射野区域的剂量验证研究

目的:实现射野区域剂量分布Gamma（[γ]）通过率的计算,对治疗传输的准确性进行评估。方法:从Oncentra Masterplan治疗计划系统中随机提取6位完全匿名患者的调强放射治疗验证计划,导出DICOM格式的验证计划并利用Matlab软件重建多叶准直器区域和剂量。然后将验证计划移植到MatriXX模体并测量剂量分布。用Matlab代码对验证计划剂量分布和模体测量的绝对剂量分布进行分析。结果:传统方法[γ]通过率受计算区域选择影响较大,而以射野区域作为计算区域则避免了这个问题,两种方法计算得到的[γ]通过率有统计学差异（[P]<0.05）。结论:射野区域的剂量验证避免了[Dn]值对[γ]通过率的影响,而且对射野区域利用剂量面积直方图分析其剂量特性,有利于评估治疗计划系统临床治疗的准确性和指导临床工作。     

利用百分深度剂量计算组织最大剂量比的准确性研究

目的：研究用测量的X线照射野百分深度剂量和体模散射输出因子计算组织最大剂量比的可行性。方法：用PTwmp3三维水箱分别测量Precise加速器的6MV和10MVX线的百分深度剂量、组织最大剂量比以及照射野输出因子。利用NE2570剂量仪和自制的圆柱形有机玻璃体模测量加速器准直系统散射输出因子。用VisualBasic6．0编程计算组织最大剂量比,并将组织最大剂量比的计算值和测量值进行比较。结果：组织最大剂量比和射线能量、照射野面积有关。6MV和10MVX线的组织最大剂量比的计算值和测量值的误差小于2％。结论：组织最大剂量比的计算值和测量值符合得很好,可以直接应用于吸收剂量计算。     

调强放射治疗射野和剂量的验证

目的：为确保调强放射治疗的精确,利用自制和专用设备对每个射野的位置、形状和野内剂量分布进行验证。方法：用自制的位置验证标记球,贴在病人体表的某个固定位置,和病人一起进行CT扫描,设计计划时将此标记球设为位置验证靶区进行射野位置验证。利用加速器自带的射野影像系统（EPID）和治疗计划系统（TPS）的DRR图比对进行射野形状验证。利用Matrixx二维电离室矩阵和OnmiPro软件进行每个射野的剂量验证。结果：射野位置验证在统一调整系统后,误差结果满意。射野形状验证以3mm为标准,调整前的吻合率约为75％。剂量验证通过率大于等于95％的射野占77％。结论：通过81例鼻咽癌调强放疗的实验证明,利用上述三种方法对调强计划进行验证,可以及时纠正误差,确保计划准确执行。     

基于非晶硅电子射野影像装置的剂量响应研究

目的：临床条件下研究探讨非晶硅电子射野影像装置（a-Si EPID）的剂量响应特性。方法 ：本实验在Elekta Precise直线加速器上X射线能量分别为6 MV和10 MV,采用PTW电离室、等效固体水和不同厚度铜板条件下实施测量。首先,通过EPID信号和模体中电离室的测量比较,确定出EPID剂量响应的建成厚度。其次,临床条件下利用模体的不同厚度测量分析有关剂量、每脉冲剂量和脉冲重复频率（PRF）函数的EPID信号响应情况。结果：在不增加建成材料、10 cm～60cm空气间隙条件下EPID显示了最大11.6%的过响应信号变化。临床上额外将3 mm铜建成区置于EPID上方,空气间隙大于40 cm条件下EPID响应变化将会降至1%以内。在测量范围内随MU数、PRF和每脉冲剂量变化的EPID信号响应是非线性的,最大信号变化接近于3%。因假峰和图像滞后效应等影响,短时间照射EPID会明显地产生出低剂量响应。结论：采用合适的建成层和实施对每脉冲剂量、PRF等校正,非晶硅EPID剂量响应变化可控制在1%以内,从而建立起较为理想的剂量响应曲线。     

基于射野影像的剂量重建方法之可行性初探

利用治疗时得到的影像信息重建病人体内所接受的真实剂量是剂量引导下放射治疗（DGRT）技术临床应用的重要内容之一。治疗剂最重建方法之一是：通过匹对模拟的射野影像和治疗时获得的射野影像来反推射野注量分布，然后计算出治疗时病人体内实际接受的剂量：由此重建出的射野注量是否精确受诸多因素的影响．因素之一是是否能真实地模拟射野影像。本文用傅立叶卷积积分法模拟射野影像，采用不同积分半径得剑不同程度散射近似下的模拟射野影像。通过用不同程度散射近似下的模拟射野影像来反推射野注量分布．考察了散射因素对反推射野注量分布的影响。发现：即便射野影像在没有噪音和分辨率足够高的理想情况下，要精确地反推射野注量，必须在模拟射野影像中充分考虑散射因素。     

基于EPID采用参数化梯度法测定光子束射野边界

【摘 要】 目的:探究参数化梯度方法（PGM）测量电子射野影像系统（EPID）光子束射野大小的可行性。 方法:PGM通过一个修改的双曲正切函数拟合Profile半影区。瓦里安EDGE机载aS1200采集6 MV和10 MV FF及FFF射束EPID数据,TrueBeam机载aS1000采集6 MV FF射束EPID数据。γ分析1 mm/1%标准量化PGM拟合Profile半影区与EPID测量半影区一致性。比较半高宽方法与PGM测量的FF射束射野大小,比较最大斜率方法与PGM测量的FFF射束射野大小;比较PGM在不同射束能量、不同EPID探测器类型和引入铅门位置误差后测量射野边界的稳定性和扩展性。 结果:半影区PGM拟合与EPID实测数据Pearson相关系数大于0.999,γ值小于0.2。FF射束,半高宽方法测定射野均大于PGM,且随着射野增大而增大,Profile本影去除后,两种方法测量差值显著减小;FFF射束,最大斜率方法与PGM测定射野大小差值在0.1 mm以内。PGM能够稳定测量不同能量、不同模态、不同EPID探测器类型射野边界,能够准确识别铅门1 mm位置变动。 结论:PGM可作为一种鲁棒通用的方法适用于EPID光子束射野质量保障。     

放射治疗中医用直线加速器光子能量合成方法

目的：分析一种利用高低两档能量光子拟合任意中间能量光子的方法,并与现有方法进行对比。方法：百分深度剂量曲线（PDD）和离轴剂量分布曲线（OCR）是影响光子射束数据模型计算精度的两个重要特征参数。使用Varian Truebeam直线加速器模型中金标准射束数据6和15 MV射束的PDD和OCR数据,采用最小二乘拟合方法拟合中间能量10 MV射束,与金标准数据10 MV射束数据比较分析,并与其他拟合方法进行对比,证明该方法的可行性和有效性。基于三维仿真水模体数据和不同肿瘤部位的实际病例数据实验,进一步验证合成能量方法的准确性。结果：相比只考虑PDD数据的能量拟合方法,本研究方法得到的合成能量10 MV与金标准数据10 MV光子束相比,各尺寸射野下PDD的均方根误差有所增加,但均小于1%,而OCR的均方根误差明显减小（特别是20 cm以上的射野）,均小于0.5%。三维仿真水模体数据和实际患者数据测试例实验结果优于只考虑PDD数据的能量拟合方法。结论：利用PDD和OCR数据合成光子能量方法的效果较仅使用PDD数据的方法更好,合成能量光子与实际10 MV光子之间PDD和OCR差异较小,基于三维仿...     

遗传算法在放射治疗计划射野参数优化中的应用

随着调强放疗和逆向治疗计划的发展,在放射治疗中如何自动选择射野参数受到广泛的关注,由于遗传算法具有搜索速度快,搜索空间广的特点,在放射治疗计划参数优化中得到了越来越多的应用,本文在积极跟踪国内外最新文献的基础上对常规优化算法的优缺点进行了比较,并重点介绍和讨论了遗传算法在优化射野参数方面的应用和发展.     

医用直线加速器的X射线剂量的实验研究

本文介绍了用于测量电子直线加速器剂量的电离室和胶片探测器。用这些探测器测量了电子直线加速器在方型和圆形野情况下的几种重要的剂量分布,如百分深度剂量、组织最大比、离轴比等。文中介绍了用这些探测器测量这些参数时的特点。     

术中放疗深度剂量、表面剂量及漏射线的剂量研究

目的：研究术中放疗深度剂量、表面剂量及漏射线的剂量的测量方法，总结临床应用经验。方法：使用IC-15电离室和WEUHOFER WP700蓝水箱测量加速器电子束术中放疗限光筒中心轴百分深度剂量和表面剂量：采用Farmer剂量仪2570及有机玻璃小水箱，测量剂量输出因子及限光筒外漏射线。结果：6MeV和9MeV表面剂量分别为85．9％、87．2％。12MeV、16MeV、20MeV限光筒外1cm处漏射线分别达到6．81％、6．10％、6．85％。结论：术中放疗是一种复杂的治疗技术，在临床辐射剂量学上有其独特性。术中放疗表面剂量应该满足90％，建议增加填充物，如盐水纱布等，提高表面剂量。限光筒外的泄漏射线必须小于中心轴最大剂量的5％，做好肿瘤周围正常组织的辐射防护很重要。     

应用辐射直接显色剂量胶片测量高能光子线的表面和建成区剂量

目的：准确测量高能光子射线剂量建成区的剂量分布，评估三维水箱扫描深度剂量曲线在表浅部位的误差。方法：使用辐射直接显色胶片（EBT胶片）测量加速器6MV光子线由体模表面到最大剂量深度区间的建成剂量分布，并与传统的电离室和半导体探头三维水箱扫描百分深度剂量曲线在该区间的剂量分布进行比较。结果：在接近最大剂量深度的区间（0．6cm-Dmax），EBT胶片与三维水箱扫描测量结果非常接近，差别小于2％；在电离室和半导体探头的有效测量深度至0．6cm深度区间，对不同射野大小，EBT胶片测量值大于两种三维水箱测量值5％～10％；在小于电离室和半导体探头的有效测量深度的区间，EBT胶片的测量值与水箱扫描结果比较差别最大分别达到22.7％（半导体探头）和49.3％（电离室）。结论：EBT胶片可以用于准确测量表面和建成区剂量分布，三维水箱扫描得到的PDD曲线应该进行建成区修正。     

高能电子束和光子束混合治疗的临床应用

目的:利用MM50高能电磁扫描电子束的剂量学特性,进行电子束与光子束混合治疗在临床上的应用研究。探讨和评价在胸部肿瘤治疗中靶区和肺及脊髓的剂量分布的改善情况。方法:首先使用绝对剂量仪和三维水箱等设备对MM50高能电子束和光子束物理及剂量特性进行深入的测量,并对数据进行各种分析和处理。然后使用计划系统布野并获得病人的剂量分布,对靶区和重要器官的受量进行比较分析。结果:采用电子线/光子线混合照射的治疗方法与传统的对穿野治疗相比,靶区和重要器官如肺和脊髓的吸收剂量分布得到很大改善。结论:MM50高能电子束和光子束混合治疗在临床上有较高的应用价值。这种技术对纵膈等胸部肿瘤治疗时,可以大大减轻肺部的受量,因而降低放射性肺炎的发生率。     

人体密度矩阵粗化对剂量计算结果的影响

为了提高放射治疗计划中的剂量计算效率,通常要将CT数据给出的密度矩阵作插值运算进行体元粗化.本文用不同的插值方法实现体元粗化,用微分卷积法计算水箱的剂量分布,用Daniel A.Low等人[2]提出的γ参量进行剂量分布的比较,检验了不同射束方向、不同射野尺寸下体元粗化对剂量分布计算值的影响.结果表明:在γ参量意义下体元粗化对剂量分布有明显影响,但时插值方法的选择并不敏感.     

基于笔射束核阵列的三维适形剂量计算

目的:介绍一种基于笔射束核阵列的方法在剂量计算中的应用。方法:通过对由测量数据反解卷积获取的笔射束核阵列做进一步处理,得到拟合笔射束核。利用光通分布与笔射束核卷积得到射野剂量的分布,将拟合核和标准核计算的目标射野的剂量值与测量值进行比较。结果:与常规笔射束核相比,改进后的笔射束核应用于卷积模型中计算剂量分布,对模型的计算准确度有较大的提高。结论:改进后的笔射束核能够有效的提高卷积模型的计算精度,更为精确的预测射野的剂量分布。     

VarianClinaciX15MeV光子束能谱重建

目的：精确重建VarianClinaciX15MeV光子束能谱。方法：利用先验模型和遗传算法,以光子束中轴百分深度剂量（PDD）为基础数据实现医用直线加速器光子能谱重建。1．EGS模拟仿真VarianClinacix治疗头和标准水模体,获得15MeV光子束的模拟能谱以及单能光子中轴PDD数据;2．根据测量得到的中轴PDD数据以及模拟得到的单能光子中轴PDD数据,运用遗传算法优化求解先验模型的参数：3．将优化后的先验模型所计算的结果作为初始化种群．再用遗传算法二次优化重建光子能谱。结果：重建能谱与蒙特卡洛模拟得到的能谱具有良好的一致性,相关系数为0．9970;重建能谱的平均能量与由相空间文件分析所得平均能量的相对误差为1．16％;根据重建能谱计算得到的中轴PDD数据与实际测量的中轴PDD数据之间的相关系数为O．9999。结论：利用先验模型和遗传算法进行光子束能谱重建可靠有效．具有实用价值。     

放射治疗能区内光子在介质中的能谱分析

目的：计算放射治疗能区内的光子在类人体介质中的能谱分布。方法：使用特征线方法将介质中的光子分解为初级光子、一次散射光子和多次散射光子．相应地，光子的微分注量分布函数也被分成三个部分，分别是初级光子的微分注量分布函数、一次散射光子的微分注量分布函数和多次散射光子的微分注量分布函数．并由相应的玻尔兹曼方程求解各类光子的微分注量分布函数。总的光子微分注量分布函数是各部分光子的微分注量分布函数之和。将微分注量分布函数对角度进行积分后。便得到光子的能谱。将使用特征线方法计算的结果和蒙特卡罗方法的计算结果进行比较。结果：光子注量分布在大部分深度范围内。与蒙特卡罗方法的计算结果结果吻合得都很好，其误差小于2％。但是在接近水层的末端，特征线方法的计算结果略微高于蒙特卡罗方法的计算结果，其最大误差达到约7％。一次散射光子的能谱分布和蒙特卡罗方法的计算结果吻合得相当好。在表面处，能量主要集中在低能部分，在高于1MeV后，迅速下降到接近于0，能谱展宽较小。在中间部位，能谱在达到最大值后呈指数曲线形式下降。而水层在末端，能谱达到最大值后，基本保持一个常数。多次散射光子的能谱分布在大部分能量点上，特征线方法的计算结果和蒙特卡罗方法的计算结果吻合得很好。只是在极低能量处．二者的计算结果存在较大的差别。结论：在放射治疗能区．特征线方法和蒙特卡罗方法的结果吻合得相当好，特征线方法可以高效和准确地计算光子在介质中的输运问题。     

An Algorithm for Intelligent Sorting of CT-Related Dose Parameters

Imaging centers nationwide are seeking innovative means to record and monitor computed tomography (CT)-related radiation dose in light of multiple instances of patient overexposure to medical radiation. As a solution, we have developed RADIANCE, an automated pipeline for extraction, archival, and reporting of CT-related dose parameters. Estimation of whole-body effective dose from CT dose length product (DLP)—an indirect estimate of radiation dose—requires anatomy-specific conversion factors that cannot be applied to total DLP, but instead necessitate individual anatomy-based DLPs. A challenge exists because the total DLP reported on a dose sheet often includes multiple separate examinations (e.g., chest CT followed by abdominopelvic CT). Furthermore, the individual reported series DLPs may not be clearly or consistently labeled. For example, “arterial” could refer to the arterial phase of the triple liver CT or the arterial phase of a CT angiogram. To address this problem, we have designed an intelligent algorithm to parse dose sheets for multi-series CT examinations and correctly separate the total DLP into its anatomic components. The algorithm uses information from the departmental PACS to determine how many distinct CT examinations were concurrently performed. Then, it matches the number of distinct accession numbers to the series that were acquired and anatomically matches individual series DLPs to their appropriate CT examinations. This algorithm allows for more accurate dose analytics, but there remain instances where automatic sorting is not feasible. To ultimately improve radiology patient care, we must standardize series names and exam names to unequivocally sort exams by anatomy and correctly estimate whole-body effective dose.     

一种染料的辐射脱色与辐射剂量分析

目的:观察在较小剂量γ射线作用导致的染料水溶液脱色与照射剂量的关系。方法:配制不同浓度的弱酸性艳红B染料水溶液,以γ线进行0 Gy~2000 Gy的梯度剂量照射,分别采集样品应用计算机色度分析技术测定记录其三基色色度值变化,进行数据处理,绘图分析,确定实验浓度,继续观察实验样品受温度和时间变化的影响。结果:随着试剂浓度及照射剂量的变化,三基色色度值出现了明显的相应规律性变化,其中红色和绿色色度值呈明确的此消彼长关系,蓝色色度变化不明显,室温环境存放四周时间的试验样本实验数据无明显差异。结论:结果说明0 Gy~2000 Gy的γ射线照射亦可导致与更大剂量致类似的辐射变色规律性变化。