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调强计划中计算网格大小对剂量与计算时间的影响
目的 在Pinnacle放疗计划系统中,比较不同的网格大小的计算时间以及组织器官的吸收剂量的差别.方法 选择2016年1月到2016年12月已经验收执行的鼻咽癌放疗计划10例,宫颈癌放疗计划10例.分别将计算网格调整为2 mm×2 mm、2 mm×4 mm、4 mm×4 mm重新计算,并统计出靶区与危及器官的吸收剂量以及计算时间.采用t检验,比较不同网格计算结果的差别,以P＜0.05为具有统计学差异.结果 2 mm×2 mm网格平均剂量计算时间为371.52 s,2 mm×4 mm为106.43 s,4 mm×4 mm为44.44 s;两两之间具有统计学差异(P＜0.05).靶区与危及器官的吸收剂量:两两之间不具有统计学差异(P＞0.05).结论 在组织器官的剂量对比中,选用2 mm×2 mm和2 mm×4 mm的计算网格两者之间的差别较小,而2 mm×4 mm的计算网格用时缩短了三分之二.因此,2 mm×4 mm的计算网格在临床应用中值得推荐.
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相关统计分析模型在调强放疗计划优化过程中的应用
目的 研究相关统计分析模型在前列腺癌调强放疗计划优化过程的应用.方法 随机抽取5例前列腺癌的调强放疗计划,保持射野物理参数、靶区目标函数和优化参数不变,在优化过程中相继改变危及器官的等效均匀剂量(EUD)参数a、权重(w)、大EUD(EUD_(max))值.应用相关性分析模型对剂量运算结果进行关联性(CF)和参数优化作用(OF)分析,得到有佳剂量分布的优化参数a、w、EUD_(max)值域,将其代替原计划中的相应参数重新进行调强计划优化,并将计划结果与原计划进行比较.结果 OF分析显示各优化方法的优化作用存在明显差异,a、w优化对危及器官的体积剂量基本无优化作用(OF<0.01),但对剂量热点和平均剂量有较强优化作用(OF≈1).CF分析显示各危及器官剂量与计划靶体积(PTV)(V_(95))的关联性在a、w优化时存在差异,差异与靶区和危及器官间距离呈正比.将各优参数值MOR{a}、MOR{w}、MOR{EUD_(max)}赋给原计划重新进行剂量优化,剂量结果显示危及器官的平均受照剂量明显减少,PTV平均剂量更接近处方剂量,剂量体积直方图和等剂量分布图显示新计划剂量分布较好.结论 通过相关统计分析模型能准确地确定前列腺癌调强放疗计划优化参数值的佳选择范围,高效率得到在较大程度上能满足临床要求的调强治疗计划.
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调强放疗计划多目标优化算法比较研究
目的 探讨多目标优化(MCO)算法在调强放疗计划优化中的应用.方法 随机抽取已接受治疗的10例前列腺癌和10例肺癌患者的调强治疗计划,这些计划都是基于直接子野优化算法进行优化的.在射野方向等设置条件不变前提下,改用MCO算法重新优化治疗计划.比较两种优化算法得到的剂量体积直方图参数、计划优化时间和机器跳数,并行配对t检验.结果 两种优化算法得到的调强计划均满足临床要求.与DMPO算法相比,在靶区剂量分布无差别下MCO算法使得前列腺癌计划中的直肠、膀胱及小肠受量均有不同程度降低,计划优化时间减少58％,机器跳数平均增加32％；在肺癌计划中肺、心脏和脊髓受量均有不同程度降低,计划优化时间减少59％,机器跳数平均增加11％.结论 与DMPO算法相比,MCO算法可显著降低危及器官受照剂量、缩短计划优化时间.
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不同病种IMRT计划验证通过率差异分析
目的：研究不同病种IMRT计划通过率之间差异性及在确定通过率阀值的应用。方法连续选取已验证过的食管癌、鼻咽癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌IMRT计划各35例，使用一维方差分析方法检验通过率差异性。分析采用单一通过率阀值检验各种IMRT计划，并依据正态分布规律计算不同肿瘤IMRT计划验证通过率阈值。结果5组数据的组间平均值差异有统计学意义（ F＝35.83，P＜0.01），其中鼻咽癌组与其他四组之间统计结果均为P＝0.000；乳腺癌组与食管癌组、肺癌组之间统计结果分别为P＝0.001、P＝0.033。使用单一阀值检验所有计划是不合适的，应使用各自阀值，各组阀值计算结果分别为93.37％、89.34％、97.68％、95.99％、95.42％。结论不同病种计划应使用不同阀值，正态分布规律可以计算各自阀值。
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基于MatriXX调强放疗计划的剂量学验证
目的 探讨利用二维空气电离室矩阵MatriXX验证调强放疗计划的可行性.方法 选择一患者,在美国NOMOS公司CORVOS 6.2计划系统设计调强放疗计划,然后将其移植到剂量模体上.将调强放疗计划的计算结果 导入MatriXX系统;执行一次完整的调强放疗计划,利用MatriXX测量其输出剂量.通过MatriXX系统的支持软件对调强放疗计划的计算结果 和MatriXX测量所得数据进行分析、比较.结果 MatriXX系统的支持软件分析,在感兴趣平面高剂量、低梯度区选定某点比较后,得出两者的点剂量差异为0.51%.Gamma分析结果 (按3 mm和3%的误差标准)95.86%通过.二维等剂量曲线及离轴比具有较好的一致性.结论 MatriXX系统验证调强放疗计划简便、可行.
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子野权重优化应用于宫颈癌根治术后调强放疗计划中的分析
目的:探究子野权重(SWO)优化应用于宫颈癌根治术后调强放疗计划中的效果.方法:对2014年4月～2016年3月在我院进行宫颈癌根治手术的患者在根治术后进行了静态调强方式优化调强放疗计划(S-IMRT)和子野权重优化调强放疗计划(SWO-IMRT),比较两种计划的总子野数、总机器跳数(MU)、均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)以及周围危及器官的受照剂量.结果:SWO-IMRT计划的总子野数和总MU明显低于S-IMRT计划,差异具有显著性(P＜0.05);S-IMRT和SWO-IMRT两种调强放疗计划的HI和CI比较无显著差异(P＞0.05);SWO-IMRT计划中直肠、小肠以及膀胱的受照射剂量明显低于S-IMRT计划,差异具有显著性(P＜0.05).结论:宫颈癌根治术后使用子野权重优化调强放疗计划后能有效的减少正常组织的照射剂量,缩短了治疗时间.
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调强放疗计划中两种不同剂量算法的比较
目的:通过比较Xio治疗计划系统中两种不同剂量算法的结果,以指导临床应用.方法:随机选择7例鼻咽癌患者的调强放疗计划,这些计划的剂量算法都是快速迭代.在射野方向、权重等设置条件都不变的前提下,改用快速傅里叶变换卷积算法重新优化治疗计划.比较两种剂量算法得到的剂量直方图参数、计划时间、治疗时间和机器跳数,并行配对t检验.结果:与快速傅里叶变换卷积算法相比,快速迭代算法PTV似的95％覆盖率降低(t=-4.178,P=0.006),均匀指数降低(t=-1.374,P=0.219),适形指数增加(t=0.942,P=0.382);PTV1的95％覆盖率降低(t=-4.530,P=0.004),均匀指数不变(t=-0.079,P=0.940),适形指数变差(t=-1.679,P=0.144);PTV2的95％覆盖率降低(t=-4.130,P=0.006),均匀指数增加(t=2.264,P=0.064),适形指数降低(t=-2.819,P=0.030);右腮腺D30降低(t=-0.539,P=0.609);左腮腺D30降低(t=-1.236,P=0.263);脊髓D1cm3降低(t=0.622,P=0.557);脑干Dm.降低(t=-1.306,P=0.239);机器总跳数减少(t=-4.790,p=0.000);Gamma通过率提高(t=-0.601,P=0.560).结论:与快速傅里叶变换卷积算法相比,快速迭代算法可显著降低危及器官受照剂量、缩短治疗时间.
关键词： 调强放疗计划 快速迭代算法 快速傅里叶变换卷积算法
