剂量学参数计算方法对治疗计划评估结果的影响分析

目的:分析不同算法对同一个治疗计划进行评估时剂量学参数的变化。 方法:以两种计划系统设计的66例鼻咽癌计划为研究对象,对自主编写评估软件和治疗计划系统读取的剂量学参数结果做比较,研究不同算法下剂量学参数的变化,分析D2和Dmax的差异,并研究D0.01 cc代替Dmax的可行性。 结果:Pinnacle与XiO中读取的剂量学参数与评估软件读取的数据之间存在类似的差异。当器官的体积减小时,Dmax以及Dmean的绝对值偏差都会变大,Dmax的偏差要更大。所有计划中5%的Dmax差值高于292 cGy,5%的Dmean差值高于55 cGy。除PTVnx外,D2的差值平均值都要小于Dmax。相应器官D0.01 cc对应的剂量差值为（45.5±30.4） cGy,Dmax对应的剂量差值为（107.6±56.8） cGy。且除BRAINSTEM_PRV2外,D0.01 cc的剂量差值均小于100 cGy。 结论:用不同的剂量学算法计算同一个治疗计划,Dmax的差异要大于Dmean,体积越小,计算差异一般也越大。用D2代替Dmax可以显著降低计算算法间的差异。用D0.01 cc代替Dmax可以将计算误差显著降低。     

碳纤维治疗床在Monaco中的建模及剂量学影响

目的 研究放疗中碳纤维治疗床对患者剂量分布的影响。方法 测量射野点剂量得到碳纤维治疗床对射线的衰减,并依此在计划系统Monaco中进行治疗床的建模。选择2019年5月至12月于复旦大学附属中山医院接受放疗的5例鼻咽癌、5例直肠癌和5例椎体转移患者,在放疗计划系统Monaco中分析添加治疗床前后患者剂量分布的变化,并对这15例的剂量验证结果进行比较分析。结果 通过比较Monaco计算与实测的治疗床衰减确定Monaco中的治疗床模型。添加该模型后,鼻咽癌、直肠癌和椎体转移病例的Gamma3mm/3%验证通过率平均增加0.32%、0.26%和2.06%。治疗床对靶区剂量影响最大的是椎体转移,衰减最大处达处方量的5%左右;其次是直肠癌,少量点达4%左右;对鼻咽癌的影响最小,衰减基本在3%之内。射线穿过治疗床可引起皮肤剂量的增加,对鼻咽癌,皮肤剂量增加最大约为处方量的8%;对部分直肠癌和椎体转移病例,皮肤剂量增加高达16%。结论 治疗床会引起靶区剂量的减少和皮肤剂量的增加。     

肝癌放射治疗中自动计划技术的普适性验证

目的:探讨放射治疗中基于知识的肝癌自动计划应用于4种Varian模型的可行性.方法:将基于知识的自动计划约束条件应用4种加速器模型,4种模型涉及不同的机器类型、能量、叶片对数和调强技术,分别在每种模型上应用20例患者,并分别完成手动和自动计划,通过靶区和危及器官的剂量比较评估计划质量.结果:Step-and-shoot...     

外扩胃和十二指肠轮廓提高放射治疗自动勾画安全性的效果

目的 探讨自动勾画的危及器官（organ at risk, OAR）外扩对各类型剂量评估参数的影响。方法 收集2019年至2021年复旦大学附属中山医院放疗科收治的接受上腹部放疗的50例患者的CT图像,自动和人工勾画胃和十二指肠。采用Mann-Whitney U检验评估胃和十二指肠自动勾画戴斯相似系数（Dice similarity coefficient, DSC）、95%豪斯多夫距离（95%Hausdorff distance, HD95）的差异。结合临床常用剂量分布,计算胃和十二指肠自动勾画与人工勾画的剂量差异。采用Wilcoxon秩和检验评估不同外扩距离引起的剂量评估参数差异的变化。采用bootstrap法计算各差异均值95%CI的下限。分析所需的最小外扩距离,使得外扩后的结构所对应的剂量评估参数大于或等于手动勾画OAR的剂量评估参数。结果 胃的DSC和HD95均优于十二指肠,差异有统计学意义（P<0.001）。相邻外扩距离引起的最高剂量差异有统计学意义（P<0.001）。在DSC>0.8情况下,外扩约7 mm可以保证外扩结构的最高剂量大于或等于手动勾画OAR...     

肝癌自动计划中基于脚本实现角度优化的可行性研究

目的 研究在肝癌自动计划中引入射野角度优化的可行性和潜在优势。方法 提出一种可嵌入Pinnacle自动计划模块Auto-planning的便捷角度优化方法,包含整体旋转射野角度,使用计划评分表（plan quality metric, PQM）进行评估并挑选最优计划。射野旋转和计划评分均由自制的Pinnacle脚本驱动,全流程可实现全自动。剂量学评估和医生评估作为PQM的补充被实施,并与PQM的结果进行了比较。结果 通过分析PQM的分值发现,只有15%患者的初始计划为最优计划。引入射野角度优化可以提高肝癌自动计划的质量。剂量学分析和医生评估都呈现了类似结果。结论 在自动计划中引入基于脚本的角度优化是可行的,从数值分析和医生评估中均可观察到该方法的优势。     

全身皮肤电子线放疗中快速确定机架角度的方法

目的：为双机架角多野全身皮肤电子线放疗技术提供一种快速确定机架角度的方法。方法：引入一个与治疗时辐射场几何条件关联的新因子F,F与机架角度、准直器大小和源皮距相关。查阅以往相关文献,归纳总结出不同几何条件下因子F的规律,然后建立根据F快速推算机架角度的方法,再用两组试验验证该方法的有效性。结果：分析以往文献中的数据后发现,因子F的值稳定在一个固定值左右,F的平均值为0.79,标准差为0.05。新建立的快速计算方法可将机架角度搜索范围从一般方法推荐的15°缩小到5°左右。在两组试验中,最佳照射时的机架角度均能快速而准确地确定。结论：在双机架角多野全身皮肤电子线放疗技术中,因子F的引入和新的计算方法能够有效提高确定照射机架角度的效率。     

以戴斯相似系数作为评估参数的自动勾画技术用于胃和十二指肠的可靠性

目的 研究不同类型的剂量限值与评估自动勾画结果的戴斯相似系数(Dice similarity coefficient,DSC)的关系,分析将自动勾画技术用于放疗的可靠性。方法 收集2019年3月至2021年3月内43例接受过上腹部放疗的患者图像,基于RTOG指南以及AccuContour系统,分别对胃和十二指肠进行人工和自动勾画,共得到40例胃部和38例十二指肠的勾画结果。统计各样本的DSC,分析其与剂量体积直方图曲线(dose volume histogram,DVH)参数的差异及平均剂量差异及最大剂量差异的关系。结果 DVH参数差异和平均剂量差异随着DSC的增加而减小。DSC>0.95以后,DVH参数和平均剂量的差异将分别缩小至5%和2 Gy。DSC对最大剂量差异大小的预测结果较差。结论 DSC本身不足以保证自动勾画技术用于放疗的可靠性,需要进一步评估该技术导致的各类型剂量参数差异。