静态调强放疗等中心点对鼻咽癌剂量学的影响

目的:分析调强放射治疗等中心点的选择对鼻咽癌剂量学的影响,为治疗计划的设计提供参考依据。方法:选取17例鼻咽癌病例,分别以原发肿瘤和咽后淋巴结临床治疗靶区PGTVnx的中心点(以AP表示)和预防照射区临床治疗靶区PTV的中心点(以BP表示)作为治疗计划的等中心点,设计调强放疗计划。比较靶区的适形度指数以及均匀性指数、危及器官的最高剂量以及正常组织的低剂量体积。结果:两种治疗计划均能满足临床剂量要求。在所有靶区剂量体积百分比没有明显统计学差异情况下,AP组和BP组的靶区的适形度指数以及均匀性指数差异无统计学意义。但是AP组的视交叉_(D0.03 cm^3)剂量要明显低于BP组,分别为(36.7±12.1)Gy和(38.8±11.2)Gy(t=-3.070, P<0.01);AP组的正常组织V<30 Gy明显大于BP组,分别为(8 250±1 686)cm3和(8 166±1 669)cm^3(t=3.799, P<0.01)。结论:AP能明显降低视交叉的最高剂量,并且能降低正常组织的高剂量体积,减少病人的正常组织放疗并发症概率。

侧胸壁肿瘤等中心点选择对放射治疗剂量的影响

目的探讨侧后胸壁转移性肿瘤等中心位置的选择与放射治疗的剂量学关系。方法回顾性选取33例侧后胸壁转移性肿瘤患者。每例患者设计2个5野调强放疗(IMRT)计划,对照组将等中心点位于靶区中心,采用常规射野;实验组将等中心点设在近患者身体中线,采用切线野照射。比较两组计划的靶区、危及器官(OAR)的剂量学指标以及Gamma通过率、机器跳数。结果实验组靶区剂量学指标适形性指数(CI)低于对照组,差异有统计学意义(t=-3.51,P<0.05),两组其余剂量参数D98%、D2%、Dmean和均匀性指数(HI)比较,差异均无统计学意义(t分别=0.33、-1.70、-1.46、-1.23,P均>0.05)。实验组患侧肺Dmean、V20、V5,健侧肺Dmean、V5,心脏Dmean受照剂量均低于对照组,差异均有统计学意义(t分别=-7.23、-10.61、-11.37、-8.75、-16.98、-3.30,P均<0.05),两组机器跳数及Gamma通过率指标比较,差异均无统计学意义(t分别=0.83、1.22,P均>0.05)。结论侧后胸壁肿瘤放疗等中心设在近患者身体中线时,通过切线野照射技术在保证靶区剂量精准的同时有助于降肺和心脏的受照剂量。

偏离等中心点对CT自动管电流调制技术图像质量及辐射剂量的影响

目的探讨偏离扫描野等中心点对CT自动管电流调制(ATCM)技术图像质量及辐射剂量的影响。资料与方法使用16层螺旋CT固定管电流和ATCM技术扫描等中心点及不同偏心位置的质量保证水模。其他采集参数保持一致。记录不同扫描位置定位像的大小和CT值,以及图像的mA和噪声。结果随着水模偏离球管的距离增加,定位像越小,但CT值无改变。固定管电流扫描,随着偏离等中心点距离的增加,图像噪声越明显。ATCM技术扫描,等中心点以上100mm到等中心点以下70mm,管电流是等中心点的168%到78%,图像噪声从91%增加到122%。结论应用ATCM技术扫描,偏离扫描野等中心点将显著增加图像噪声或辐射剂量。

确定旋转放疗设备等中心点的平均矢量算法

对于旋转放射治疗设备,其等中心点位置对治疗精度存在重要影响。针对设备负载引起的机械结构变形对等中心误差的影响,提出了一种确定旋转放疗设备等中心点的平均矢量算法。以等中心点位置为优化变量,通过限定等中心点与不同位置射线向量的最大距离建立约束条件,以满足约束条件的等中心点与射线向量的平均距离为目标函数,得到最优等中心点位置和等中心包络线。实例分析验证了平均矢量算法的正确性和有效性。平均矢量法与矢量法得出的等中心包络线半径均为0.311mm,比节点法降低约15.5%;平均矢量法给出的等中心点距各射线向量的平均距离为0.206mm,比矢量法降低约11.2%,比节点法降低约28%。

加速器和定位CT床板水平差异对鼻咽癌放疗计划剂量学影响的分析

目的:分析由于定位CT的床板与加速器床板存在的水平差异导致的放疗中心点位置和剂量分布变化。方法:选取20例鼻咽癌患者,假设只是CT床板分别发生1°和2°倾斜;通过做出几何图形分析放疗中心点位置差异,并统计由于中心点变化导致的靶区和正常组织剂量变化。结果:定位CT床板倾斜角度分别为1°、2°时,放疗中心点距离变化分别约为1.45 mm和2.89 mm,放疗中心点位置的偏差使得所有靶区的D95%逐渐变小,PTV2的HI和CI随倾斜角度增加而变差,重要危及器官脊髓和脑干的受量也随着倾斜角的增加而增大,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:CT床板倾斜对放疗中心点和剂量分布产生了影响;定位CT床板与加速器床板的水平应该保持一致;建议建立因床板水平差异引起的剂量差异评估方法。

基于Mapcheck2的调强放射治疗计划剂量验证分析

目的探讨基于Mapcheck2的调强放射治疗计划剂量验证与靶区均匀性指数(HI)、靶区适形指数(CI)及等中心点剂量梯度(D_(Gref))的关系。方法选取2018年6月至2020年2月于医院行调强放射治疗计划的497例患者作为研究对象,采用Mapcheck2进行剂量验证,以剂量误差3%、吻合距离3 mm下的γ通过率≥90%且中心点累积剂量偏差绝对值(Dacc)≤3%为限定条件,在合格的462例计划中随机选取18例设为对照组,将不合格的35例分为A组(Dacc≤3%但γ通过率<90%,11例)、B组(γ通过率<90%且Dacc>3%,9例)、C组(γ通过率≥90%但Dacc>3%,15例),计算并比较4组的HI、CI及D_(Gref)值。结果 A组各指标与对照组比较,C组HI、CI值与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);B组各指标与对照组比较,C组D_(Gref)值与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。对35例不合格计划进行优化设计后,经验证均合格,且优化后计划的HI、CI及D_(Gref)值与优化前比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论调强放射治疗计划设计前,应选取合理的射野数目、方向,优化参数、算法,并尽量将射野等中心点置于靶区内剂量梯度较小的位置,以减少影响剂量验证的不良因素。

有无均整器模式下臂架与准直器不同角度条件下的剂量学比较

目的:探讨臂架或准直器角度的改变对均整(FF)与非均整(FFF)两种模式的射线剂量的影响。方法:选用Versa HD直线加速器配备的6 MV/10 MV光子束FF/FFF模式4档能量在设定好九点位置的10 cm×10 cm标准射野内进行实验。首先,借助IMF等中心夹具将Mapcheck2固定于治疗机机头,并用Mapcheck2测量相同臂架与准直器角度条件下4种光子束输出的平面剂量值;其次,用Mapcheck2测量在相同臂架角度、不同准直器角度与相同准直器角度、不同臂架角度两种条件下4种光子束的中心轴剂量值;最后,固定准直器为0°,设立两组臂架对穿射野(0°与180°,90°与270°)。拆除Mapcheck2,采用固体水和FC65-G电离室建立一个测量模体来测量4种光子束在两组等中心对穿野的剂量。运用SPSS统计软件对该实验收集到的数据进行对比分析。结果:在相同臂架与准直器角度条件下,4种光子束辐照9个点的平面剂量之间均存在明显统计学差异(P6MV FF=0.020,P6MV FFF=0.017,P10MV FF=0.030,P10MV FFF=0.016);而不同臂架角度或不同准直器角度条件下,4种能量光子束的中心轴点剂量值均无统计学差异。在0°与180°的对穿野,4种能量光子束的输出剂量存在统计学差异(P6MV FF=0.001,P6MV FFF=0.002,P10MV FF=0.003,P10MV FFF=0.001),而在90°与270°的对穿野无统计学差异。结论:Versa HD直线加速器拥有优良的机械等中心性能。在实际工作时,臂架和准直器的旋转,均不影响光子束的中心轴剂量的准确输出。在FF模式下,射线能量越高,受治疗床影响越小;FFF模式射线由于射线质软,能量越高,更易受到治疗床的衰减作用,在实际中应引起重视。

磁共振加速器放疗计划中心点位置对剂量学的影响

目的:分析磁共振加速器放疗计划中心点位置对偏中心肿瘤计划剂量学的影响。方法:回顾性选取2020年在中山大学肿瘤防治中心接受放疗的19例偏中心肿瘤病例资料,每个病例分别设计两组放疗计划:①按照磁共振加速器常规计划设计流程将计划等中心点固定设计调强放疗计划(A组)。②以靶区几何中心点作为治疗计划中心点设计调强放疗计划(B组)。比较两组放疗计划中靶区适形指数和均匀性指数、正常组织剂量和计划MU数。结果:两组治疗计划均能满足临床剂量要求。A和B组计划靶区适形指数和均匀性指数差异均无统计学意义(P>0.05),正常组织受照剂量也无明显差别(P>0.05)。但是,A组计划MU数(1149±903)明显高于B组(970±652),差异有统计学意义(t=2.804,P=0.012)。结论:虽然磁共振加速器计划等中心点位置固定,但计划质量可满足临床要求,开展磁共振加速器治疗偏中心肿瘤是可行的。

上肢位置变化对胸部肿瘤患者放疗摆位精度的影响

目的:探讨上肢位置变化对胸部放疗患者等中心摆位标记点位置的影响,验证误差范围,提高放疗摆位精度。方法:模拟10例采用热塑体膜固定的胸部肿瘤患者在放疗摆位中上肢位置变化的三种场景:A,双手十指交叉额前(取为标准位置)、B,双手互握肘部额前、C,双手十指交叉额顶,分别测量等中心摆位标记点在三维方向上受牵拉而移动情况。结果:三种上肢位置的变化均使胸部的摆位标记点产生了偏移,主要影响Y和Z方向,与标准位置相比互握肘部所产生偏移最大,Y方向最大偏移距离达10mm,Z方向最大偏移距离达12mm;同一上肢位置(标准位置A或C)摆位测量结果显示偏移距离小于5mm,在摆位误差允许范围内。结论:热塑体膜固定放疗实践中,患者双手位置的变化对放疗摆位标记点均有影响,进而直接影响放射治疗的精度。

摆位偏差对管电流调制CT检查辐射剂量和图像质量的影响

目的利用放射模拟人研究摆位误差对自动管电流调制(ATCM)技术的胸部CT辐射剂量和图像质量的影响。方法使用GE Revelution 256 CT的ATCM技术,将放射仿真模拟人仰卧位放置CT床上,扫描定位像时球管入射角度为180°,将胸部扫描的中心与CT机架中心重合时床高118.5 cm为基准,调整床高度分别为103.5 cm、108.5 cm、113.5 cm、123.5 cm、128.5 cm和133.5 cm进行扫描。辐射剂量指标为容积CT剂量指数(CTDIvol)、体型特异性辐射剂量(SSDE)以及管电流调制曲线。图像客观质量评价指标为信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和品质因子(FOM)。结果在床高为128.5 cm处SSDE最高,在床高103.5 cm处SSDE最低,但图像噪声增加;床高不同,脊柱和胸骨噪声变化不同;软组织在床最高和最低处噪声下降,肺组织在床最高处噪声降低,在床最低处噪声增加。结论管电流调制的胸部CT垂直位置偏差影响ATCM技术的发挥。定位偏离等中心点上下15 cm时,基准线两侧辐射剂量呈上升趋势。定位偏离等中心点不同组织的噪声变化不同,床越低噪声会增加。

上海质子治疗示范装置旋转机架电机谐响应分析

质子治疗装置是国际上新型治愈肿瘤的大型医疗装置,其旋转机架(Gantry)有结构大、精度高的特点。中国科学院上海应用物理研究所为上海质子治疗示范装置研发了一种新型半回转的旋转机架。本文根据装置设计方西门子公司提供的电机参数,通过ANSYS的谐响应分析模块,进行电机振动对旋转机架治疗等中心点的谐响应分析,采用POST26与ORIGIN进行后处理与数据处理,找出两种典型工况下等中心点处的最大谐响应峰值以及出现最大峰值时对应的电机频率,为了解旋转机架结构在电机振动影响以及振动对旋转机架治疗精度的影响提供数据参考。

基于Mapcheck2的调强放疗计划剂量验证分析

目的 研究剂量验证与调强计划靶区均匀性指数（HI）、靶区适形指数（CI）以及等中心点剂量梯度（DGref）的关系.方法 使用Mapcheck2二维半导体矩阵对532例调强计划进行剂量验证.利用3％、3 mm标准的 γ通过率和中心点累积剂量偏差绝对值Dacc为限定条件,选取合格组（对照组）以及不合格A组（γ通过率〈90％）、B组（γ通过率〈90％且Dacc〉3％）和C组（Dacc〉3％）.分别计算各组计划的靶区均匀性指数（HI）、靶区适形指数（CI）以及等中心点剂量梯度DGref并进行比较.结果 A组各指标与对照组比较差异未见统计学意义;B组各指标与对照组比较差异均有统计学意义（P〈0.05）;C组HI和CI与对照组比较差异未见统计学意义,DGref与对照组比较差异有统计学意义（P〈0.01）.不合格组计划经重新优化后验证均为合格计划,各指标与对照组比较差异未见统计学意义.结论 计划设计中要尽量将射野等中心点置于靶区内且剂量梯度较小的位置;同时通过选取合理的射野数目和方向、优化参数以及优化算法等来提高靶区的HI和CI,以避免可能引起的剂量验证通过率降低.