1.5T 磁共振加速器X线束剂量学特性测试

目的 由于磁场会改变次级电子运动轨迹,继而影响剂量场分布,磁共振加速器(MR-Linac) X线束剂量学特性与常规加速器有差别。本项目旨在测量和分析1.5T MR-Linac的X线束剂量学特性。方法 中国医学科学院肿瘤医院于2019年5月安装1台瑞典医科达公司Unity型1.5T MR-Linac,使用磁场兼容工具对其进行测量,测量项目包括表面剂量、最大剂量点深度、射线质、离轴比曲线(OAR)中心位置、对称性、半影宽度、不同机架角度的输出量变化。结果 不同射野面积的平均表面剂量为40.48%,平均最大剂量点深度为1.25cm。10cm×10cm射野面积下,x轴方向的OAR中心位置往x₂侧偏移1.47mm,对称性为101.33%,两侧半影宽度分别为6.86mm和7.14mm;y轴方向的OAR中心位置偏移0.3mm,对称性为100.85%,两侧半影宽度分别为5.92mm和5.95mm。不同机架角度下输出量最大偏差达1.50%。结论 与常规加速器不同,MR-Linac不同射野面积表面剂量数值趋于一致,最大剂量点深度上升。x轴方向的OAR中心位置往x₂侧偏移,造成对称性变差和半影不对称。不同机架角度下的输出量变化明显,需要修正。     

高分辨多叶准直器HD-MLC的Edge加速器TPS模型建立及测试

目的 探讨配备HD-MLC的Edge加速器Eclipse模型建立与测试。方法 利用Razor、CC13采集小野百分深度剂量、离轴曲线、输出因子并与标准数据比对。使用EBT3、EPID、 SRS1000&SRS1500测量MLC半影、穿射漏射、凹凸槽、到位准确性、DLG,并根据测试例γ通过率选出最佳DLG/透射率值。利用 FC65-G对规则野、IMRT、VMAT病例行点剂量验证。使用Octavius 4D及EBT3对测试例行面剂量验证。结果 实测PDD与标准数据一致。3、4 cm射野半影较标准值小,6 cm的较标准值大。所有方野左右边界、射野大小、射野中心偏差分布为-1.0~0.4 mm、0.2~1.7 mm、-0.3~1.9 mm、-0.1~0.8 mm。左、右MLC在不同位置处的半影平均值分别为(2.5±0.042)、(2.7±0.005) mm;MLC透射率分布为 0.009~0.016。测得的DLG、透射因子分别为0.1861 cm、0.0116,最佳DLG、透射因子分别为0.015 cm、0.014。除 1例位于低剂量区外,其余所有测试点剂量偏差均位于 ±3%内。IMRT面剂量验证局部、全局γ通过率分别为 79.81%~100%、96.3%~100%(3%/3 mm),VMAT病例上述通过率分别为 71.3%~98.9%、94.3%~99.8%。结论 本研究方法能准确地实施HD-MLC&Edge系统Eclipse模型建立与测试。     

新型双能医用直线加速器非均整剂量学特性研究

目的 利用新型双能医用直线加速器(医科达,Versa HDTM),研究6、10 MV能量的FFF和FF光子束剂量学特点,期望找到FFF射束的剂量学特点及优势,为临床应用提供依据。方法比较FFF、FF射束的深度剂量分布,离轴比剂量分布,辐射野大小、半影宽度与野外剂量,准直器散射因子和总散射因子。结果 (1)束流能量匹配后的FFF射束与常规均整射束能量一致,各射野百分深度剂量在10 cm深度区域的匹配误差<1%。(2) FFF射束离轴比剂量分布随深度的变化较小。(3) FFF射束的射野大小、半影宽度均比FF射束的变化小,且FFF射束的射野大小、半影宽度,分别随射野和深度的增加逐渐增大;FFF射束各射野的野外剂量比均整射束更低。(4) FFF射束各射野的准直器散射因子和总散射因子,随射野、深度的变化趋势均比FF射束小。结论 去除均整器后可明显提高剂量率、减少放疗时间、降低机头的漏射和散射,故FFF除均整性外的剂量学优势,可用于临床SRT。     

基于EPID和EBT3胶片剂量计对动态MLC叶片到位精度检测研究

目的 建立一种使用EPID和EBT3胶片剂量计进行动态MLC叶片到位精度的快速准确检测方法。方法 美国瓦里安6 MV加速器的固定机架角和准直器角度为0°,共设计11个MLC以滑窗方式运行的射野,每个射野由一组相同宽度的窄条野组成,窄条野的宽度为1~10 mm,窄条野之间的间距为2 cm。使用EPID、EBT3胶片剂量计作为测量工具,刻度设计窄条野宽度(带宽)与测量带宽的半高宽的关系。以同样方式设计一带宽为5 mm射野,并在不同位置设计几处MLC叶片偏差,通过EPID、EBT3分析MLC叶片到位精度。结果 当设计带宽>4 mm时,可很好地线性拟合设计带宽与实测带宽的半高宽。EPID检测带宽、峰值间距、MLC叶片位置的精度分别为±0.2、±0.1、±0.1 mm,EBT3检测的分别为±0.3、±0.2、±0.2 mm。结论 提供了一种使用EPID或EBT3胶片剂量计快速检测MLC实际到位精度的方法,为MLC的QA提供帮助。     

应用位移技术改善多叶准直器射野的矩齿状边缘

[目的]探讨HD-270MLCTM位移技术对不规则射野边缘的改善程度.[方法]设计一个由3条不同斜度的靶区轮廓边缘形成的三角形射野并选择一实际鼻咽癌病人的面颈联合野-分别由西门子MLC 1cm宽度叶片、HD-270技术的3种虚拟叶片宽度5mm、3mm、2mm和低熔点铅整体挡铅形成多个射野,用柯达感光胶片在加速器下拍片并读出相对等剂量曲线分布图,用有效半影和等剂量曲线波动度来评价剂量分布和射野适形度.[结果]与单纯MLC射野的矩齿状剂量分布相比,3种虚拟叶片宽度的HD-270射野的等剂量线分布明显光滑,剂量波动和有效半影显著降低,深度dmax处有效半影的平均值由单纯MLC射野的10.5mm降低到叶片虚拟宽度2mm的HD-270射野的6.3mm.[结论]HD-270技术能有效降低剂量波动和有效半影,实现等中心叶片宽度<1cm的虚拟mini-MLC.     

动态多叶准直器精度对调强放疗的剂量学影响和容差研究

目的 定量研究多叶准直器(MLC)位置误差对固定野动态调强放疗(dMLC-IMRT)计划的剂量学影响,为该治疗技术确立MLC质控精度和运行容差提供指导。方法 模体研究使用计划系统中建立以5、10、20mm为子野宽度的三组条形10cm×10cm动态滑窗测试野计划。患者计划抽取7种常见肿瘤的临床治疗计划,包括鼻咽癌、胶质瘤、肺癌、食管癌、宫颈癌、前列腺癌和乳腺癌,每种 6例。模拟MLC误差包括系统性开/关误差、系统性偏移误差和随机误差,对原计划引入MLC误差生成模拟计划,比较原计划和模拟计划的剂量学差异。结果 模体研究结果表明剂量偏差与系统性开/关误差成正比,与子野宽度成反比;系统性偏移误差导致积分剂量的整体偏移,对射野中心剂量无影响。患者计划研究结果表明系统性开/关误差对剂量学有影响,7种常见肿瘤计划靶区的剂量敏感性为 7.258~13.743%/mm,剂量敏感度与平均子野宽度负相关;系统性偏移误差引起的每毫米剂量学偏差均<2%;2mm以下随机误差时引起的剂量学变化在临床上可忽略不计。结论 对于行固定野动态IMRT计划宜限制子野最小宽度,而加速器端应加强对MLC的质控。为了确保靶区剂量的不确定度<3%,支持2mm随机误差应作为固定野动态IMRT时的运行容差,0.2mm每侧或0.4mm单侧的对齐精度作为质控精度以保证不同肿瘤的放疗剂量准确性。     

基于仰卧位全脑全脊髓无缝整体调强技术可行性研究

目的 探讨基于仰卧位情况下开展全脑全脊髓无缝整体调强技术的可行性和安全性。方法 患者在仰卧位下使用头部面膜加体部真空垫固定组合,根据患者身高使用固定间距(20~25 cm)的3个中心坐标。3个中心计划共13个野,在衔接部射野重叠2~3 cm左右,采用固定钨门,逆向优化的方式进行整体计算。对3个等中心和两个射野重叠处靶区分别进行平面剂量通过率及绝对点剂量验证分析。治疗前对3个中心一次性摆位后进行3个中心CBCT扫描,分别得出3个中心在同一坐标系中左右、头脚、前后方向上的误差,并作整体分析。结果 28例患者颈、胸、腹射野等中心点、颈胸射野衔接点、胸腹射野衔接点的平面剂量γ百分通过率和点剂量百分剂量偏差平均分别为99.36%、99.60%、99.75%、94.77%、95.09%和1.56%、-1.56%、0.52%、-0.76%、-1.68%。28例患者共进行162组图像引导放疗,获得486次各中心CBCT图像的摆位偏差,其中颈、胸、腹各中心左右,头脚,前后方向的平均偏差分别为0.17、0.10、0.02 mm,0.06、0.04、0.46 mm,0.19、0.26、0.41 mm。结论 基于仰卧位全脑全脊髓无缝整体调强技术安全可行,值得临床推广。     

经IAEA-483报告修正前后高能光子束小野输出因子与蒙特卡罗模拟对比分析研究

目的 根据IAEA-483号报告对临床使用的各类半导体或电离室探头进行高能光子束小野输出因子(Scp)测量并修正,探讨其修正数据在小野Scp测量的准确性。方法 使用EGSnrc蒙特卡罗(MC)模拟软件模拟Varian Novalis Tx直线加速器参考测量剂量曲线(Profile)和百分深度剂量曲线,调整模拟参数。使用电离室A16、A14sL、CC01、CC13和半导体探头PFD、EFD、Razor在不同射野下(0.5~10.0cm方野)的剂量曲线测量值、半峰全宽等效方野Scp测量值分别与MC模拟结果对比分析。使用IAEA-483报告修正因子对测量Scp修正,比对和分析修正前后测量数据和MC模拟数据。结果 MC模拟对比PFD测量曲线偏差<2.0%。在<3.0cm方野时MC模拟Profile曲线与半导体探头测量吻合。野外低剂量区Razor相对于MC和PFD偏高(2.3%),随射野增加而增加,10.0cm方野达3.0%。CC13在10.0cm方野Profile曲线的20.0%~80.0%半影宽度最大偏差3.0 mm。随射野减小,7种探头修正前Scp测量均值相对MC模拟偏差增大,标准差在接近1.0cm方野时迅速变大,由5.0~1.5cm方野的0.009~0.014变化到1.0~0.5cm方野的0.030~0.089,修正前全体均值0.030。修正后的6种探头测量的Scp标准差均值0.008,0.8cm方野为0.013,0.6cm方野为0.021。等效方野≥1.0cm时修正后Scp与MC模拟偏差-3.6%~-0.5%,<1.0cm偏差-6.9%~-1.3%。结论 经IAEA-483报告修正后各探头测量Scp标准差较小,与MC模拟结果吻合较好,可用于高能光子束小野的临床剂量学研究。     

基于蒙特卡罗实现容积调强弧形治疗计划独立剂量验证的应用研究

目的 开发基于蒙特卡罗(MC)的验证平台实现容积调强弧形治疗(VMAT)计划的独立剂量验证。方法 利用EGSnrc/BEAMnrc构建Varian TrueBeam医用直线加速器的机头和准直器模型,并基于机头模型和自编程序搭建患者VMAT计划的独立剂量验证平台,通过平台模拟不同射野大小百分深度剂量(PDD)曲线和离轴比、两个不规则野以及头颈部、胸部和盆腔各1例患者剂量分布。比较不同射野大小PDD曲线和离轴比与蓝水箱测量结果差异,不规则射野与ArcCHECK实测的差异,再通过γ分析法、剂量体积直方图对比分析患者MC模拟剂量、计划系统计算剂量、ArcCHECK实测剂量之间差异,验证平台是否可用于独立剂量验证。结果 对4cm×4cm~40cm×40cm的PDD曲线和离轴比,MC模拟结果和测量结果一致性较好。不规则射野MC模拟结果与ArcCHECK实测相比,在3%/2mm、3%/3mm下γ通过率都在98.1%、99.1%以上;3例不同部位VMAT患者MC模拟剂量和ArcCheck实测剂量在3%/2mm、3%/3mm下γ通过率均好于93.8%、95.9%。通过三维γ分析计划系统计算剂量和MC模拟剂量在3%/3mm下鼻咽癌、肺癌、直肠癌的γ通过率分别为95.2%、98.6%、98.9%;在3%/2mm下依次为90.3%、95.1%、96.7%。结论 基于MC开发的验证平台模拟结果与实际测量结果一致性较好,其模拟结果更接近于患者体内真实剂量分布,初步结果显示可用于VMAT计划的精准独立剂量验证。     

基于EPID在体三维剂量验证系统的物理模型测试及初步临床探索

目的 使用模体验证基于电子射野影像装置(EPID)在体三维剂量验证建模的准确性,并进行临床应用的初步研究。方法 通过方野和调强计划在均匀和非均匀模体上检测EPID在体三维剂量验证系统应用于不同介质中的剂量计算精度和重建精度,比较不同剂量/距离一致性标准下的γ通过率。对临床病例进行靶区和危及器官剂量体积分析。结果 方野在均匀模体中3%/3mm标准平均γ通过率为(97.49±1.11)%,在非均匀模体中为(94.06±5.11)%(P>0.05)。不同出束方式的调强计划之间也相近(P>0.05)。临床病例疗前剂量验证3%/2mm标准γ通过率为(97.96±1.84)%,在体三维剂量验证3%/3mm标准为(90.51±6.96)%。临床病例中小体积和体积变化较大的危及器官有较大剂量偏差。结论 基于EPID建立的在体三维剂量验证模型,经初步测试可应用于临床提供更全面的质量保证,为以后自适应放疗工作提供了技术保障。     

Dosimetric characteristics test of 1.5T magnetic resonance accelerator

Objective The Lorentz force produced by magnetic field deflects the paths of secondary electrons. The X-ray beam dosimetry characteristics of the magnetic resonance accelerator (MR-Linac) are different from conventional accelerators. The purpose of this study was to measure and analyze the X-ray beam dosimetry characteristics of 1.5T MR-Linac. Methods In May 2019, our hospital installed a Unity 1.5T MR-Linac and measured it with magnetic field compatible tools. The measurement indexes include:surface dose, maximum dose point depth, beam quality, off-axis dose profile center, beam symmetry, penumbra width, output changes of different gantry angles. Results The average surface dose was 40.48%, and the average maximum dose depth was 1.25cm. The center of the 10cm×10cm beam field was offset by 1.47mm to the x₂ side and 0.3mm to the y₂ side. The x-axis symmetry was 101.33%, and the penumbra width on both sides was 6.86mm and 7.14mm, respectively. The y-axis symmetry was 100.85%, and the penumbra width on both sides was 5.92mm and 5.95mm, respectively. The maximum deviation of output dose with different gantry angles reached 1.50%. Conclusions The surface dose of MR-Linac tend to be consistent, and the depth of the maximum dose point became shallower. The off-axis in the x-axis direction was shifted to the x₂ side, which resulting in worse symmetry and penumbra asymmetry. The output dose at different angles has obvious variation and needs correction.     

两台直线加速器束流匹配后互换执行调强放疗计划的可行性研究

目的 探讨6MV X线调强放疗(IMRT)与容积调强弧形治疗(VMAT)计划在经束流匹配后,在两台医科达公司直线加速器(Versa HD和Synergy)上互换执行的可行性。方法 随机选取鼻咽癌、中心型肺癌、前列腺癌各12例患者影像,分别设计IMRT与VMAT计划,并采用电离室与ArcCheck对两台加速器6MV光子束实施患者个体化放疗验证并比较其差异性。结果 利用电离室实测Versa HD和Synergy加速器点剂量与计划系统相比偏差分别为(0.32±1.32)%与(0.54±1.29)%。所有计划差异均在 ±3%范围内,两加速器点剂量相比偏差均在 ±2%范围内,且差异无统计学意义(均 P>0.05)。对ArcCheck验证结果进行绝对γ分析,显示所有计划在2mm/3%与3mm/3%标准及10%阈值条件下通过率均超过95%且其两加速器平均通过率差异仅为0.19%(2mm/3%)与0.09%(3mm/3%)。结论 IMRT/VMAT计划在两加速器上执行结果均满足临床要求且双方差异微小,可实现相同计划在不同加速器上互换执行。     

螺旋断层治疗剂量验证γ通过率影响因素研究

目的 研究在螺旋断层治疗(HT)计划验证中对验证γ通过率的影响因素。方法 人为引入误差后测量在有误差情况下ArcCheck的γ通过率。引入误差包括三维方向ArcCheck摆位错误、机架起始角度错误、模体中剂量计算对应错误的密度—CT值曲线、剂量率偏移标定剂量率。测量结果与未引入误差结果相对比,分别采用2%/2 mm、3%/3 mm标准对结果进行分析。对不同扫描CT获取的ArcCheck模体图像对验证通过率的影响进行分析。配对t检验差异。结果 人为引入误差后3%/3 mm标准下左右、上下、前后方向γ通过率分别下降2.7%、7.2%、3.6%(P=0.002、0.022、0.007),2%2 mm时下降更明显分别为4.6%、15.7%、7.6%(P=0.001、0.003、0.002)。使用KVCT、MVCT对ArcCheck模体扫描图像进行验证后3%/3 mm和2%/2 mm标准下γ通过率均相近(98.6%∶98.7%,P=0.859和92.7%∶92.8%,P=0.984)。结论 摆位精度和设备参数的正确与否对HT剂量分布的影响很大,应加强机器的质量控制精度。MVCT和KVCT扫描获取模体的图像均可用于验证计算。     

多种三维剂量验证系统在肺癌VMAT剂量验证中的联合应用

目的 联合应用两种商用及一种自行开发的基于加速器轨迹日志(LFB)的三维剂量重建系统验证肺癌VMAT计划。方法 编程实现读取TrueBeam轨迹日志中误差并导入计划系统生成重建剂量。选18例肺癌双弧VMAT计划,用ArcCheck测量并利用3DVH重建,同时使用LFB和Compass计算模式重建。其中5例4h内由ArcCheck测2次,检测加速器重复性。将18例计划移植到建成5cm、背散4cm、中心放置有FC65-G电离室的固体水模上计算电离室平均剂量并与实测及3种重建系统重建点剂量比对。结果 加速器重复性稳定。LFB、3DVH、Compass及FC-65G实测与计划点剂量偏差≤2%。ArcCheck曲面二维,3DVH、Compass整体及LBF所有器官三维γ通过率在所有比对标准下均>90%,3DVH及Compass个别器官γ通过率低。重建剂量与原计划相比,LBF差异最小,除肺之外器官Compass差异居中、3DVH最大。结论 LBF、3DVH、Compass 3种系统能从不同方面反映肺癌VMAT剂量验证结果,联合应用三者进行剂量验证能更直观的展现出验证结果,便于后续分析。     

ArcCheck对Tomotherapy叶片打开时间误差检测的灵敏度研究

目的 通过对螺旋断层治疗(简称Tomo)计划人为引入叶片打开时间误差进行测试,评估中心型及偏心型两种ArcCheck验证方式在Tomo治疗计划质量验证中对叶片打开时间误差的灵敏度。方法 选择 9例鼻咽癌患者,每个患者均分别生成靶区置于ArcCheck周围探测器上的偏心型验证计划、靶区置于ArcCheck中心位置的中心型验证计划。通过Matlab修改Sinogram矩阵文件人为引入2、4、6、8、10ms的延时打开时间误差。利用ArcCheck分别测试无误差计划及带误差计划,对验证结果进行γ分析(剂量距离误差标准分别为3%/3mm、3%/2mm、2%/2mm,阈值水平分别选择5%、10%、15%)。对误差灵敏度分别利用γ下降梯度和最小误差检测能力进行定量评估。对不同剂量距离误差标准及不同阈值水平分析结果的γ通过率进行Pearson法相关性分析。结果 中心型计划的γ下降梯度绝对值在不同γ分析标准下均大于偏心型计划(均 P<0.05)。中心型计划在所有γ分析标准下能检测出的最小叶片打开时间误差均为2ms,而偏心型计划的最小误差检测能力弱于偏心型计划。中心型验证计划3个剂量距离误差标准的γ通过率均为强相关(均R²>0.9),而偏心型计划仅3%/3mm、3%/2mm标准的相关性较强(R²>0.9)。偏心型及中心型验证计划不同阈值水平间的γ通过率相关性均为强相关(R²均接近1)。结论 ArcCheck应用于Tomo验证的中心型验证方式比偏心型验证方式对叶片打开时间误差灵敏度更高,对误差的检测能力中心型计划强于偏心型计划,且中心型验证计划在不同标准下的γ分析结果的相关性均强于偏心型验证计划。建议Tomo临床计划验证采用ArcCheck中心型验证方式。     

基于患者解剖结构三维剂量重建进行容积调强弧形治疗剂量验证初探

目的:测试基于患者解剖结构三维剂量重建进行容积调强弧形治疗(VMAT)剂量验证系统(3DVH),并探索其临床应用。方法:对ArcCheck行阵列校准后按10 cm×10 cm射野、源轴距100 cm、投照量200 MU标定其绝对量,标定时将FC65-G置于模体中心测量。根据实测剂量、3DVH重建中心点及百分深度剂量与对...     

TomoDose半导体探测器特性分析及其在Tomotherapy质控中的应用研究

目的 评估TomoDose半导体探头特性及其在检测Tomotherapy床速和Profile稳定性方面的应用,以期用其便捷、高效地对Tomotherapy进行质控。方法 结合等效水模体对TomoDose探头的剂量线性响应、每脉冲剂量响应、角度依赖性和射野大小依赖性进行测量,并与0.057 cm³A1SL指型电离室进行比较分析。以0.000 5 s为间隔预设5个组床速来检测TomoDose对床速检测的灵敏度,选取7例不同床速的临床计划数据对其进行检验。用TomoDose和等效水模体采集Tomotherapy年检中的Profile数据(测量条件和采用水箱时一致),分别在Jaw为1.0、2.5、5.0 cm状态下,在水下深度为15、50、100、150、200 mm处测量x轴向和y轴向的射线束Profile,并采用Gamma分析(2%/1 mm)方法评估TomoDose和水箱所测得的Profile数据。结果 TomoDose半导体探头和电离室在出束时间≤30 s范围内对剂量的响应呈线性;每脉冲剂量响应与电离室的差异<2%,两者响应趋势一致;其存在角度响应,在±60°范围内角度响应最大相差2.53%;Jaw=5.0 cm时不同射野大小下两者响应差异随着射野减小而增大,5.0 cm×2.5 cm时最大为0.78%。TomoDose可识别0.5 mm进床距离误差,床速检测偏差值<0.6%。对于Profile稳定性检测:在x轴向上,水下深度为15 mm时Jaw取任何值,均有γ<1;取其他值时主射野区(离轴距<200 mm的区域)内均有γ<1,射野边缘半影区(离轴距>200 mm的区域)γ较大,出现γ>1的情况。在y轴向上,3个射野宽度下所有的Profile对比结果均显示γ值在射野边缘较大,但所有情况下均有γ<1。结论 TomoDose适合对Tomotherapy进行相关质控,能够精确测量Tomotherapy的床速,能够准确监测Tomotherapy射束Profile的稳定性,并且质控过程便捷而高效。     

质子放疗独立剂量计算平台的搭建与验证北大核心CSCD

目的基于上海先进质子放疗设备(SAPT)水平固定束,利用开源剂量计算引擎搭建质子放疗独立剂量计算平台并验证该平台的准确性。方法通过测量SAPT水平固定束的绝对积分深度剂量以及空气中束斑大小,并结合蒙特卡洛模拟得到水中束斑大小增量,笔形束参数与剂量计算引擎相结合,搭建了适用于该水平固定束的剂量计算平台。计算平台精确性的验证主要通过绝对剂量验证和相对剂量验证实现。绝对剂量验证主要是比较单个立方体计划射野中心轴线上不同深度计算值和实测值的点对点误差。相对剂量验证主要是比较计算值和实测值的横向一维及二维相对剂量分布。同时,对单高斯束斑模型和双高斯束斑模型的精确性进行比较。结果计算值和实测值的点对点绝对剂量偏差在2%以内。3个立方体在中心深度的二维平面相对剂量分布的计算值与实测值的20%~80%半影宽度及半高全宽的偏差分别在1、2 mm以内。3个立方体计划及2个临床病例在中心深度的二维平面相对剂量分布的实测值与计算值的二维γ通过率(3 mm/3%)均>95%。双高斯束斑模型在剂量梯度变化较大或者射程较大的计划中相较于单高斯束斑模型计算得更准确。结论独立剂量计算平台的精确度能满足临床要求,可利用此平台研究其他剂量相关的问题。     

质子放疗独立剂量计算平台的搭建与验证

目的 基于上海先进质子放疗设备（SAPT）水平固定束,利用开源剂量计算引擎搭建质子放疗独立剂量计算平台并验证该平台的准确性。方法 通过测量SAPT水平固定束的绝对积分深度剂量以及空气中束斑大小,并结合蒙特卡洛模拟得到水中束斑大小增量,笔形束参数与剂量计算引擎相结合,搭建了适用于该水平固定束的剂量计算平台。计算平台精确性的验证主要通过绝对剂量验证和相对剂量验证实现。绝对剂量验证主要是比较单个立方体计划射野中心轴线上不同深度计算值和实测值的点对点误差。相对剂量验证主要是比较计算值和实测值的横向一维及二维相对剂量分布。同时,对单高斯束斑模型和双高斯束斑模型的精确性进行比较。结果 计算值和实测值的点对点绝对剂量偏差在2%以内。3个立方体在中心深度的二维平面相对剂量分布的计算值与实测值的20%~80%半影宽度及半高全宽的偏差分别在1、2 mm以内。3个立方体计划及2个临床病例在中心深度的二维平面相对剂量分布的实测值与计算值的二维γ通过率（3 mm/3%）均>95%。双高斯束斑模型在剂量梯度变化较大或者射程较大的计划中相较于单高斯束斑模型计算得更准确。结论 独立剂量计算平台的精确度能满足临床要求,可利用此平台研究其他剂量相关的问题。