虚拟仿真教学平台在放射治疗设备学教学中的应用

目的探讨将虚拟仿真教学平台应用于肿瘤和放射治疗方向的学生在放射治疗设备学见习课程中的教学效果,并与传统教学方法进行比较。方法选择四川大学医学影像技术专业放射治疗方向2015级—2018级本科生为研究对象,将2015—2016级作为对照组,2017—2018级作为试验组。对照组学生仅接受放射治疗设备学的理论与线下实践教学,而试验组学生在此基础上额外接受虚拟仿真教学平台的学习。通过比较2组学生在接受虚拟仿真教学平台学习前后的操作及理论考核成绩,评估虚拟仿真教学系统相较于传统教学模式在提升学生理论知识学习能力、线下实践操作水平以及学习兴趣方面的效果。结果试验组学生考核分数为(89.81±11.11)分,高于对照组的(85.50±2.67)分,差异有统计学意义(P<0.05)。超过50%的学生认为虚拟仿真教学系统在营造学习氛围与互动体验方面不具有优势,但在加强理论知识、提升实践能力、激发操作积极性方面则发挥了一定作用。结论在保留传统实践教学模式的同时,引入虚拟仿真教学模式能更有效地利用教学资源,拓展实践教学的范围,有助于学生将理论知识更有效地转化为临床实践能力。

飞弧刀:一种新型放射外科系统

该文介绍了一种创新的直线加速器图像引导放射外科装置的设计,该装置基于复合双重旋转机架结构。该文从创新装置的整体构成特征、加速器辐射头绕人体纵轴旋转的安全净空间、准4π投照射束入射角方向的非共面球面覆盖度、复合双重旋转机架的构造特点以及治疗计划过程与治疗实施过程等5个方面,分别阐述了该创新装置的制造可行性、安全性、有效性、精确性和高效性。该创新装置设计具有较大的开发价值和市场推广价值。

磁场中加速器小野X线射束在非均匀模体中的剂量沉积特性研究

目的利用蒙特卡洛模拟方法研究磁场中加速器输出的小野X线射束在非均匀模体中的剂量沉积特性。方法使用通用蒙卡程序EGSnrc并结合Varian官方提供的相空间文件搭建TrueBeam 6 MV机头模型,在源皮距为100 cm处分别模拟10 cm×10 cm的常规野和2 cm×2 cm的小野。先模拟常规野在均匀水模体中的能量沉积以验证模型的正确性,再模拟小野分别在非均匀的水-肺-水模体和水-骨-水模体中的能量沉积,在空间中添加与射束方向正交的1.5 T静态磁场后再进行模拟,最后分析剂量沉积特性。结果常规野的结果显示,无磁场时,Dmax深度为1.5 cm;磁场存在时,建成区缩短且Dmax深度前移至1.1 cm。小野的结果显示,磁场的存在导致原本的剂量沉积特性反转:水-肺-水模体中,两个交界面处分别有36.92%和-36.44%的剂量改变;水-骨-水模体中,两个交界面处分别有-11.17%和10.89%的剂量改变。结论磁场的存在会使加速器输出的小野射束在模体中的剂量沉积情况发生较大程度改变,特别是在非均匀介质的交界处。

肿瘤腹主动脉旁淋巴结转移三维适形和调强放射治疗计划的剂量学比较

目的:比较腹主动脉旁淋巴结肿瘤转移的3D-CRT和IMRT放射治疗计划的剂量学差异。方法:设计常规四野(3D-CRT)和调强放疗(IMRT)计划,通过剂量-体积直方图比较二者的放射物理参数,并评价其应用价值。结果:IMRT计划中靶区最大剂量明显低于3D-CRT计划中的相应值,其靶区适形度也明显占优。同时,IMRT计划中的肾脏高剂量区明显低于3D-CRT计划中的高剂量区,并且其肠道剂量D5、D10、D20、D30和平均剂量均明显低于3D-CRT计划中的相应值,差异有统计学意义。结论:就腹主动脉旁淋巴结肿瘤转移的放射治疗,IMRT技术有效地将肿瘤靶区与周围正常危险器官分割开,从而在提高肿瘤放射剂量的同时最大限度减少危险器官的照射剂量,应该更广泛地应用于临床。

辐射显色胶片剂量仪在放射治疗中的应用进展

胶片剂量仪在放射治疗领域是一种重要的剂量工具。辐射显色胶片不仅具有放射线胶片空间分辨率高的特点,还具有剂量响应范围广泛、组织等效性好、对能量依赖性小且不需要进行化学处理的优势。性能的改善以及产品体系的不断完善使其在放射治疗中的应用日益广泛,在常规剂量测量、治疗计划验证及质量保证等方面都具有重要的实用价值。现就辐射显色胶片剂量仪的性质、胶片类型、剂量学流程(胶片辐照、扫描、剂量刻度)以及临床应用做一综述。

人体成分分析在围放疗期头颈部肿瘤患者中的应用

目的采用生物电阻抗法(BIA)监测头颈部肿瘤围放疗期人体成分,探索人体成分变化及其与骨髓抑制的关系。方法选取2022年9月至2023年3月在四川大学华西医院放疗的头颈部肿瘤患者共60例,采集患者放疗前、放疗2周、放疗4周生化指标及人体成分。按是否发生骨髓抑制分组,比较两组患者人体成分随放疗时间变化差异。计算相位角(PA)和骨髓抑制发生率的风险比大小。比较低PA组和正常PA组,两组患者白细胞、中性粒细胞、血小板、血红蛋白随放疗时间变化差异。结果所有患者人体成分相关指标在放疗过程中都有明显下降(P<0.05)。发生骨髓抑制组体脂肪、内脏脂肪面积均高于未发生骨髓抑制组(P<0.05),其余指标低于未发生骨髓抑制组(P<0.05)。低PA组血红蛋白、白细胞均低于正常PA组(P<0.05),且低PA组发生骨髓抑制的风险是正常PA组的3.75倍(OR=3.75;95%CI=1.27~9.83)。结论随着放疗的进展,头颈部肿瘤患者人体成分均会发生衰减,但发生骨髓抑制的患者人体成分测量数据表现更差。PA和骨髓抑制发生密切相关,低PA患者更容易出现骨髓抑制。监测PA更容易发现潜在的骨髓抑制风险,有助于及时进行营养干预,改善预后。

大型综合医院放射防护规范化管理探索与实践

放射防护管理是保证放射诊疗质量和安全的重要手段。通过健全组织架构,规范制度流程,强化人员培训,加强档案建设,构建多部门联动工作机制,完善监督考核等多种方式,全面规范放射防护管理,有效提升了医院医疗服务品质,保障了医疗安全,其思路与方法可供大型医院医疗管理参考借鉴。

医科达加速器电子枪灯丝更换及高真空系统的处置

将经济寿命引入医疗设备管理,主要从经济寿命在医疗设备经济管理中的分析和经济寿命在医疗设备管理中的确定,这两个方面来分析了影响医疗设备经济寿命的有关因素。

从微剂量学到纳米剂量学——连接放射生物和辐射物理的桥梁

本文描述了辐射与生物体相互作用的宏观量和微观量之间的联系,介绍了从微剂量学到纳米剂量学的发展趋势和最新成果,以及测量、计算其中的微观物理量的方法;探讨了微剂量学和纳米剂量学与辐射生物学之间的关系,以及它们在辐射防护和放射治疗等应用中存在的问题和未来进一步发展的方向。

肝脏单个转移瘤大分割图像引导放疗中6MV-和15MV-X线放疗计划的剂量学比较

目的比较6MV-和15MV-X线肝脏单个转移瘤大分割放疗的剂量学差异。方法应用非常规野公式计算出6MV-和15MV-X线计划的各项放射物理参数,通过剂量-体积直方图比较10例患者的6MV-和15MV-X线放疗计划中的放射物理参数。结果两计划中放射靶区(PTV和GTV)的剂量指数(Dmean、Dmax、Dmin、D95、D5)以及剂量均匀性/非均匀性指数(HI/IHI)之间的差异没有统计学意义。正常肝脏所受照射剂量(V5、V10、V20、V30、V50)以及Dmean在二者间差异也无统计学意义。结论就肝脏转移瘤的大分割放射治疗而言,实际应用的6MV-和15MV-X线在靶区覆盖、剂量均匀性和正常肝脏所受剂量上没有明显差异,均能满足临床工作的需要。

二维半导体矩阵在日常监测直线加速器射野离轴剂量分布特性中的作用

目的:分析二维半导体矩阵检测直线加速器射野离轴剂量分布特性的准确性。方法:在标准摆位条件下,分别用二维半导体矩阵测量和三维水箱电离室扫描射野的平坦度和对称性。分析对应曲线的偏离度,计算平坦度和对称性等参数,并进行分析比较。结果:在80%射野范围内曲线对应各点最大偏离度为1·97%,平均偏离度为-0·54%。射野边缘的偏离度T侧最大为-40·80%,G侧最大为43·30%。除了2个射野平坦度差别较大(分别为-21·72%、41·48%,绝对偏差-0·63%、1·12%)之外,其他射野的平坦度偏差均小于5%,对称性偏差均小于3%。结论:二维半导体矩阵测量的射野离轴剂量分布曲线与电离室扫描结果具有较好的一致性,可以用于加速器的射野离轴剂量分布的日常监测。

两种加速器靶驱动装置的比较与维修探讨

目的:阐述瑞典医科达(Elekta)公司Synergy IGRT图像引导放射治疗机和美国瓦里安(Varian)公司CL2300CD机的两种加速器靶驱动装置的故障排查方法和维修操作流程及注意事项。方法:解析比较两种电子直线加速器的靶驱动装置,通过对两种机型所配备的靶装置及靶驱动装置在原理和构造方面的详细解析,对两种加速器的靶驱动装置在功能、结构等方面的异同进行对比。结合维修实例的回顾,使故障排查和维修操作流程清晰、完整。结果:两种机型所配备的靶驱动装置的故障排查方法清晰,维修操作流程完整详尽。结论:两种机型所配备的靶驱动装置的故障排查方法和维修操作流程正确、清晰、完整。

重视肿瘤放射物理治疗技术的应用与研究

作为当今肿瘤治疗的重要手段，放射治疗应用于肿瘤治疗的根本目标是最大限度提高肿瘤的控制概率（TCP），减少正常组织、器官的并发症概率（NTCP）。近年来，随着放射物理、计算机、机电等技术的飞速发展，过去常规放疗技术已逐渐被三维适形放疗、立体定向放射治疗、调强放疗、图像引导放疗等新技术所代替，在肿瘤治疗中TCP与NTCP正通过技术变化而获得最佳治疗增益结果。

利用胶片剂量拟合测量呼吸门控时间延迟

目的:通过对胶片剂量曲线的拟合来测量呼吸门控时间延迟,从而为临床治疗提供指导。方法:在呼吸门控治疗中使用模体带动胶片做周期运动,并提取相应的剂量曲线。然后使用Matlab软件模拟脉冲出束过程,根据每次脉冲出束形成的剂量曲线在胶片上的位置分布,计算出各像素点的累积剂量,从而得到在一个呼吸周期内形成的剂量曲线。比较不同呼吸门控延迟时间下的剂量曲线与胶片的实际剂量曲线,使用最小二乘法来寻找最优解,得到相应的门控时间延迟。结果:拟合胶片剂量曲线与实际剂量曲线有较好的一致性,开始出束时的门控延迟时间约为(252±20)ms,停止出束时的门控延迟时间约为(10±7)ms,开始出束时的门控延迟时间明显大于停止出束时的延迟时间。结论:基于胶片剂量拟合的方法可以精确地测量呼吸门控的时间延迟。对于任何门控设备,在临床使用前均需测试其门控延迟时间。

主动呼吸控制和四维CT技术在肺部肿瘤立体定向放射治疗中的应用

目的探讨深吸气屏气-主动呼吸控制（ABC）和四维CT（4D—CT）技术在肺部肿瘤立体定向放疗（SBRT）中的肺、靶体积差异和剂量学特征。方法选取10例肺部肿瘤患者．分别行自由呼吸状态下CT扫描（FB—CT），4D—CT和ABC状态下CT扫描（ABC—CT）。采用SBRT技术在同等条件下，分别设计4组计划，FB-CT、ABC-CT、4D—CT和4D—CT时相中吸气末CT0（4D—CT0）计划，统计分析双肺体积（V）、计划靶区体积（PTV）、双肺接受5Gy的体积（K）、双肺接受20Gy的体积（V20）、平均肺剂量（MLD）和正常组织并发症概率（NTCP）等指标。结果与FB—CT计划相比，ABC-CT计划的V、PTV、V5、V20、MLD和NTCP增减分别为51．48％、-65．34％、-42．64％、-56．62％、-40．22％和-98．53％（t=-7．14～6．16，P〈0．05）；4D-CT计划的PTV、V、V20、MLD和NTCP增减分别为-40．14％、-16．90％、-37．16％、-17．85％和-90．96％（t=0．54～3．22．P〈0．05）：4D—CT0计划的PTV、K、V20,MLD和NTCP增减分别为-68．98％、-30．21％、-48．49％、-37．45％和-95．82％（t=1．32—5．46．P〈0．05）；4D—CT和4D—CT0与FB-CT计划相比．两者的双肺体积差异均无统计学意义（P〉0．05）。结论ABC—CT方式与其他方式相比，其双肺绝对体积更大，影像伪影小．靶区匹配精度高，显著降低正常肺组织照射剂量。

宫颈癌术后放射治疗容积旋转调强与静态调强和三维适形计划的剂量学研究

目的探讨旋转容积调强技术(VMAT)与静态调强放射治疗(放疗)技术(IMRT)和三维适形放疗技术(3D-CRT)在宫颈癌术后放疗中的剂量学差异及其保护危及器官的价值。方法采用随机抽样法选择2013年3月1日-9月30日接受宫颈癌术后辅助放疗的15例患者。在pinnacle 9.2计划系统上分别对同一CT扫描图像进行3种技术的设计:二弧VMAT计划、7野IMRT计划和4野3D-CRT计划,处方剂量为50 Gy/2.0 Gy/25次。比较3种放疗技术的靶区适形指数、均匀性指数、D98%、D2%、D50%,危及器官关注体积的受照剂量,并对机器跳数及治疗时间进行分析。结果 3种计划均能达到对靶区的有效覆盖。IMRT和VMAT的适形度明显优于3D-CRT。在危及器官保护方面,IMRT、VMAT计划与3D-CRT计划相比,明显降低了骨盆V20、直肠和膀胱V50,小肠V40、V50的受照体积(P<0.05),尤其显著降低了小肠高剂量(50 Gy)和骨盆低剂量(20 Gy)的受照体积。IMRT和VMAT计划在对危及器官的保护上无明显差异。VMAT计划的机器跳数较7野IMRT计划减少(P>0.05),VMAT的治疗时间较IMRT治疗时间减少200 s(P<0.01)。结论宫颈癌术后放疗VMAT计划具有与7野IMRT计划相当甚至略好的剂量分布,明显优于3D-CRT计划。在加速器跳数和治疗时间上,VMAT占优势。

子野数目对直肠癌术后调强放射治疗计划的影响

目的调强放射治疗(IMRT)能较好的保护危及器官并给予肿瘤足够的致死剂量,基于多叶准直器(MLC)分步照射的IMRT技术对复杂病例需要更多子野。研究对直肠癌术后放射治疗使用不同子野数目的IMRT计划进行比对,选择合理的子野数。方法选取2010年48月入院的直肠癌术后患者10例,保持射野入射角度及优化目标参数相同,仅改变MLC子野数目,设计不同IMRT对每一患者治疗计划的靶区适形指数(CI)、均匀性指数、最大剂量、最小剂量、平均剂量,危及器官关注体积的受照剂量,机器跳数及治疗时间进行分析。结果所有治疗计划中靶区及危及器官的剂量学评估指标无统计学意义(P>0.05),只有亚临床计划靶区(PTV)CI在15个子野的方案中(0.74±0.06)明显差于25个子野方案(0.82±0.03)、40个子野方案(0.81±0.06)及60个子野方案(0.84±0.03),有统计学意义(P<0.05);治疗机器跳数(MU)随子野数目增多明显增大,15、20、40及60个子野方案所需MU分别为(458±56)、(559±62)、(614±74)、(622±82),有统计学意义(P<0.05),但40个子野方案与60个子野方案间无统计学意义。治疗时间明显随子野数增加而增大。结论直肠癌术后IMRT计划使用25个子野能满足临床剂量要求,同时能有效降低治疗时间,可作为临床应用参考值。

Monaco治疗计划系统中参数设置对容积旋转调强放射治疗计划质量的影响

目的研究Monaco治疗计划系统中不同参数设置对容积旋转调强放射治疗(VMAT)计划质量的影响,得出更合理的治疗计划参数设置以提高VMAT治疗质量。方法 2010年15月间治疗3例患者,为食管癌、宫颈癌和鼻咽癌各1例,分别设置不同的计划参数进行容积旋转调强计划优化,通过多种评估指标比较各VMAT计划质量的差异,得出临床所需的MSC、MSS、SSF、Sm、MMS和MDR共6个治疗计划参数对VMAT治疗质量的影响。结果 MSC、MSS和SSF的3个参数对VMAT治疗质量不产生影响,有影响的Sm、MMS和MDR参数中,随着Sm和MMS值的增大,VMAT计划的剂量分布逐渐变差,但控制点数、机器跳数和照射时间均逐渐减小;随着MDR值增大,VMAT治疗的剂量分布先逐渐变差后不变,控制点数和机器跳数均是先增大后不变,而照射时间是先减小后不变。结论 Sm、MMS和MDR3个参数对VMAT计划质量有较大影响,对不同的患者,设置合适的Sm、MMS和MDR值对提高计划质量非常重要。

图像引导下鼻咽癌放射治疗中颈部变形旋转误差研究

目的利用不同匹配区域对锥形束CT(CBCT)与定位CT(FBCT)分别配准,测量出鼻咽癌放射治疗中颈部的变形误差。方法分析2007年4月2008年12月收治鼻咽癌患者23例,调整治疗床前198次CBCT扫描。将鼻咽部扫描CBCT图像匹配区域分为上下两个区域进行对比分析。其中上匹配区域为:上界为蝶窦上缘,下界为颈4下缘,侧界包括下颌骨外轮廓,前界为上颌窦1/2,后界为平棘突后缘;下匹配区域为:上界约颈4下缘,下界约胸2-3下缘,侧界包括椎体外轮廓,前界包括皮肤,后界平棘突后缘。匹配方式选择骨,比较匹配结果差异。结果选择上与下匹配区域结果除Y(头脚)方向旋转误差无统计学差异外,余均有统计学差异(P<0.05)。差值在X(左右)、Z(前后)、Y(头脚)方向平移分别为(1.14±2.80)、(0.47±1.41)、(0.58±3.88)mm,旋转误差X、Y、Z方向分别为(0.90±1.98)、(0.80±2.03)、(0.68±1.90)°。结论鼻咽癌放射治疗中颈部区域存在一定变形误差,通过CBCT引导发现变形误差并进行正确纠正是必须的,结合临床实际及靶区与危及器官的变化为重新计划提供依据。