个体化调强适形放疗计划剂量验证方法的建立

目的建立个体化调强适形放射治疗（IMRT）计划剂量验证的标准方法，探索调强剂量质量保证实施规范。方法选取2005年间在本院治疗的鼻咽癌患者33例，在三维计划系统上进行计划设计，然后将治疗计划移至固体体模上，得到体模杂交计划。利用电离室和胶片剂量仪对杂交计划的计算剂量同时进行测量验证，根据预设的误差控制标准对结果进行分析评估。结果所有患者的调强计划验证结果中有32例等中心点剂量误差在5％内符合，1例超出标准则重新选取两处剂量变化较缓区域补测点剂量，结果亦在5％内符合；相对剂量的验证以5％剂量偏差和3mm距离偏差为控制标准。所有病例均能满足。结论建立个体化剂量验证的标准方法是准确执行调强放疗计划的重要保证。     

2 010例调强放疗患者计划剂量验证结果分析

目的 分析2 010例调强放疗计划剂量验证结果,为改进和完善调强放疗计划验证方法提供参考。方法 回顾性分析北京大学第三医院2012年2月—2016年2月美国瓦里安公司Trilogy加速器治疗的2 010例计划的剂量验证结果,其中调强放射治疗（IMRT）计划965例,容积旋转调强放疗（VMAT）计划1 045例。计划设计使用Eclipse计划系统,剂量验证采用MatriXX及Multicube模体。分析计划和测量等中心点剂量差异,3%/3 mm标准平面剂量分布的γ通过率。等中心点剂量差异<±3%定为通过,平面剂量分布γ通过率>90%定为通过。分析病变部位、治疗技术（IMRT和VMAT）对计划验证通过率的影响。结果 2 010例计划等中心点剂量平均差异为-0.3%±2.4%,γ通过率为97.9%±3.4%。88.2%和96.7%的计划能够通过点剂量验证和平面剂量验证标准。不同病变部位计划验证γ通过率不同（F=3.09,P<0.05）。不同病变计划点剂量和面剂量验证通过率不同（χ²=40.93、39.15,P<0.05）。IMRT和VMAT计划验证点剂量通过率和面剂量验证通过率差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 大部分调强放疗计划能够通过计划验证,不同病变部位计划验证通过率不同,IMRT和VMAT计划验证通过率无差异。     

调强适形放射治疗计划剂量学的验证

目的探讨逆向调强适形放射治疗(IMRT)过程中剂量学验证的方法，保证IMRT治疗计划临床实施的正确性。方法针对实施IMRT病人，使用CMS FOCUS9200三维治疗计划系统设计出5野IMRT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体模。将待验证病人的IMRT计划移置到体模中重新进行优化，计算出体模中感兴趣点或平面上的剂量和剂量分布。将体模移放到加速器治疗床上，调用体模IMRT计划数据对体模进行模拟照射。使用0．23 cc电离室测量出体模中感兴趣点上的吸收剂量；使用RIT 113胶片剂量分析系统测量出体模中感兴趣平面上的剂量分布。然后和计划系统计算的结果相比较，验证绝对剂量和相对剂量。结果绝对剂量和相对剂量的测量结果基本上和计划系统计算的结果相一致。测量的绝对剂量误差在3％以内，相对剂量曲线分布也是比较准确的。结论IMRT计划剂量学验证是临床实施IMRT治疗过程中的可靠保证。     

江苏省调强放疗剂量学验证研究

目的 研究调强放疗（IMRT）多叶光栅野吸收剂量和二维剂量分布验证方法。方法 选取8台医用加速器,6 MV X射线照射野为5 cm×5 cm时,分别使用热释光剂量计（TLD）和EBT3胶片剂量计核查调强放疗多叶光栅野光子线束吸收剂量,并使用EPT3胶片剂量计核查调强放疗多叶光栅野光子线束二维剂量分布。结果 使用多叶光栅野热释光验证方法和胶片剂量计方法,剂量相对偏差范围分别是-1.4%~6.8%和-1.8%~7.8%。有7台结果符合国际原子能机构（IAEA）剂量偏差在±5%的要求;二维剂量分布通过率范围为73.4%~97.0%,有7台符合二维剂量分布通过率> 90%的要求。结论 热释光剂量计和胶片剂量计用于调强放疗多叶光栅野剂量学参数验证是可行的,适合审管部门大规模开展的IMRT的治疗计划系统（TPS）吸收剂量和二维剂量分布验证。     

基于DPM的调强放疗计划剂量验证工具的实现

目的 基于简单快速蒙特卡罗程序DPM（dose planning method）,通过植入照射源模型并改进程序,解决DPM中无法实现任意角度入射和非规则非均匀野模拟的问题,使其成为调强放疗计划系统的实用蒙特卡罗剂量验证工具。方法 通过加速器反演出的能谱结合优化给出的强度图模拟加速器的粒子输运过程。使用虚拟点源结合反演出加速器能谱模拟了加速器的照射源部分,基于DPM的粒子输运物理模型,结合调强放疗计划中的照射野强度分布,以及出射粒子的权重与强度图中的强度相结合,实现了算法。结果 通过将DPM模拟计算的规则野结果与三维水箱测量数据对比了百分深度剂量（PDD）和百分离轴剂量（OAR）,误差在野内<2%,半影2~3mm。以及DPM模拟计算非规则野的结果与有限笔形束剂量计算方法FSPB计算结果的对比,趋势符合,γ分析通过率为95.1%,误差都在允许范围内。校验了改进的DPM的功能和计算精度。结论 植入简便照射源模型的DPM程序相较于经典蒙特卡罗程序,速度较快,计算精度和时间可以满足临床需求,可以作为调强放疗计划系统中剂量验证工具。     

三维适形放疗和调强放射治疗

三维适形放疗是治疗肿瘤的一种主要的外照射治疗方式，如：前列腺癌、头颈部癌、乳腺癌和肺癌等。与传统的放疗相比，它能提高肿瘤靶区剂量，减小旁邻正常组织的剂量，降低辐射引起的急性和远期效应。调强放疗则是在常规适形放疗技术的基础上，对射束内束流强度的空间分布进行调制，得到更好的治疗效果。     

调强放射治疗计划的剂量验证

调强放射治疗(intensity—modulated radiation therapy，IMRT)以其较好的剂量分布和保护正常组织等特点已在国内多家医疗单位开展。但是由于此项治疗技术受到诸如影像、逆向计划设计、精确定位及治疗设备等因素的影响，对于治疗方案的剂量验证显得尤为重要。     

三维适形放疗和调强放射治疗

三维适形放疗是治疗肿瘤的一种主要的外照射治疗方式,如:前列腺癌、头颈部癌、乳腺癌和肺癌等。与传统的放疗相比,它能提高肿瘤靶区剂量,减小旁邻正常组织的剂量,降低辐射引起的急性和远期效应。调强放疗则是在常规适形放疗技术的基础上,对射束内束流强度的空间分布进行调制,得到更好的治疗效果。     

调强放疗三维剂量验证系统精度测试及临床应用研究

目的 测试三维剂量验证系统Compass^R测量重建及独立计算剂量的精度,评估其临床应用可行性。方法 设计一系列宽度分别为2、1、0.5 cm的条纹状射野,并选取11例肺部调强放疗（IMRT）计划,使用胶片和电离室对被测系统的平面剂量分布和特定点绝对剂量进行验证测试;使用Compass^R对IMRT模体计划做基于解剖信息的三维剂量验证,验证体积γ通过率、平均剂量偏差等参数。结果 条纹状射野测试,与胶片测量相比,被测系统重建和计算剂量γ通过率大于90%（选用3%/3 mm、2%/2 mm标准）,宽度为0.5 cm射野在半影区内γ通过率略差,被测系统重建和计算剂量曲线与胶片测量的曲线最大偏离分别3.21%和2.70%;IMRT计划特定点绝对剂量偏差在3%以内,最大偏差发生在肺部,IMRT计划等中心平面测量重建与胶片测量的γ通过率平均为（94.65±1.93）% （选用3%/3 mm标准）;三维剂量验证结果,靶区及危及器官的体积γ通过率均大于90%,平均剂量的偏差<1%。结论 测试系统剂量精度可满足IMRT计划验证要求,并能给出与患者解剖结构相关的体积剂量误差与位置误差的信息,有利于评估其对临床的影响。     

胸中段食管癌适形调强放疗和三维适形放疗方案的应用探讨

目的比较胸中段食管癌适形调强放疗(IMRT)和三维适形放疗(3D-CRT)两种不同技术中计划靶区(PTV)及正常组织的受量。方法对52例ⅡB-Ⅳ期胸中段食管癌患者用同一放疗计划系统分别设计IMRT和3D-CRT根治性放疗计划,应用剂量体积直方图(DVH)比较两种方法中计划靶区和正常组织受量并且计算计划靶区适形指数(CI)和剂量不均匀指数(HI)。结果 IMRT方法的PTV适形度优于3D-CRT;脊髓剂量的最大值低于3D-CRT,但无统计学差异;心脏接受V25和V40的体积百分比低于3D-CRT;IMRT显著降低了肺部V10和V20的有效体积,但其肺部的V5大于3D-CRT。结论在可接受的放射性损伤的基础上,IMRT技术较3D-CRT能够提高行根治性放疗的ⅡB-Ⅳ期胸中段食管癌患者靶区剂量,靶区适形度高,但可使肺组织受到更大容积的低剂量照射。     

放射治疗计划系统独立剂量验证的发展

调强放疗技术在实现精确治疗的同时,也使临床治疗前的剂量验证变得更复杂。目前被广泛采用的实验测量的方法尽管较为准确有效,但同时也存在耗时耗力的缺点。而独立的剂量算法（深度剂量-离轴比、Clarkson积分、卷积、蒙特卡罗）验证在保证一定精度的条件下可以部分解决这些问题。这给临床工作者节省了大量的时间和精力,也成为当今国内外研究的热点和剂量验证的重要发展方向。本综述主要对基于修正和基于模型的独立剂量验证方法进行介绍,并简要论述调强放疗计划剂量验证技术的发展趋势。     

Dosimetric Verification of Intensity Modulated Radiation Therapy of 172 Patients Treated for Various Disease Sites: Comparison of EBT Film Dosimetry, Ion Chamber Measurements, and Independent MU Calculations

Three independent dose verification methods for intensity modulated radiation therapy (IMRT) were evaluated. Planar IMRT dose distributions were delivered to EBT film and scanned with the Epson Expression 1680 flatbed scanner. The measured dose distributions were then compared to those calculated with a Pinnacle treatment planning system. The IMRT treatments consisted of 7 to 9 6-MV beams for different treatment sites. The films were analyzed using FilmQA (3cognition LLC, Great Neck, NY) software. Comparisons between measured and calculated dose distributions are reported as dose difference (DD) (pixels within ± 5%), distance to agreement (DTA) (3 mm), as well as gamma values (γ) (dose = ± 3%, distance = 2 mm). Point dose measurements with an ion chamber at isocenter were compared to dose calculated at that point. An independent monitor units (MUs) calculation program was also used for verification. For the film dose distributions, DD values varied from 92% to 97%, with head-and-neck and lung treatments showing lower values. Gamma varied from 93% to 98%, and DTA was well above 99%. The isocenter dose measurements deviated from 0.008 to 0.028 from the calculated dose. The larger deviations were attributed to high-dose gradients at the isocenter. RadCalc MU calculations gave differences from 0.027 to 0.079. The larger differences observed were for beams crossing large areas of heterogeneous tissue and were attributed to the limitations of the simple path-length correction method employed in RadCalc. In conclusion, the 3 independent verification methods for each IMRT patient at our institution demonstrated very good agreement between measurements and calculations and gave us the confidence that our IMRT treatments are delivered accurately.     

立体定向放疗计划验证模体在脑转移瘤HyperArc技术中的应用研究

目的 探究StereoPhan(SP)模体与SRS MapCHECK(SMC)半导体矩阵用于脑转移瘤患者HyperArc(HA)计划剂量验证的可行性。方法 选取16例在北京协和医院接受HA放射治疗的脑转移瘤患者为研究对象,分别将电离室和SMC半导体矩阵插入SP模体,测量患者的HA验证计划的点剂量与平面剂量,并与治疗计划系统(TPS)计算数据对比,平面剂量的γ分析标准取2 mm/3%、2 mm/2%、1 mm/3%和1 mm/2%。结果 16例患者的点剂量平均偏差是1.33%±0.84%,平面剂量γ通过率在2 mm/3%、2 mm/2%的标准下依次为99.72%±0.46%、98.93%±1.32%,在 1 mm/3% 、1 mm/2%的标准下依次为98.85%±1.79%、97.13%±3.19%。结论 SP模体与SMC半导体矩阵适合用于开展脑转移瘤患者HA计划的剂量验证工作,在进行点剂量和平面剂量验证时,可以分别采用3%和1mm/2%的分析标准。     

胶片剂量测量和验证方法的研究

目的设计和实现基于通用激光扫描仪的胶片剂量测量和验证系统。方法采用胶片饱和冲洗、非线性光学校正、多分辨率阈值滤波、离散傅里叶逆变换图像复原等方法,消除了普通扫描仪用于胶片剂量学定量处理中的各种伪影、噪声和畸变;采用过响应系数校正方法消除测量胶片对低能散射光子的过响应,改善了胶片剂量测量的准确性;采用γ结合NAT指标的方法对放疗计划进行二维定量验证,给出可视化图形表达和具有定量数据的验证结果。结果和三维水箱系统、VeriSoft胶片测量系统相比较,研制系统对放疗剂量的测量结果在±2%内符合一致,对IMRT放疗计划的定量验证结果在±3%内符合一致。结论该系统能够实现对放疗剂量的高精度测量和对适形调强放疗计划剂量的可靠验证。     

电子射野影像系统用于调强放疗剂量验证

目的 探讨电子射野影像系统(aS1000)用于调强放疗剂量验证的可行性和效率.方法 分别使用美国Varian公司生产的Trilogy直线加速器的aS1000电子射野影像系统和瑞典IBA公司的二维空气电离室矩阵MatriXX及其配套的Multicube模体对10例接受调强放疗的患者进行剂量验证,记录和比较两种方法验证的γ通过率和时间.结果 采用3％和3 mm的标准,aS1000和MatriXX验证的γ通过率分别为95.82％和99.08％,平均时间为12.7和47.8 min.结论 aS1000电子射野影像系统可以作为患者调强放疗的剂量验证工具,比MatriXX更方便快捷.     

IMRT计划剂量误差与射野特征参数相关性分析

目的 研究调强计划射野特征参数之间的关系,以及射野特征参数对调强计划绝对剂量验证准确性的影响.方法 使用Pinnacle 7.6c治疗计划系统,直接子野优化方法设计43例调强放射治疗计划,移植到固体水模.使用0.13 cc Farmer型标准电离室(IBA Corp),DOSE1剂量仪测量绝对剂量.统计43例调强病例的射野特征参数,分析其相互关系,并统计验证误差,分析射野特征参数与验证结果的相关性.结果 各射野特征描述参数之间存在相互联系(P＜0.05).测量偏差与各射野特征参数均显著相关.子野数大于80个的IMRT计划,剂量偏差值大于3％;子野数小于80,多数计划的剂量偏差值小于3％.子野数大于100个的IMRT计划,一部分计划的剂量偏差值大于4％;子野数小于100个时,剂量偏差值均小于4％.结论 从治疗计划设计角度而言,应在临床可以接受的情况下,尽量减少总射野数和总子野数,总子野数应控制在80个以内,可减少调强放疗计划验证偏差.     

A rapid phantom technique for checking blocked vertex fields

A simple phantom technique for quality assurance in beam arrangements involving a vertex field is described. Clinical personnel can quickly check that blocks for the vertex field have been cut to the proper magnification and that the vertex field is in proper registration with accompanying isocentric transverse fields. Errors can be identified rapidly and corrections made with no inconvenience to the patient.     

立体定向调强放射治疗剂量验证结果分析

目的 研究测量数据插值、计划系统剂量计算网格及剂量评估阈值等因素对立体定向调强放射治疗患者计划的剂量验证结果的影响。方法 回顾性分析了50例立体定向放射治疗的患者放疗计划的剂量验证结果。剂量验证设备采用MatriXX及配套MultiCube固体水模。测量数据分别选择线性插值（1.00 mm）和不插值（7.62 mm）两种分辨率;计划系统剂量计算网格分别选择1.0、2.5和4.0 mm;剂量评估阈值分别选择10%、20%和30%,γ评估标准分别选择2%/2 mm、3%/2 mm和3%/3 mm,分析不同因素选择对平面剂量验证结果的影响。结果 测量数据插值选择线性插值和不插值,2%/2 mm标准下,γ平均通过率分别为（86.3±7.3）%和（93.7±5.5）%;3%/2 mm标准下,γ平均通过率分别为（94.1±4.4）%和（97.7±3.9）%;3%/3 mm标准下,γ平均通过率分别为（97.7 ±2.2）%和（99.1±1.7）%。相比1.0 mm的剂量计算网格,使用2.5 mm计算网格,3种标准下γ平均通过率分别降低3.8%、1.9%和0.8%（t=8.41、9.06、5.30,P<0.05）,4.0 mm分别降低6.5%、6.0%和3.5%（t=-13.76、-13.15、-9.80,P<0.05）,差异有统计学意义。相比剂量评估阈值为10%,当阈值设置为20%时,2%/2 mm、3%/2 mm和3%/3 mm标准下,γ平均通过率分别降低2.4%、1.0%和0.6%（t=-8.60、-5.86、-4.68,P<0.05）;当阈值设置为30%,3种标准下γ平均通过率分别降低4.0%、1.7%和0.9%（t=-9.45、-6.66、-5.06,P<0.05）,差异有统计学意义。结论 测量数据插值、剂量计算网格大小及剂量评估阈值对立体定向放射治疗患者计划剂量验证结果均有明显影响,因此在进行立体定向放射治疗患者计划剂量验证时需要考虑这些因素。     

基于EPID在体剂量验证在肺癌和食管癌动态调强放疗中的应用研究

目的对肺癌和食管癌患者在放疗过程中行基于电子射野影像装置(EPID)的在体剂量验证,探讨影响在体剂量验证结果准确性的因素,并推荐应用在体剂量验证的流程及规范。方法单纯随机抽样法选取2022年5月至2022年8月在金华市中心医院放疗科行食管癌和肺癌放疗的患者32例(其中,肺癌14例,食管癌18例),在uRT-TPOIS计划系统上制作动态调强放疗(dIMRT)及EPID在体剂量验证(In vivo EPID)计划,使用uRT-linac 506c直线加速器进行治疗。治疗过程中行在体剂量验证,其中,肺癌病例行In vivo EPID的分次共238次,执行图像引导放疗(IGRT)共80次,食管癌病例行In vivo EPID的分次共414次,执行IGRT共105次。设置阈值并获取每个射野的2Dγ通过率,分析低于阈值的分次射野,并结合在线CT影像及三维重建剂量结果,进一步分析影响γ通过率下降的主要因素。结果肺癌、食管癌3 mm/5%γ通过率均值分别为95.1%±5.7%、96.5%±4.5%;3 mm/3%γ通过率均值为91.5%±8.4%、92.2%±4.9%;2 mm/2%γ通过率均值分别为:79.1%±14.1%、83.7.2%±8.2%,病种之间通过率差异无统计学意义(P>0.05)。靠近0°/180°射野组(A组)的γ通过率高于靠近90°/270°射野组(B组)(3 mm/5%,Z=-25.4,P<0.05;3 mm/3%,Z=-26.8,P<0.05)。通过IGRT纠正摆位误差,可显著提高γ通过率(IGRT和非IGRT下,3 mm/5%γ通过率均值为96.3%±5.1%、96.0%±4.9%,Z=-5.50,P<0.05;3 mm/3%γ通过率均值92.3%±8.0%、91.3%±7.7%,Z=-9.54,P<0.05)。肿瘤及正常组织体积变化和运动变化、定位和治疗前准备充分与否等都会影响在体剂量验证的结果。结论放疗过程中进行EPID在体剂量验证能避免错误照射,但需规范EPID在体剂量验证流程,以避免人为因素等导致的通过率降低。