TQA数据趋势与TomoTherapy输出稳定性的联系

目的:探讨TomoTherapy QualityAssurance（TQA）数据趋势与螺旋断层放疗（Helical Tomotherapy，HT）系统输出的 联系。方法:回顾性分析了本院HT系统近3年内TQA各个模块的参数和数据趋势，探讨其与HT系统的静态输出剂量和 输出能量（D20/D10）变化的相关性。结果:楔形阶梯静态模块的z轴偏移参数与HT的静态输出剂量的相关性最强（r=0.883, P<0.01）。基本剂量测定模块的出口检测器平整度值对能量变化最敏感（r=0.902），其次是楔形阶梯静态模块的能量差异 （r=0.897）和楔形阶梯螺旋模块的能量差异（r=0.852），灵敏度分别为2.3×10-4、3.1×10-4和5.7×10-4。结论:TQA有助于用户 追踪HT输出剂量和能量变化，及早进行必要的机器维护或剂量校准。     

图像特征匹配的鼻咽癌调强放射治疗摆位误差

目的探讨图像特征匹配方法编程实现鼻咽癌调强治疗摆位误差数据自动化识别。方法基于Matlab平台,根据调强治疗之前的图像获取工具(CBCT)摆位误差图像,利用特征匹配的方法编程,以实现误差数据和患者住院号的自动化识别。选取2017年10—11月接受治疗的鼻咽癌初诊患者45例。进行程序稳定性和精确性测试。结果程序运行结果经过逐例人工检查,住院号和摆位误差100%获得识别。每例病例平均运行时间约为0.25 s。结论利用本研究所编的程序,可以快速并准确地获取摆位误差及患者的住院号等数据。可以满足临床数据记录的要求。     

COMPASS系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用

目的 探讨COMPASS三维剂量验证系统在鼻咽癌容积旋转调强剂量验证中的应用.方法 选取8例鼻咽癌病例在Masterplan治疗计划系统中进行旋转调强计划设计,然后将治疗计划分别传输至COMPASS系统和控制加速器运行的MOSAIQ网络上.比较计划系统计算结果和COMPASS实际测量结果差异的主要指标,如靶区的平均剂量(Dmean)、95％体积剂量(D95％)和γ值,脊髓、脑干的Dmean和D1％左右腮腺的Dmean、V30.结果 计划系统计算结果和COMPASS实际测量的结果二者在靶区的γ通过率均＞95％,各个靶区的D95%平均偏差大多＜3％,各个靶区Dmean的偏差平均值在1％以内.脊髓和脑干的D1％的平均偏差分别为(4.3±3.0)％和(5.9±2.9)％,二者Dmean的平均偏差分别为(5.3±3.0)％和(8.0±3.5)％.COMPASS测量的脊髓和脑干的剂量都比计划系统计算的结果小.左右腮腺Dmean差异的平均值分别为(6.1±3.1)％、(4.7±4.4)％,V30的差异分别为(9.4±7.5)％和(9.4±9.9)％.结论 COMPASS三维剂量验证系统是容积旋转调强剂量验证的一个非常理想的工具,可以快速、直观地分析出靶区和正常器官理论和实际照射情况下的差异.     

鼻咽癌调强放疗剂量验证的探讨

目的探讨逆向调强适形放疗（IMRT）的剂量学验证方法,保证接受治疗患者剂量的准确性。方法随机抽取30例鼻咽癌患者,进行CT定位扫描,然后把图像传输至核通PLATO三维逆向治疗计划系统,并设计出均分野（七野）治疗计划。利用固体水模板在治疗计划系统中建立三维等效模体,将待验证的IMRT计划套于模体内,分别计算出每野在模体中的剂量分布,选取模体中感兴趣平面上的每野剂量分布,传输至MAPCHECK验证软件系统,在加速器下进行二维剂量模拟照射并与计划系统计算的结果相比较,验证相对剂量和绝对剂量。结果采用DTA方法,剂量位置限定在3%/3mm标准条件下,所有射野中相对量的通过率在85%～100%之间,绝对量的平均通过率在80.7%～100%之间。结论剂量学验证是IMRT临床实施的可靠保证,使用MAPCHECK分析软件进行剂量验证具有适时、方便、快捷的特点,免去了胶片验证法中冲洗、扫描胶片的过程,也减少了大部分的系统误差。因此,MAPCHECK分析软件如今已成为我院剂量验证的常规工具。     

自动勾画软件ABAS在鼻咽癌自适应放疗中的应用

目的:评估ABAS自动勾画软件勾画的危及器官准确度和效率,以此来评估它在鼻咽癌患者自适应放疗中的适用程度.方法:随机抽取15例在我院治疗的鼻咽癌患者.CT1为患者的计划CT,CT2为三分之二疗程重薪扫描的CT图像,CT3为患者放疗结束后扫描的CT图像.在ABAS软件中CT1图像设为模板,在CT2和CT3上自动勾画出所需的危及器官,并将自动勾画结果和手工勾画的结果进行对比分析.利用形状相似性指数(Dice similarity coefficient,DSC)和自动勾画时间评价软件自动勾画的精准性和效率性.结果:ABAS软件自动勾画的体积较大的危及器官的DSC指数均大于0.9,在CT1和CT2组中DSC指数的最高为脊髓(0.96±0.01),最低为晶体(0.43±0.19),在CT1和CT3组中DSC指数最高为下颌骨(0.93±0.45),最低为晶体(0.49 ±0.17).同时用ABAS自动勾画危及器官所需平均时间为十分钟左右.结论:在鼻咽癌自适应放疗过程中,自动勾画软件勾画的危器官可以达到很好的准确度同时又明显的节省时间.这样就可以快速评价危及器官受量,使得鼻咽癌自适应放疗成为可能.     

基于头颈部千伏级锥形束CT的剂量计算研究

目的 探讨用机载千伏级锥形束CT (CBCT)对鼻咽癌患者治疗前扫描图像直接进行剂量计算的可行性.方法 选取治疗前行扇形束CT (FBCT)和CBCT扫描的11例鼻咽癌患者,将体位校正后重新扫描的CBCT图像传输至治疗计划系统中.在治疗计划系统中将FBCT和CBCT图像融合,将FBCT的计划移植至CBCT上.选择CBCT图像自己的HU-ED校正曲线重新进行剂量计算,与FBCT计划的靶区和正常器官的剂量体积直方图以及等中心层面剂量分布的γ通过率分析(阈值3%/3 mm)结果进行比较.结果 11例鼻咽癌患者中CBCT和FBCT计划的剂量体积直方图相似,等中心层面剂量分布中平均γ通过率为98.0%±1.33%.FBCT计划和CBCT计划的靶区受量差异都<1%,正常组织器官受量差异<2%.结论 治疗过程中得到的CBCT图像能用来进行剂量计算.

Abstract：

Objective To study the feasibility of dose calculation using kilovoltage X-ray cone-beam CT (KVCBCT) imaging for head-and-neck radiation therapy.Methods 11 patients with nasopharyngeal carcinoma were scanned with KVCBCT to adjust position before treatment, and rescanning images with KVCBCT after correction were input a treatment-planning system.The dose was recalculated by applying the patients′ treatment plans based on planning CT to the KVCBCT images.The dose distributions and dose volume histograms (DVH) of the tumor and critical structures were compared with the original treatment plan.Results The DVH and dose distribution of the plan based on the KVCBCT are compared with that of the planning CT, and they shows a good consistency for the 11 cases.The doses calculated from the planning CT and KVCBCT were compared on the isocenter planes.Using γ analysis with a criterion of 3%/3 mm, 98.0%±1.33% of the points on the isocenter planes in the planning CT and KVCBCT.The difference of the dose to target volume was<1% and to normal structure was<2%.Conclusions This study indicated that CBCT images can be used to make a treatment plan with its individual hounsfield unit-electron density calibration curve.     

头颈部肿瘤图像引导调强放疗中摆位误差对剂量学的影响研究

目的 通过头颈部肿瘤调强放疗中的平移和旋转摆位误差,分析摆位误差对肿瘤计划靶体积(PTV)及脑干受照剂量的影响,探讨头颈部肿瘤调强放疗中摆位误差在线校正的必要性.方法 30例头颈部肿瘤患者调强放疗中每周1次行治疗机下的锥形束CT扫描(共6次),其图像与计划CT图像融合配准获得x、y、z轴方向平移摆位误差和相应的旋转误差.将上述误差引入治疗计划系统中重新计算得到PTV、脑干等的剂量或体积参数并与原计划的行配对t检验.结果x、y、z轴方向平移摆位误差分别为1.06、0.95、1.31 mm,旋转误差分别为1.04°、1.06°、0.81°.6次摆位误差再计划的PTV 95％体积剂量(D95)和最小剂量明显小于原计划的(6526.6 cGy:6630.3 cGy,t =3.98,P =0.000和5632.6 cGy:5792.5 cGy,t=-2.89,P=0.007).6次摆位误差再计划的脑干接受45 Gy剂量体积(V45)和1％脑干体积剂量(D01)明显大于原计划的(3.54％:2.75％,t =3.84,P=0.001和5129.7 cGy:4919.3 cGy,=4.36,P=0.000).结论 平移和旋转摆位误差导致PTV D95明显不足,脑干V45、脑干D01均明显增加,因此头颈部肿瘤放疗过程中在线误差纠正是必要的.     

机载千伏级锥形束CT扫描剂量测量

目的：在图像引导放射治疗中,利用机载千伏级锥型束CT（KV-CBCT）每次治疗前进行图像扫描可以很好的纠正摆位误差达到精确摆位的目的,但每次进行CBCT扫描同时和给病人带来了额外的照射剂量。本文的目的就是研究Elekta Synergy X线容积扫描系统（XVI）的扫描剂量。方法和材料：将粉末热释光（TLD）放置在拟人模体的体表和体中心及特定的感兴趣区域,采用XVI系统自带的扫描条件进行扫描。结果：胸部CBCT扫描条件下扫描剂量在0.8～1.43cGy,在机架角度转到270度的时候模体表面剂量比较大。锥形束CT扫描剂量和毫安秒（mAs）成线性正比关系。     

MatriXX射野角度剂量响应修正

目的 对MatriXX探头不同角度剂量响应进行刻度,从而以实际治疗角度对治疗计划进行剂量验证.方法 首先用指形电离室对直线加速器进行绝对剂量校准,使在最大剂量点深度处1 MU=1 cGy.将MatriXX放置在Mutlicbue模体里,并对电离室矩阵进行绝对剂量刻度之后,机架从0°开始每隔5°(在侧野方向间隔1°)对加速器出束测量,记录MatriXX电离室矩阵中心点的剂量.按相同的步骤用电离室测量固体水模体中相同深度处中心点的剂量.电离室测量的剂量和Matrixx测量中心点剂量的二者比值即是MatriXX对不同射野角度的剂量响应修正系数.结果 射野角度剂量响应修正因子随机架角度缓慢的变化,但在侧向角度变化的梯度比较大,从前后到后前方向时,最大变化达10%.治疗计划在侧野方向上的通过率相对其他角度射野要低.MatriXX矩阵经过角度修正后的测量结果的γ通过率相比修正前有较大提高,经过修正后的MatriXX测量结果与计划系统生成的结果在等剂量曲线上吻合很好.结论 如果用MatriXX在不治疗角度不归0位进行治疗计划验证的时候,必须要考虑到角度修正系数,同时将角度修正系数叠加到测量结果再与计划比较的方法也是可行的.

Abstract：

Objective To characterize angular dependency of MatfiXX and develop a method for its calibration in order to verify treatment plan with original gantry angles.Methods Absolute dose calibration was carried with thimble ionization chamber on the linear accelerator.so as to make sure 1 MU=1 cGy at the depth of maximum dose(dmax).A MatriXX was put into a Mutlicube phantom,and the ionization chamber matrix was calibrated with absolute dose.In order to determine a correction factor CF as a function of gantry angle θ.open beam fields of 10 cm×10 cm size were irradiated for gantry angles θ=0°-180°(every 5°)and every 1°for lateral angles θ in the range of 85°-95°.CF was defined as the ratio of the dose measured with ionization chamber and the dose from MatriXX.Results Relatively large discrepancies in response to posterior VS.anterior fields for MatriXX detectors(up to 10%)were found during the experiment and relatively large variability of response as a function of gantry angle.The pass rate of treatment plan in lateral beams was lower than that of other beams.The isodose distribution of corrected MatriXX matched well with the outcome from the treatment planning system. Conclusions The angular dose dependency of MatriXX must be considered when it is used to verify the treatment plan with original gantry angles.     

基于ArcCHECK系统六维摆位误差校正方法精确性观察

目的 观察使用ArcCHECK系统验证全六维摆位误差校正方法的精度。方法 选取 2015年5—9月接受IMRT技术治疗的 14例鼻咽癌患者,使用CBCT获取初次治疗摆位误差。在ArcCHECK模体上模拟摆位误差,使用全六维校正方法对摆位误差进行校正。分别对正确摆位、校正误差前以及校正误差后3种情况进行计划验证。正确摆位与校正误差前后计划验证的DTA和γ通过率行配对t检验。结果 正确摆位,校正误差前及校正误差后验证的DTA、γ通过率分别为(96.76±1.57)%、(98.35±0.92)%,(59±21.42)%、(62.86±21.63)%及(91.41±4.82)%、(94.11± 4.33)%。正确摆位与校正误差前后验证的DTA通过率不同(P均<0.05),正确摆位与校正误差前后验证的γ通过率也不同(P均<0.05)。结论 全六维摆位误差校正方法应用于鼻咽癌IMRT患者的临床治疗是可行的,而且可以更好的修正误差,获得高精度的IMRT治疗剂量分布。