有OAR的剂量学参数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。在优化时间上AP明显优于MP,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 AP在保证了计划一致性的同时节省了优化时间,能够提高计划效率。

在线校正对宫颈癌图像引导容积调强放疗剂量的影响

目的 利用锥形束CT（CBCT）研究宫颈癌动态容积弧形调强放疗的摆位误差大小,分析摆位误差对肿瘤计划靶体积（PTV）及危及器官受照剂量分布的影响.方法 应用医科达Synergy IGRT加速器对16例宫颈癌患者,行放疗前3次及以后每周1次的治疗前CBCT扫描,将获取的CBCT图像和计划CT图像进行匹配,获得左右（X）、头脚（Y）、腹背（Z）3个方向的摆位误差,将上述误差引入治疗计划系统重新计算得到PTV及危及器官的剂量分布参数并与原计划行配对t检验.结果 X、Y、Z方向上的摆位误差分别为（0.36±1.18）mm、（-0.11±3.45）mm、（1.19±1.37）mm;再计划的PTV 95％体积剂量（D95）明显小于原计划（P〈0.05）;再计划膀胱V45明显大于原计划（P〈0.05）;直肠V45与原计划相比无明显变化（P〉0.05）.结论 摆位误差导致PTV D95明显不足,危及器官直肠受照体积剂量增加,因此宫颈癌放疗过程中摆位误差的在线纠正是必要的.

肺癌立体定向放射治疗旋转容积调强计划控制点优化设计

目的:研究Monaco治疗计划系统的放射治疗计划控制点(CP)个数在早期非小细胞肺癌(NSCLC)的体部立体定向放射治疗(SBRT)计划中的影响,为优化肺癌SBRT旋转容积调强计划的CP参数设置提供依据。方法:选取医院收治的9例早期周围型NSCLC患者,其中1例患者左、右肺各有肿瘤,分别行左、右侧两个计划处理(共10幅靶区图像),治疗计划CP使用Monaco治疗计划系统,为每例患者设置SBRT旋转容积调强计划的7个CP参数,其个数分别为10、30、50、80、100、150和200个(记为CP_(10)、CP_(30)、CP_(50)、CP_(80)、CP_(100)、CP_(150)和CP_(200)),以CP_(100)的肺癌SBRT计划进行优化得到计划1(plan1),其他计划在优化参数不变的情况下只改CP。通过方差分析和最小显著性差异(LSD),对比分析靶区剂量分布、危及器官(OAR)受量、计划效率中靶区均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)、跌落指数(GI)、机器跳数、计算时间和子野个数,以及执行效率中的Gamma通过率。结果:CP_(30)处的D_(2%)、D_(50%)和HI呈减小趋势,与CP_(100)处相比分别减少1.56%、1.28%和10%。CP_(30)处的CI和GI呈增加趋势,与CP_(100)处相比分别增加1.28%和1.17%;CP_(30)处的靶区内最大剂量D_(2%)、平均剂量D_(50%)和HI呈减少趋势,与CP_(10)处比较分别减少3.53%、1.91%和15%,差异有统计学意义(F=31.137,F=17.556,F=35.617;P<0.05);而CP_(30)处的CI和GI分别比CP_(10)处增加2.63%和2.16%,差异有统计学意义(F=6.026,F=9.437;P<0.05)。在OAR中食管D_(0.03cm^(3))和胸壁D_(2cm^(3))在CP_(30)处与CP_(100)处相比分别增加7.56%和减少3.69%;在OAR中食管D_(0.03cm^(3))和胸壁D_(2cm^(3))分别从CP_(30)处增加8.88%和减少2.95%,差异有统计学意义(F=2.315,F=6.622;P<0.05)。CP_(30)处与CP_(50)~CP_(200)处的计划相比,机器跳数少、计算时间短且子野个数少,差异有统计学意义(F=3.554,F=130.838,F=3.737;P<0.05);所有计划Gamma通过率均>90%。结论:在肺癌SBRT旋转调强计划中,当治疗计划为CP_(30)时,可保证靶区剂量最佳,优化计划和执行效率高,且对OAR影响小。

ASC算法在宫颈癌术后容积旋转调强放疗中的应用研究

目的:分析射束形态控制器(aperture shape controller,ASC)算法对宫颈癌容积旋转调强放疗(volumetric modu-lated arc therapy,VMAT)计划质量的影响。方法:采用Eclipse v15.6计划系统对33例宫颈癌术后患者制订6组VMAT计划,其中对照组(ASC-no组)、实验Ⅰ组(ASC-verylow组)、实验Ⅱ组(ASC-low组)、实验Ⅲ组(ASC-moderate组)、实验Ⅳ组(ASC-high组)、实验Ⅴ组(ASC-veryhigh组)的ASC权重参数分别选取off、verylow、low、moderate、high和veryhigh,其余优化参数一致。比较6组计划靶区(planning target volume,PTV)和危及器官的剂量学参数、计划复杂度和计划验证γ通过率的差异。采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。结果:与ASC-no组相比,ASC-low组、ASC-moderate组和ASC-veryhigh组PTV的D_(2)均存在统计学差异;而PTV的D_(98)仅ASC-veryhigh组存在统计学差异;除ASC-verylow组外,其余各组PTV的D_(mean)均存在统计学差异;ASC-moderate组PTV的适形度指数(conformity index,CI)存在统计学差异;所有实验组PTV的均匀度指数(homogeneity index,HI)均存在统计学差异;ASC-high组和ASC-veryhigh组左侧股骨头的D_(max)均存在统计学差异;直肠的V_(30)仅ASC-moderate组存在统计学差异,V_(40)仅ASC-veryhigh组存在统计学差异(P<0.05)。随着ASC权重参数的增加,各组计划的射束孔不规则指数(aperture irregularity,AI)、MU/CP(每个控制点中的MU数)、MU数和平均叶片运动轨迹(average leaf trajectory,ALT)(多叶准直器运动距离的平均值)总体上呈现下降趋势,调制复杂度分数(modulation complexity score,MCS)呈现增长趋势。6组计划的射束孔面积(AA)<9 cm^(2)的占比随着ASC权重参数的增加而降低。ASC权重参数从no到low变化,计划验证γ通过率呈现增长趋势;而权重参数选取moderate、high和veryhigh时,计划验证γ通过率无明显变化。结论:低ASC权重参数可显著改善计划复杂度、降低计划MU数、增大计划验证γ通过率,而高权重参数下计划验证γ通过率无明显变化。综合考虑,制订宫颈癌VMAT计划时建议ASC权重参数选取low和moderate。

非小细胞肺癌同层双转移病灶SBRT-VMAT计划设计方式研究

目的:研究非小细胞肺癌同层双转移病灶立体定向放射治疗(stereotactic body radiation therapy,SBRT)时不同计划方式对肺的受量、机器跳数、适形性指数(conformity index,CI)及剂量梯度(gradient index,GI)的影响,以为此类患者治疗计划的设计提供参考。方法:选取非小细胞肺癌单侧同层双转移病灶患者共11例,采用容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)技术制订3种SBRT计划。根据4D-CT定位方式的最大投影图像勾画内靶区ITV1、ITV2,均匀外放3 mm得到计划靶区PTV1、PTV2,并将PTV1与PTV2相加得到PTV12。第1种计划方式以PTV1和PTV2靶区中心为治疗中心,制订2个单独计划plan-1与plan-2,合并为plan-sum后进行剂量评估;第2种计划方式分别以PTV1和PTV2中心为治疗中心,制订多中心的计划plan-D。第3种计划方式以PTV12的中心为治疗中心,制订单中心计划plan-S。将plan-sum的plan-1与plan-2分别归一到PTV1和PTV2 95%体积以满足处方剂量,将plan-S与plan-D归一到PTV12 95%体积以满足处方剂量。比较3种计划方式下肺的受量、机器跳数、CI及GI。采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。结果:plan-S除V_(5)与plan-sum相比差异无统计学意义(P>0.05)外,V_(10)、V_(20)、V_(30)及平均剂量均低于plan-sum,差异有统计学意义(P<0.05);plan-D肺的受量和平均剂量均低于plan-sum,差异有统计学意义(P<0.05);plan-S与plan-D计划方式下肺的受量差异无统计学意义(P>0.05)。plan-sum的CI低于plan-S和plan-D,差异有统计学意义(P<0.05);plan-S与plan-D的CI差异无统计学意义(P>0.05)。plan-D的GI低于plan-S和plan-sum,差异有统计学意义(P<0.05);plan-S与plan-sum的GI差异无统计学意义(P>0.05)。plan-D和plan-sum的机器跳数高于plan-S,差异有统计学意义(P<0.05);plan-D与plan-sum的机器跳数差异无统计学意义(P>0.05)。结论:若患者身体状况支持长时间保持定位姿势,可以采用多中心的计划方式优化剂量分布和提高适形度;若患者身体状况较差,可以采用单中心的计划方式缩短治疗时间。

Eclipse和Pinnacle计划系统制订的乳腺癌保乳术后容积旋转调强放疗剂量的ArcCHECK验证

目的应用Eclipse和Pinnacle计划系统制订乳腺癌保乳术后容积旋转调强放疗(VMAT)计划,应用ArcCHECK剂量工具对放疗剂量进行验证,探讨2种计划系统在乳腺癌保乳术后VMAT中的应用价值。方法2022年10月—2023年2月青海大学附属医院保乳术后行VMAT放疗的女性乳腺癌患者24例,分别采用Pinnacle、Eclipse计划系统制订放疗计划,采用剂量体积直方图评价靶区适形度指数、均匀性指数和机器跳数;比较2种计划危及器官的剂量,包括患侧肺V5、V20、最大放疗剂量D_(max)、平均剂量D_(mean),健侧肺V5,心脏V5、V10、V20、D_(max)、D_(mean),健侧乳腺D_(max)、D_(mean),脊髓D_(max)、D_(mean),食管D_(max),臂丛D_(max),左前降支V40,右冠状动脉V40,甲状腺D_(mean),患侧肱骨头V30。应用ArcCHECK剂量验证工具,分析在剂量阈值10%,3%/3mm的标准条件下2种计划的绝对γ通过率。结果(1)Pinnacle计划靶区均匀性指数(0.1907±0.0231)低于Eclipse计划(0.2217±0.0729)(t=1.986,P=0.030),靶区适形度指数(0.8351±0.0112)和机器跳数(372.46±28.23)与Eclipse计划(0.7043±0.0681、320.33±27.42)比较差异均无统计学意义(t=1.986,P=0.651;t=-6.419,P=0.747)。(2)Eclipse计划患侧肺V5、V20、D_(mean),心脏D_(max),健侧乳腺D_(mean),右冠状动脉V40,甲状腺D_(mean),患侧肱骨头V30高于Pinnacle计划(P<0.05),心脏V5、V10、V20、D_(mean),脊髓D_(max),臂丛D_(max)低于Pinnacle计划(P<0.05),余危及器官剂量与Pinnacle计划比较差异均无统计学意义(P>0.05)。(3)Eclipse计划γ通过率[(96.03±0.70)%]与Pinnacle计划[(98.58±0.90)%]比较差异无统计学意义(t=-10.930,P=0.230)。结论乳腺癌患者保乳术后应用Eclipse和Pinnacle计划系统制订VMAT计划均能满足临床应用,达到质量控制要求,Pinnacle计划系统在保护危及器官上优于Eclipse计划系统,Eclipse计划系统靶区剂量均匀性优于Pinnacle计划系统。

改良乳腺癌根治术后容积旋转调强放疗弧数目的选择

目的研究改良乳腺癌根治术后容积旋转调强放疗(VMAT)计划中每野弧数目对治疗计划的影响。方法改良左侧乳腺癌根治术后放射治疗(放疗)患者15例,在定位CT上勾画靶区及危及器官(OARs),处方剂量50Gy/25次。在Monaco计划系统中对每例仅改变单个射野中的弧数目,分别设计单弧、双弧和三弧3种VMAT计划,分析其靶区和OARs的各项剂量学参数以及机器跳数和出束时间。结果15例改良乳腺癌根治术后放疗计划的单弧、双弧和三弧计划均能满足临床要求。与单弧计划相比,双弧和三弧计划靶区的最大剂量D2%和平均剂量(D_(mean))较低,最小剂量D_(98%)较高,对侧乳腺D_(mean)、V_(5)以及对侧肺D_(mean)较高,靶区的适形性和均匀性改善(P<0.05)。随着弧数目的增加,机器跳数和出束时间均增加(P<0.05)。结论改良乳腺癌根治术后VMAT计划随着弧数目的增加,其靶区剂量分布更优,但部分OARs低剂量照射会增加,治疗时间延长,需结合临床情况综合考虑选择VMAT计划弧数目。

容积旋转调强放疗计划验证设备对多叶准直器开合误差的敏感性及其伽马通过率限值研究

为探讨计划验证设备用于容积旋转调强放疗(VMAT)计划验证的γ通过率限值及其对多叶准直器(MLC)开合误差的敏感性,本研究选取50例含顺时针和逆时针两个全弧的鼻咽癌VMAT计划,对其中10例引入8种大小的MLC开合误差,生成80例含误差的计划。首先,对单野和合成野使用计划验证设备进行验证并执行剂量差异3%、距离差异2 mm、10%剂量阈值、绝对剂量全局归一条件下的γ分析,再使用梯度分析研究合成野和单野对MLC开合误差的敏感性,并使用受试者工作特征曲线(ROC)研究识别误差的最佳通过率阈值。然后,对另外40例应用统计过程控制(SPC)方法计算γ通过率的容差限值和干预限值,将SPC容差限值、通用容差限值(95%)对误差的识别能力与ROC最佳阈值对误差的识别能力进行比较。研究结果显示,对于合成野、顺时针弧及逆时针弧,γ通过率随每毫米MLC打开误差下降的梯度分别为10.61%、7.62%及6.66%,随每毫米MLC闭合误差下降的梯度分别为9.75%、7.36%及6.37%。ROC方法得到的最佳阈值分别为99.35%、97.95%及98.25%;SPC方法得到的容差限值分别为98.98%、97.74%及98.62%。SPC容差限值与ROC最佳阈值较为接近,两者均能识别全部±2 mm的错误,而通用容差限值只能部分识别,说明通用容差限值对部分较大的误差并不敏感。因此综合考虑易用性、精确性等因素,在临床实践中建议可使用实际射野角度合成测量的方法,并根据SPC方法制定与机构自身流程相适宜的通过率限值。综上,期待本文研究结果可为各机构优化放疗计划验证流程、设置合适的通过率限值、促进放疗计划验证规范化提供一定的参考。

CT值-电子密度转换曲线对VMAT计划剂量计算的影响

目的分析CT值-电子密度转换曲线对容积旋转调强放疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划剂量计算的影响。方法采集、建立不同管电压、管电流、扫描部位的9条CT值-电子密度转换曲线(H_100、H_120、H_140、C_100、C_120、C_140、A_100、A_120、A_140),并以头部扫描序列H_120条件为标准扫描条件,分别对同一鼻咽癌VMAT放疗计划进行剂量计算,将VMAT计划移植到验证模体,行剂量计算,创建验证计划,分析标准条件与非标准条件下的剂量差异。结果VMAT计划标准条件与非标准条件剂量对比,脑干剂量误差最大,Dmax误差为26.90 cGy,相对误差为0.52%;腹部条件A_140(腹部140 kV 300 mA)下与标准条件剂量学差异无统计学意义(P>0.05);其他条件下均与标准条件剂量学差异有统计学意义(P<0.05)。模体验证计划标准条件与非标准条件剂量对比,密质骨Dmean误差最大,为0.30 cGy,相对误差为0.56%;统计分析结果显示,模体验证放疗计划非标准条件与标准条件剂量比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论不同CT值-电子密度转换曲线对VMAT计划剂量计算均有一定程度的影响;在临床工作中,必须针对不同的管电压、管电流、扫描部位等,建立标准的CT值-电子密度转换曲线;CT模拟定位和剂量计算时,应选择相应的扫描参数条件和CT值-电子密度转换曲线,以提高剂量计算的准确性。

容积调强旋转放疗的计划验证通过率对多叶准直器位置误差的灵敏度

目的 针对容积调强旋转放疗技术（VMAT）,分析患者计划验证通过率对多叶准直器（MLC）位置误差的灵敏度.方法 选取6例双弧VMAT计划,引入MLC位置误差（±0.5 mm、±1 mm和±2 mm）,模拟VMAT执行过程中MLC可能出现的系统误差,包括MLC射野宽度误差和MLC整体偏向一侧的误差.每个病例有10个计划,1个原计划和9个带有误差的新计划.利用螺旋形半导体探测阵列（ArcCheck）进行验证测量,得到每个病例原计划和新计划的剂量分布.采用绝对剂量结合等剂量距离差别的计算方法,以原计划计算剂量分布为参考,分别得到每个计划的通过率.结果 当评价指标为3％/3 mm时,6例原计划的平均通过率为96％,带有＋1 mm、＋2 mm、-2 mm射野宽度误差的计划和2 mm MLC整体偏向一侧误差的计划平均通过率下降8.8％、15.5％、6.1％和7.9％,这些MLC位置误差通过计划验证可以检测到,其他MLC位置误差对计划通过率影响小,无法检测到.2％/2 mm评价指标较3％/3 mm对MLC位置误差更敏感.结论 对于1 mm以内的MLC位置误差,VMAT计划的验证对其不敏感.为保证VMAT计划执行的准确性,需要针对MLC做专门的质量控制.

两步优化与直接子野优化计划系统直肠癌VMAT计划的比较

目的比较两步优化的计划系统(TPS A)与直接子野优化的计划系统(TPS B)的直肠癌容积调强弧形放疗(VMAT)计划的计划质量和执行效率的差异。方法选取25例术前放疗/术后预防照射的直肠癌患者,行CT图像扫描后统一勾画靶区和危及器官,分别在两个TPS中制定直肠癌的VMAT计划,比较两个TPS中靶区剂量分布、危及器官受量、剂量跳数(MUs)和执行时间(Tdelivery)的差异。结果在TPS B靶区覆盖率比TPS A略优的前提下,TPS B中靶区PTV1、PTV2的适形性和均匀性要优于TPS A。两系统中左、右股骨头的受照剂量D5和Dmean相似;小肠的D30、D50、Dmean和膀胱的D30、D50、Dmean,TPS B较TPS A低。TPS B的剂量跳数和执行时间均低于TPS A,平均值分别为341 MUs和123 s、483 MUs和178 s。结论直肠癌的容积调强计划,二者均能满足临床需求;TPS B的计划在靶区剂量分布和危及器官受量方面有明显优势,并且减少了剂量跳数和治疗时间。

利用加速器日志文件验证容积旋转调强放疗计划的可行性

目的明确利用容积旋转调强放疗（volumetricmodulatedarctherapy，VMAT）加速器的日志文件验证放疗计划技术的可行性。方法加速器（ElektaSynergy）日志文件以二进制格式记录了加速器执行计划时每个控制点对应的机架角度、多叶准直器叶片位置、累积机器跳数（MU）等信息，利用Matlab7．1编写内部程序从加速器日志文件中读取这些信息，然后将原计划文件中各控制点的机架角度、多叶准直器叶片位置、累积MU替换为日志中对应信息，从而生成-个新的计划。将新计划导入到计划系统（PhilipsPinnacle^3）中重新计算剂量。对比两者的剂量体积直方图（dosevolumehistogram，DVH）与剂量分布，判断加速器执行计划的准确性。结果新计划与原计划相比，12个弧中有4个弧机架角度差别大于±1°的控制点，占整个弧控制点数目的比例约35％。对于所有弧，约95％控制点的叶片误差为±0．5mm。单个控制点的MU误差较大，但每个弧的累积MU相差很小，所选12个弧的累积MU为-0．09％-0．11％。靶区最大剂量、最小剂量、平均剂量差别分别为-0．07％-0．42％、-0．38％-0．40％、0．03％-0．08％，危及器官最大剂量和平均剂量差别分别为-1．16％-2．51％、-1．21％-3．12％。结论利用加速器日志文件验证VMAT计划的方法可作为实验测量方法的补充。

宫颈癌术后容积旋转调强放疗与5野调强放疗计划的剂量学比较

目的比较宫颈癌术后容积旋转调强放疗（VMAT）与5野调强放疗（5F-IMRT）计划的剂量学差异，并在危及器官保护方面进行分析。方法选择10例宫颈癌术后放疗的5F—IMRT计划，按相同的剂量限制对每例患者行单弧VMAT和双弧VMAT计划设计，比较3种计划的靶区剂量、适形度指数、均匀性指数、危及器官剂量及加速器跳数。组间比较采用单因素方差分析检验，组间两两比较采用LSD检验。结果单弧VMAT和双弧VMAT均能满足靶区处方剂量的要求，在靶区最大剂量、平均剂量、适形度指数和均匀性指数上，双弧VMAT与5F—IMRT计划相当，单弧VMAT计划最差，差异有统计学意义（F=24．102、13．710、5．919、11．045，均P〈0．05）；靶区最小剂量比较，3种计划差异无统计学意义（阽3．323，P〉0．05）。单弧VMAT和双弧VMAT计划的加速器跳数明显少于5FdMRT计划，差异有统计学意义（F=295．138，P〈O．05）。对于小肠、直肠和膀胱的参数最大剂量，双弧VMAT与5F-IMRT计划相当，单弧VMAT计划最差，差异有统计学意义（F=16．069、7．521、13．966，均P〈O．05）。对于膀胱的参数V20,V30和V40（V表示受照剂量体积百分比），5F—IMRT优于单弧VMAT和双弧VMAT，差异有统计学意义（F=5．142、20．095、7．387，均P〈0．05）。对于左股骨头参数V20和V30，单弧和双弧VMAT优于5F—IMRT，差异有统计学意义（F=3．717、16．040，均P〈0．05）。对于右股骨头参数V30和V40，单弧和双弧VMAT优于5F—IMRT，差异有统计学意义（F=10．873、7．791，均P〈0．05）。结论官颈癌术后放疗，双弧VMAT计划在靶区剂量学参数上与5F—IMRT计划相当，单弧VMAT计划较差。在危及器官保护方面，3种计划各有优势，但VMAT计划的加速器跳数明显减少，可以提高治疗效率，值得进一步研究。

Eclipse放疗系统混合云平台应用研究

本文构建Eclipse 11.0临床放疗系统与私有云组成的混合云平台环境,实现"私有云+医疗软件"混合云新模式。基于开源OpenStack云计算架构,利用XenServer GPU虚拟化技术,在多核CPU戴尔服务器上建立云基础架构服务,产生了3类可迁移和生命周期可管理的虚拟机:科研教学虚拟机、Eclipse工作站虚拟机和Eclipse计划系统分布式计算虚拟机,并使用高级远程桌面访问工具NoMachine远程访问各种虚拟机。安装有NoMachine和获得远程访问授权的电脑接入私有云局域网都能轻松访问Eclipse软件,能克服空间限制,并且为科研人员和临床工作者提供了科研开发平台,为放射治疗计划设计中调强优化和剂量计算提供了计算资源。Eclipse放疗系统混合云平台,能有效提高软件利用率,解决医疗软件的高成本低利用的状况,优化放射治疗计划流程和提高放射治疗计划设计效率。

Truebeam加速器旋转容积调强放疗计划的剂量验证

容积调强弧形治疗（volumetricmodulatedarctherapy，VMAT）技术在保证靶区和危及器官剂量要求同时极大缩短了治疗时间、提高了治疗效率、减少了患者移动可能性，同时增加了治疗靶区准确性。本院2011年引进了Turebeam系统，TrueBeam系统具有速度快、准确性高等特点，能更好开展VMAT。本研究采用3种不同验证工具对在Truebeam系统上治疗的VMAT计划进行治疗前剂量验证，以检验其可靠性。

三维适形与容积调强弧形放疗计划在小细胞肺癌全脑照射中的剂量学研究

小细胞肺癌（SCLC）约占肺癌总体发病率的15％，其分化程度低，侵袭性强，易早期出现转移。脑转移常是SCLC治疗失败的主要原因。有文献报道，生存期超过2年的SCLC患者，发生脑转移的概率高达50％～80％。对放化疗后完全缓解的SCLC患者，行全脑预防性照射（PCI）可降低脑转移的发生率。