基于ArcCHECK-3DVH系统的鼻咽癌容积旋转调强放疗三维剂量验证研究

目的:探讨ArcCHECK-3DVH系统在鼻咽癌容积旋转调强放疗（VMAT）三维剂量验证中的应用。方法:选取基于Monaco治疗计划系统（TPS）制定的20例鼻咽癌患者VMAT计划，利用ArcCHECK-3DVH系统进行患者计划的验证。比较TPS计算剂量与ArcCHECK-3DVH系统基于测量重建剂量的三维γ通过率（3%/3 mm, TH=10%），以及靶区剂量参数[D98%]、[D2%]和[Dmean]与危及器官剂量参数[Dmax]和[Dmean]等。结果:患者计划验证的三维γ通过率为98.20%（97.75%, 99.20%），TPS计算靶区内剂量和ArcCHECK-3DVH重建的剂量在[D98%]、[D2%]和[Dmean]参数上的差异值大部分小于3%，极个别情况的最大差异值在5%以内，绝大部分患者除PGTVnd外的各个靶区γ通过率为90%以上；各个危及器官对应的[Dmax]和[Dmean]剂量参数差异值均小于6%，γ通过率均在93%以上。结论:ArcCHECK-3DVH系统重建的剂量结果与TPS计算结果符合较好，为鼻咽癌VMAT计划剂量验证提供了丰富的剂量参数信息，有助于患者治疗计划的质量验证。     

三维适型放疗与调强放疗在胸中段食管癌根治性放疗中的 剂量学比较

目的 比较胸中段食管癌三维适型放疗与调强放疗对靶区和危及器官的剂量学影响,探讨两种放射治疗方法在胸中段食管癌根治性放疗中重要器官受保护的优劣,寻找食管癌放射治疗的理想计划模式。方法 15例经病理证实胸中段食管鳞癌患者,经体位固定、CT模拟定位扫描成像传输到治疗计划系统、勾画肿瘤体积、临床靶区体积和危及器官。15例病例均做三维适型和调强计划,60 Gy/30次,评估/优化后应用剂量体积直方图比较两种计划对靶区及危及器官的剂量学影响。结果 在相同靶区、相同剂量模式下,对胸中段食管癌患者的放射治疗中,调强放疗对靶区剂量的分布及对危及器官的保护均优于三维适形放疗。结论 胸中段食管鳞癌,长度4~18 cm放射治疗,三维适型/调强放疗对危及器官剂量学的影响有明显差异。同部位的肿瘤受到相同剂量照射情况下,调强放疗对危及器官的影响较三维适型放疗小,靶区剂量分布均匀度好。     

肺癌固定剂量率旋转调强和容积旋转调强的剂量学分析

目的:通过对肺癌固定剂量率旋转调强放疗（IMAT）计划和容积旋转调强放疗（VMAT）计划的剂量学分析,为临床应用中肺癌VMAT放疗剂量率方式的选取提供参考。 方法:取11例肺癌患者,用RayStation计划系统设计IMAT和VMAT计划,比较其剂量学、机器跳数（MU）和治疗时间的差异。 结果:（1）11例肺癌患者的双弧IMAT和VMAT计划均能满足临床要求,IMAT和VMAT计划的靶区最小剂量D98%、最大剂量D2%、平均剂量（Dmean）、靶区均匀性指数、靶区适形度指数相近,无明显差异。靶区覆盖率VMAT计划好于IMAT计划。（2）危及器官受量:全肺的V5、V10、V20、Dmean和心脏的V20,VMAT计划比IMAT计划低。全肺的V30、心脏的V30、脊髓的最大剂量D1%,两种计划之间无明显差异。（3）正常组织在低剂量部分V5、V10、V15和Dmean,VMAT计划低于IMAT计划;V20、V25两种计划无明显差异;接近处方剂量部分V30、V35、V40,VMAT计划高于IMAT计划。（4）出束时间和MU:VMAT计划相比于IMAT计划,治疗出束时间大大减少,VMAT计划出束时间仅为IMAT计划出束时间的62%。两者的MU无明显差异。（5）两种计划的剂量验证通过率均大于95%,达到98.72%以上,能满足治疗要求。VMAT计划的剂量验证通过率略低于IMAT计划,相差约0.44%。 结论:VMAT技术相较于IMAT技术,其计划调制能力更强,可得到更优的靶区剂量分布,提高治疗效率,可以更好地保护危及器官,尤其是减少肺的低剂量照射体积。因此,在肺癌的旋转调强放射治疗中,VMAT技术相较于IMAT技术存在较大的优势。     

使用Compass系统进行调强验证的一些探讨

目的:为确保调强放射治疗的精确,使用最新的Compass系统对调强计划进行基于病人CT影像的三维剂量验证,并对验证结果进行剂量体积直方图DVH的评估及三维剂量伽马分析。方法:随机抽取10例在我院进行调强放疗的病人,进行调强计划设计,并使用Compasss进行实测验证。在Compass软件系统中分别将TPS计算的TPS Dose与Com-pass直接计算的Compute Dose和实测后重建的Reconstruct Dose进行对比,然后针对各感兴趣区域进行三维空间体积上的Gamma分析和剂量体积直方图DVH分析。结果:如设定Gamma误差限定条件为3 mm/3%时,10例调强计划的所有危及器官的通过率为100%,但是所有靶区的通过率在与Compute Dose和Reconstruct Dose对比时,仅分别为70.6%和58.8%,通过率很低。如设定Gamma误差限定条件为4 mm/4%时,10例调强计划的所有危及器官的通过率为100%,所有靶区的通过率也为100%。对上述结果采用剂量体积直方图DVH分析,发现10例调强计划的所有靶区的通过率为100%,但是所有危及器官的通过率在与Compute Dose和Reconstruct Dose对比时,仅分别为40.7%和44.4%,通过率很低。结论:使用Compass系统进行调强验证可以较直观的看到剂量在三维空间上的分布情况,并可直接针对每个感兴趣区域进行Gamma分析、Difference分析和剂量体积直方图DVH分析,可以及时纠正误差,确保计划准确执行。但是由于Compass系统与TPS系统在剂量计算上存在一定差距,所以在实际使用中需要对每例调强计划运用多种手段进行具体分析评估。使用TPS Dose与Compute Dose对比操作比较方便快捷,也用来可作为对TPS设计出的调强计划进行初步质控的一个手段。可以及时纠正误差,确保计划准确执行。     

固定铅门模式下容积旋转调强放疗与动态调强放疗在乳腺癌根治术后放疗中的比较

目的:探讨固定铅门模式下乳腺癌根治术后放疗中容积旋转调强放疗（VMAT）与动态调强放疗（dIMRT）的剂量学差异及技术特点。 方法:选取左、右侧根治术后乳腺癌患者各10例,使用Raystation 4.7.5治疗计划系统制定VMAT计划和Eclipse 11.0治疗计划系统制定7野dIMRT计划,两种计划均采用合适的固定铅门技术,靶区处方剂量为50 Gy/25 F。比较两种计划的剂量学差异、机器跳数、治疗出束时间以及剂量验证γ通过率。 结果:VMAT计划的靶区最大剂量、平均剂量、均匀性指数均优于dIMRT计划,前者剂量均匀性显著提升,且靶区内无剂量热点;两种计划的最小剂量、适形指数、靶区覆盖率基本相近（P>0.05）。主要危及器官双肺、心脏等的整体受照剂量VMAT计划明显低于dIMRT,尤其患侧肺的低剂量照射体积V5、V20及心脏的V30显著降低;正常组织的整体受量VMAT计划偏高。VMAT计划单次照射的机器跳数比dIMRT平均减少了59%,治疗出束时间平均减少了60%。两种计划的γ通过率均满足治疗要求（>95%）。 结论:两种技术均能满足临床处方要求,但VMAT技术具有更大的优势,其靶区剂量均匀性更好,可明显降低主要危及器官的整体受照剂量,尤其降低肺的低剂量照射体积,且显著减少机器跳数,缩短治疗时间。     

两套商用治疗计划系统中VMAT计划质量及其验证的对比研究

目的:探讨两套商用治疗计划系统（TPS）用于喉癌与直肠癌患者容积旋转调强放疗（VMAT）的剂量学特性与验证结果差异,为其临床应用提供一定的依据。 方法:选取喉癌患者10例、直肠癌患者12例,分别利用Eclipse和Pinnacle商用TPS进行VMAT及其验证计划设计,利用ArcCheck实施剂量数据的采集,分析标准为3%/3 mm和2%/2 mm条件下Gamma通过率。从计划质量、实施效率、验证结果等方面评价两套系统执行VMAT技术的差异性。 结果:计划质量方面:喉癌VMAT计划中,Eclipse在危及器官保护以及计划靶区（PTV）的适形度指数（CI）、均匀性指数（HI）上与 Pinnacle相近（P>0.05）,Eclipse的MU要少于Pinnacle,但无统计学差异（P>0.05）;直肠癌VMAT计划中,Eclipse在MU、PTV的CI和HI以及对膀胱、小肠的保护上与Pinnacle相近,在左右股骨头的V40上,Eclipse略优于Pinnacle,但无统计学差异（P>0.05）。剂量验证方面:无论是喉癌还是直肠癌VMAT计划,在分析评价标准3%/3 mm和2%/2 mm条件下,Eclipse的Gamma通过率均高于Pinnacle,且均具有统计学差异（P<0.05）。 结论:尽管两套TPS的喉癌和直肠癌VMAT计划质量相近,且剂量验证均能满足临床治疗的要求,但两套计划系统在MU以及剂量验证通过率上存在一定的差异性,仍需选择更多的病例进一步探讨以确定其差异的原因。     

胸中段食管癌根治性放疗三维适形放疗与调强放疗剂量学比较

目的：比较食管癌根治性放疗三维适形放射治疗（3D-CRT）与调强放射治疗（IMRT）的剂量分布,探讨IMRT在胸中段食管癌放疗的价值。方法：对10例胸中段食管癌病例分别行3D-CRT和IMRT计划设计,应用剂量体积直方图（DVH）比较两种计划靶区剂量、适形度指数（CI）、不均匀度指数（HI）及正常器官受量。结果：在食管癌根治放疗中,IMRT在靶区剂量分布上与3D-CRT各有优劣;IMRT在正常器官的保护上优势明显;肺V5、V10、V20以及全肺平均剂量IMRT均明显优于3D-CRT;心脏V30IMRT低于3D-CRT;脊髓剂量没差别。结论：食管癌根治放疗中IMRT计划在靶区剂量分布上没有明显优势。但可更好保护正常组织。     

基于Auto-Planning技术的肺癌容积旋转调强放疗计划评估

目的:比较基于Auto-Planning技术的自动肺癌容积旋转调强放射治疗（VMAT）计划与物理师手动设计的常规VMAT计划的剂量学差异,研究Auto-Planning技术在肺癌VMAT计划中的优化性能和临床应用价值。方法:随机选取25例已完成全程放疗的肺癌病例,应用Pinnacle3 V9.10计划系统分别进行基于Auto-Planning的自动计划（AP-VMAT）和常规手动计划（M-VMAT）设计,分析比较两组不同计划的肿瘤靶区剂量分布、危及器官受照剂量等剂量学参数。结果:两组计划的靶区覆盖度和危及器官限量均能满足临床要求。AP-VMAT计划靶区最大剂量略高于M-VMAT,但剂量适形度指数明显优于M-VMAT。与M-VMAT计划相比,AP-VMAT有效降低了脊髓受到的最大剂量和平均剂量,双肺的V30、平均剂量以及心脏的V40、V30、平均剂量都在一定程度上有所降低,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于肺癌VMAT放疗计划,AP-VMAT能够满足临床要求,且比M-VMAT具有更优的靶区适形度,同时可以有效降低脊髓、肺、心脏等危及器官的受照剂量,更好地保护正常组织。     

固定铅门技术应用于胸中段食管癌调强放疗的剂量学研究

【摘要】目的:探讨固定铅门调强计划（fj-IMRT）相对于常规分野调强计划（sf-IMRT）在胸中段食管癌放疗中的潜在剂量学优势。方法:选择10例接受根治性放疗的胸中段食管癌患者,分别制定sf-IMRT和fj-IMRT计划,统计靶区适形度指数、均匀性指数、靶区和危及器官的剂量体积参数、总射野数和机器跳数,各指标差异采用配对t检验。结果:sf-IMRT计划靶区D2%低于fj-IMRT计划（P=0.025）。双肺平均剂量（Dmean）、V5、V10、V20,左肺Dmean、V5、V10、V20、V30、V40,右肺Dmean、V5、V10,心脏Dmean和V40,靶区外身体Dmean、V5、V10、V20有显著差异（P<0.05）,fj-IMRT优于sf-IMRT计划。两计划射野总数相同,fj-IMRT计划和sf-IMRT计划机器跳数分别为（1 081.98±241.32） MU和（997.12±209.73） MU,sf-IMRT计划显著低于fj-IMRT计划（P=0.013）。结论:对于胸中段食管癌,fj-IMRT相较sf-IMRT能够显著降低肺、心脏和全身的低剂量照射,同时保证相似的靶区剂量覆盖和治疗实施效率。     

宫颈癌固定野调强和容积旋转调强放疗计划剂量学分析

目的 比较固定野调强（IMRT）和容积旋转调强（VMAT）在宫颈癌放疗中的剂量学差异。方法 选取20例仰卧位放疗的宫颈癌患者,勾画计划靶区和危及器官后,给予计划靶区PTV 50 Gy/25次的治疗剂量,每例患者设计5野IMRT和2弧VMAT两组计划,采用相同的优化参数。评估两组计划的靶区VPTV105%、Dmin、均匀性指数HIptv、适形度指数CIptv;危及器官OAR平均剂量Dmean、V40、V30、V20;机器跳数（MU）及治疗时间（Time）差异进行评估,并进行统计分析。结果 两组计划中VMAT的靶区VPTV105%、Dmin、HIptv、CIptv优于IMRT,差异具有统计学意义（P＜0.05）;两组计划中VMAT的膀胱平均剂量（Dmean）、V40、V30优于IMRT,差异具有统计学意义（P＜0.05）。两侧股骨头和直肠所受剂量比较,差异无统计学意义（P＞0.05）;两组计划中VMAT的MU和Time优于IMRT,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论 与IMRT相比,VMAT在宫颈癌放疗的靶区剂量分布更优,膀胱的照射体积和平均剂量更小,两侧股骨头和直肠未见明显优势。治疗跳数大幅降低,对加速器的损耗相对更小,患者治疗时间明显缩。在不考虑治疗费用这一经济因素的情况下,VMAT治疗计划进一步地提高了靶区的剂量分布,对膀胱进行更好的保护,具有较好的剂量学优势。     

准直器角度对鼻咽癌容积旋转调强计划及剂量验证的影响

目的:通过旋转准直器,研究准直器的旋转对鼻咽癌容积旋转调强（VMAT）计划与剂量验证的影响。方法:选择10名T3期鼻咽癌患者,每位患者分别设计10个VMAT计划,10个VMAT计划准直器角度分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,比较分析不同计划中靶区剂量、危及器官和正常组织的受照剂量以及机器跳数,并对每个计划进行剂量验证。结果:准直器角度为10°的VMAT计划,PGTVnx、PTV1以及PTV2的HI均值最小,CI均值最大（P<0.05）。PGTVnd的HI均值在所有计划中变化不大（P>0.05）,CI均值在5°~30°最大（P<0.05）。脑干、脊髓以及眼球Dmax在5°~20°时较小（P<0.05）,视交叉和下颌骨Dmax在15°~25°时较小,腮腺V30在35°时最小。靶区外正常组织,在低剂量区V5~V20时,0°和5°受照体积最低,在高剂量区V25~V50,10°最低。在不同的准直器角度,机器跳数平均值最小的是准直器为0°的计划,最大的是30°（P<0.05）。所有计划的γ通过率均在98%以上,其中准直器在20°时通过率最高。结论:在进行鼻咽癌VMAT计划设计时,可以将准直器角度设置在10°~20°来获取更好的靶区剂量分布,减少危及器官以及正常组织的受照剂量,同时不会降低剂量验证的通过率。 【关键词】鼻咽癌;容积旋转调强;准直器角度;剂量验证     

非共面容积旋转调强在食管癌治疗中的应用

目的:研究非共面容积调强（VMAT）在食管癌治疗中的应用前景。方法:选取15例2017年9月至12月间收治的局部晚期胸段食管癌患者,分别设计共面调强、非共面调强和非共面VMAT计划,分析非共面VMAT相对于共面调强和非共面调强靶区和危及器官的剂量分布情况。结果:非共面VMAT、共面调强和非共面调强都可以达到靶区剂量覆盖的要求,但非共面VMAT在适形度指数和均匀性指数上显著优于非共面调强（P<0.05）;在脊髓Dmax上,非共面VMAT均显著优于共面调强和非共面调强（P<0.05）;在肺V5、V20、V30、Dmean上,非共面VMAT也显著优于共面调强（P<0.05）;在心脏的保护上,非共面VMAT在V30、V40上和共面调强、非共面调强之间没有统计学差异。结论:在食管癌放疗中,非共面VMAT有助于提高靶区的适形度指数和均匀性指数,同时降低肺和脊髓的受照射剂量和体积,有助于降低放射性肺炎以及放射性脊髓炎发生的概率。     

CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响

目的:探讨CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响。方法:选取15例脑动静脉畸形患者为研究对象，在相同体位下行平扫和增强CT扫描。在增强CT图像上勾画靶区和危及器官，通过图像配准将上述结构复制至平扫CT图像。在VARIAN Eclipse 13.6计划系统中完成增强CT图像的VMAT计划设计（5条弧），并将此计划复制至平扫CT图像，不进行通量优化，重新计算剂量分布。记录两组计划的靶区、危及器官以及感兴趣区域的CT值，靶区的D2%、D98%、Dmean、适形度指数、均匀性指数以及梯度跌落指数，危及器官Dmax以及正常组织受照射体积V2 Gy、V10 Gy、V12 Gy，并采用非参数配对Wilcoxon检验分析两组数据间的差异。结果:在靶区和感兴趣区域处，增强图像的CT值显著高于平扫图像（P=0.001）；而在其他组织处，两组图像的CT值比较均无统计学差异（P>0.05）。两组计划的剂量学参数差异小于2%，且无统计学差异（P>0.05）。结论:CT造影剂对脑动静脉畸形VMAT计划剂量分布的影响较小，临床上可忽略。     

胸部食管癌共面调强放射治疗肺受量预测模型研究

目的:结合胸部食管癌靶区与肺体积和空间解剖位置关系,建立胸部食管癌共面调强放射治疗肺受量预测模型。方法:选取28例胸部食管癌病例,选择其靶区（PGTV,PCTV）处方剂量、靶区体积、肺体积,以及靶区和肺的空间位置关系为输入量,肺受量评价指标（V5,V10,V20,V30及Dmean）作为预测输出量,经主成分分析处理后进行多元非线性回归分析,求出回归方程建立预测模型。结果:肺受量的预测值跟实际值较为接近。其中V5相对误差在-4.37%~2.08%,绝对误差小于2.3%;V10相对误差在-6.53%~1.09%,绝对误差小于2.3%;V20相对误差在-8.99%~7.17%,绝对误差小于1.6%;V30相对误差在-15.93%~11.75%,但绝对误差小于0.9%;Dmean相对误差在-2.73%~2.68%,绝对误差小于31.7 cGy。结论:该模型对胸部食管癌放射治疗中肺受量预测的准确度较高,可作为食管癌放疗计划参数指导及计划评估工具。     

MLC叶片系统误差对鼻咽癌VMAT和IMRT计划剂量影响的比较

【摘要】目的:研究多叶准直器（MLC）叶片系统误差对鼻咽癌容积调强（VMAT）计划和普通调强（IMRT）计划剂量学影响的差异。方法:随机选取20例鼻咽癌患者,分别设计VMAT计划和IMRT计划。通过MATLAB 2009a只修改计划文件中MLC运动叶片的位置,人为引入0.2、0.5、1.0 mm的系统误差,导入治疗计划系统中重新进行剂量计算。对两种调强技术,比较靶区和危及器官生物学剂量（gEUD）受叶片位置误差影响的差异,并研究gEUD差值与叶片误差之间的关系。结果:靶区和危及器官两种计划gEUD的变化差异具有统计学意义（P<0.01）。PGTV、PTVnd、PTV1、PTV2、脑干、脊髓、左侧腮腺、右侧腮腺等gEUD的变化与叶片误差成线性关系,VMAT计划分别变化为3.6、3.8、4.0、3.0、5.6、5.6、6.8、6.8 %/mm（P<0.001）;IMRT计划分别变化为10.7、10.5、11.2、10.7、16.6、15.0、14.6、14.4 %/mm（P<0.001）。结论:MLC叶片系统误差对VMAT计划剂量的影响比IMRT计划小。为保证PGTV的gEUD变化控制在2%以内,VMAT和IMRT叶片系统误差应分别小于0.6和0.2 mm。     

Monaco与Pinnacle计划系统在宫颈癌容积旋转调强计划中的剂量比较及分析

目的:比较和分析基于Monaco和Pinnacle这两种计划设计系统设计宫颈癌放疗容积旋转调强（VMAT）计划的剂量差异,探寻更适用于宫颈癌VMAT计划设计的计划设计系统。 方法:选取11例在云南省肿瘤医院接受根治性放射治疗的宫颈癌病人。在定位CT数据、靶区和危及器官完全一致的前提下,分别基于Monaco系统和Pinnacle系统为病人设计VMAT计划,即VMATMONACO和VMATPINNACLE。比较两个计划中靶区的剂量分布、适形指数、均匀性指数及危及器官的剂量体积差异,探讨两种TPS在设计宫颈癌根治放疗VMAT计划中的优劣,以及产生这种优劣的原因。 结果:就PGTVnd和PTV的适形指数而言,VMATMONACO和VAMTPINNACLE计划的差异不具有统计学意义（P>0.05）。就PGTVnd的均匀性指数而言,VMATPINNACLE优于VMATMONACO,差异具有统计学意义（P<0.05）。VMATMONACO和VMATPINNACLE在直肠、膀胱的低剂量区不存在差异（P>0.05）;在高剂量区域,VMATMONACO显现出优于VMATPINNACLE的趋势;在直肠和膀胱的平均剂量上,VMATMONACO明显低于VMATPINNACLE,差异具有显著统计学意义（P<0.01）。VMATMONACO的小肠和股骨头的剂量明显低于VMATPINNACLE,差异具有显著统计学意义（P<0.05）。 结论:宫颈癌VMAT计划中,相较Pinnacle 系统,选用Monaco系统设计放疗计划存在潜在的剂量学优势。