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用二维电离室阵列对螺旋断层治疗的调强计划进行剂量验证
目的 研究采用二维电离室阵列对螺旋断层治疗(HT)的调强计划实施剂量验证的可行性,寻求建立一套临床上针对该条件下患者治疗更为有效的剂量验证方法 .方法 采用IBA公司I'mRT MatriXX二维电离室阵列及其相配套MULTICube等效同体水模体对10例患者HT的调强计划实施验证.分别对二维电离室阵列实行冠状及纵向位测量,并获取模体中阵列轴平面和纵断面剂量分布.通过HT系统兆伏级CT图像实现模体精确配准及校正,以确保二维电离室阵列摆位准确性.束流照射后将二维阵列剂量测量平面分布与HT计划系统模体计划中计算平面结果 进行比较,定性或定量分析其绝对剂及相对剂量验证情况.探讨其不同位置摆放来实现其测量方法 的可行性.结果 定性或定量分析所测量与计算绝对剂量点及相对剂量分布的结果 均显示出了较好一致性,点绝对测量与计算剂量偏差保持在±3%以内.MatrXX阵列测量的相对剂量分布与治疗计划系统模体中计算平面相比较,采用了Gamma法(3 mm或3%)进行2 mm栅格精度分析,γ≤1像素点平均通过率分别为97.76%、96.83%.结论 MatriXX二维电离室阵列可较好地进行绝对剂量及相对剂量测量,能较好地实现调强计划的剂量验证.
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Hi-ART螺旋断层治疗机剂量学参数的测量
目的 探讨Hi-ART螺旋断层治疗机照射野剂量学参数测量的内容和方法.方法 用断层治疗机专门配置的微型扫描水箱在治疗条件下测量了6 MV X线的百分深度剂量和射野离轴比,并与常规Primus加速器6 MV X线进行比较.根据AAPM TG51号报告用Tomotrometer剂量仪和A1SL电离室在源皮距85 cm、照射野40 cm×5 cm、1.5 cm深度条件下对断层治疗机进行输出剂量刻度,并对剂量线性和重复性进行测量分析.输出剂量率随机架角的变化分别用0.6 cm3电离室和Unidos剂量仪在直径为3 cm有机玻璃体模中测量和用治疗机自身的MVCT探测器测量.设置不同的照射范围,在固体水组织等效材料中对多叶准直器照射野输出因子进行测量.结果 Hi-ART断层治疗机6 MV X线百分深度剂量的大剂量点在1.0 cm左右.Hi-ART断层治疗机和Primus 6 MV X线在源皮距85 cm、深度10 cm处的百分深度剂量分别为59.6%和64.7%.单个照射野内剂量分布是不均匀的,在人体左右方向剂量分布呈锥形,在人体头脚方向剂量分布和照射野的宽度有关,40 cm×5 cm照射野的输出剂量率为848.38 cGy/min.剂量仪的读数R和照射时间t的关系为R=-0.017+0.256t,线性相关系数为0.999.重复测量的输出剂量率的大偏差为1.6%,标准偏差＜0.5%;输出剂量率随机架角度变化的大偏差为1.1%,标准偏差＜0.5%.多叶准直器相邻叶片对单个叶片照射野的剂量贡献比较大,继续增加叶片数目输出因子基本保持不变.结论 Hi-ART断层治疗机的输出剂量率高,照射野剂量分布不均匀.独特的设计和剂量学特性使其剂量计算模型和调强实现方式更加简单、高效.
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螺旋断层治疗剂量验证γ通过率影响因素研究
目的 研究在螺旋断层治疗(HT)计划验证中对验证γ通过率的影响因素.方法 人为引入误差后测量在有误差情况下ArcCheck的γ通过率.引入误差包括三维方向ArcCheck摆位错误、机架起始角度错误、模体中剂量计算对应错误的密度-CT值曲线、剂量率偏移标定剂量率.测量结果与未引入误差结果相对比,分别采用2％/2 mm、3％/3 mm标准对结果进行分析.对不同扫描CT获取的ArcCheck模体图像对验证通过率的影响进行分析.配对t检验差异.结果 人为引入误差后3％/3 mm标准下左右、上下、前后方向γ通过率分别下降2.7％、7.2％、3.6％ (P=0.002、0.022、0.007),2％2 mm时下降更明显分别为4.6％、15.7％、7.6％ (P =0.001、0.003、0.002).使用KVCT、MVCT对ArcCheck模体扫描图像进行验证后3％/3 mm和2％/2 mm标准下γ通过率均相近(98.6％∶98.7％,P=0.859和92.7％∶92.8％,P=0.984).结论 摆位精度和设备参数的正确与否对HT剂量分布的影响很大,应加强机器的质量控制精度.MVCT和KVCT扫描获取模体的图像均可用于验证计算.
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HT加速器参数调整对射线质及横截面剂量分布影响
目的 研究HT机器参数电子枪电流IC、电子枪电压IV和磁控管脉冲PFN的改变对射线质(D20/D10)及射野横截面剂量分布(Profile)的影响规律,以提高对剂量稳定性的QC.方法 改变IC 、IV 和PFN值,采用电离室和TomoDose分别测出各情况下的射线质和Profile,对射线质数据进行Pearson法相关分析,对Profile数据进行比较分析.结果 对于射线质:IV和PFN与射线质均无相关性(P>0.05),IC与射线质有强相关性(P=0.007)且随IC增大能量比降低.对于x方向上的Profile:(1)主射野区域(-200~200 mm),随IC增大Profile肩区明显呈规律性上升;IV从6.42 V增大到6.54 V时Profile无变化,IV=6.60 V时Profile肩区上升到高点,之后Profile随IV增大而下降;随PFN增大Profile肩区明显呈规律性下降;(2)半影区(±200 mm以外的区域),IC、 IV和PFN对Profile都无影响.对于y方向上的Profile:(1)主射野区域(-20~20 mm),IC取5.40和5.46 V时在离轴距<16 mm区域内Profile才可见上升趋势,但整体上Profile肩区随IC增大而上升;IV和PFN对Profile无影响;(2)半影区(±20 mm以外区域),Profile随IV增大规律性下降,IC和PFN对Profile无影响.3个参数在主射野区域对Profile影响显著程度大小依次为IC、PFN和IV,半影区对Profile有影响的只有IV.结论 调节射线质时应以IC值为主,PFN作为辅助进行微调;调节Profile时主射野区域应以调节IC为主、IV为辅,半影区的调节只涉及到y方向 Profile,应调节IV.研究结果对射线质和Profile的QC具有指导性作用,能减少QC的盲目性,节省时间.
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二维电离室阵列与EDR2胶片在螺旋断层治疗计划剂量验证中的应用研究
目的 比较EDR2胶片与二维电离室阵列在螺旋断层治疗(HT)计划质量保证过程中的剂量学特性,并分析测量方法间的可能差异.方法 采用IBA公司I′mRT MatriXX二维电离室阵列其相配套MULTICube等效固体水模体,同时夹放EDR2胶片对15例患者HT计划实施剂量学验证,分别实行轴位和纵向摆位测量以获取模体冠、矢状面剂量分布.照后将两种方法所测得的剂量分布与其对应模体计划中计算结果进行比对,以γ分析法(3 mm/3%)评估验证情况及实施效率.结果 15例患者冠状面、矢状面二维电离室阵列和EDR2胶片测量的γ≤1平均通过率分别为97.00%±1.56%和95.98%±2.52%(t=-2.22,P=0.043)、98.28%±1.55%和95.42%±1.99%(t=0.75,P=0.464);其中>90%、>95%通过率比例分别为93.3%、66.7%.两种方法测量所得剂量分布与计算结果在相同平面的几何分布均有较好的符合度,且亦存在一定相关性(r=0.14,P=0.001).结论 日常HT质量保证中二维电离室阵列可有效替代胶片和电离室测量,而胶片验证作为"金标准"为定期相互比对提供了可能.
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基于螺旋断层治疗的儿童全骨髓全淋巴照射临床研究
目的 评价基于螺旋断层治疗的全骨髓全淋巴照射(TMLI)的预处理方案的可行性.方法 选取7例急性淋巴细胞白血病与再生障碍性贫血儿童患者作为研究对象,中位年龄为7岁.处方剂量方案12 Gy分6次,2次/d.比较TMLI方案与基于螺旋断层治疗的全身照射技术(TBI)的靶区和危及器官受量,并对7例患者进行急性不良反应分级.结果 相比TBI方案,TMLI方案危及器官的平均剂量减少4.2％～40.6％.肾脏平均剂量减少大.只有1-2级不良反应被观察到,其中2例恶心,5例呕吐,1例厌食,1例红斑,3例腹泻,1例口腔黏膜炎.结论 证实TMLI方案可行.与TBI方案相比,相同剂量TMLI方案的平均治疗时间并没有增加.TMLI方案的危及器官剂量减小,预测发病率减少,为清髓性预处理方案提供了一种策略.但TMLI方案的远期不良反应需要进一步临床评估.
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局部晚期鼻咽癌螺旋断层治疗中腮腺及脊髓实际受量研究
目的 采用兆伏(MV)CT及自适应系统观察螺旋断层治疗(HT)局部晚期鼻咽癌患者腮腺及脊髓实际剂量在治疗过程中变化.方法 选择5例接受HT的局部晚期鼻咽癌患者,原发灶及转移淋巴结接受70 Gy分33次.每隔3次在MVCT图像上重新勾画腮腺,共45次.每隔1次校正脊髓位置,共85次.通过HT系统自带的自适应软件计算腮腺及脊髓实际受照剂量.结果 左、右腮腺平均体积在治疗结束时分别缩小42%、33%,V1平均升高26.0%、31.4%,D50平均升高15.8%、17.3%.脊髓大剂量平均升高1.3%.结论 鼻咽癌放疗过程中,腮腺体积缩小导致实际受照剂量增高,而脊髓大剂量改变不大.为保护关键器官,以自适应放疗技术持续监测其解剖体积和剂量变化,并选择性地重新制定计划是必要的.
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乳腺癌术后放疗3种治疗计划的剂量学研究
目的 评估螺旋断层调强放疗(helical tomotherapy, HT)、常规直线加速器逆向调强放疗(IMBT)和三维适形放疗(3D- CRT)3种治疗计划对乳腺癌术后胸壁照射的剂量影响和正常组织受照剂量体积对比.方法 选择10例早期乳腺癌改良根治术后患者CT定位图像,由同一医生勾画PTV,统一处方剂量50 Gy/25次.每例图像分别做HT、IMRT和3D-CRT 3种治疗计划,并对心脏、健侧肺和患侧肺受照射剂量体积、靶区适形度指数、剂量均匀指数和处方剂量所覆盖的靶体积等物理参数进行比较.结果 95%和100%的处方剂量覆盖的PTV体积在HT、IMRT和3D- CRT组分别为99.13%和95.87%、97.80%和94.05%、96.37%和87.29%.HT、IMRT和3D- CRT组的适形指数和靶区均匀指数分别为0.80±0.10和1.09±0.03、0.65±0.07和1.14±0.02、0.40±0.08和1.17±0.04.心脏V5～V20以3D- CRT组少,其次是HT组.患侧肺V5接受的照射剂量体积以3D- CRT组小,与HT和IMRT两组相比差异均有统计学意义.健侧肺V5和V10以3D-CRT组少.结论 乳腺癌术后胸壁照射的靶区适形度和剂量均匀指数HT组好;心脏、健侧肺和患侧肺低剂量区小的依次是3D- CRT、HT和IMRT组.
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肝脏肿瘤螺旋断层、静态调强和三维适形放疗的剂量学研究
目的 探讨螺旋断层放疗(helical tomotherapy,HT)与静态调强放疗(step and shoot intensity-modulated radiotherapy,SaS-IMRT)和三维适形放疗(three-dimensional conformal radiation therapy,3D-CRT)在肝脏肿瘤放疗中的剂量学特性及高危器官保护方面存在的差异.方法 选取16例在我科行肝脏肿瘤放疗患者的CT图像,由同一医生勾画靶区及正常器官,统一处方剂量60Gy/20F,每例图像分别实施HT、SaS-IMRT和3D-CRT(5野)治疗计划.结果 HT、SaS-IMRT和3D-CRT组的靶区适形度(conformity index,CI)和剂量均匀指数(homogeneity index,HI)分别为0.796±0.076和1.044±0.019、0.663±0.108和1.059±0.164、0.540±0.075和1.077±0.010(P=0.000 0).肝脏的平均剂量和V10-V50 HT组低于SaS-IMRT组、SaS-IMRT组低于3D-CRT组(P=0.024和P=0.000)；右肾和胃接受的大剂、平均剂量以及脊髓接受的大剂量HT组低于SaS-IMRT组和3D-CRT组、SaS-IMRT组低于3D-CRT组.结论 在肝脏肿瘤放疗中,处方剂量覆盖的靶区体积、靶区CI、剂量HI及对正常组织保护方面的优势依次为HT组、SaS-I MRT组和3D-CRT组.
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Tomotherapy系统五年质控结果及其模式的转变
螺旋断层治疗（Helical Tomotherapy, HT）作为新型调强放射治疗技术（IMRT），其照射方式采用独特的扇形束形式，将现代螺旋CT和直线加速器进行有机整合以实现螺旋断层调强治疗。由于该系统功能复杂，且具有高度集成和自动化特性，监测其运行稳定性和可靠性并不断给予完善、简化其质控流程已成为HT系统质量保证的重要组成部分。本研究通过对前五年该系统质量控制(QC)结果的分析,结合新型质控设备的初步应用，总结其QA的规范化实施并探讨其模式的转变可能。
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宫颈癌放疗中患者体型改变的特征量与摆位误差的关联
目的:评估宫颈癌患者在螺旋断层放疗(TOMO)中耻骨联合上缘层面的横纵轴宽度比值(简称横纵比)与摆位误差的关联.方法:选取行TOMO的宫颈癌患者30例,采用热塑体膜固定,利用图像引导系统获取分次摆位MVCT图像,并与定位kVCT图像进行配准,记录左右、腹背、头脚方向上的摆位误差.记录每分次患者的横纵比,并将其与摆位误差进行Pearson相关性分析.结果:对于横纵比稳定性>0.8的18例患者,其横纵比与头脚和腹背方向上的随机误差、年龄、体质量指数都呈显著负相关,关联系数R分别为-0.621、-0.488、-0.560、-0.552(P=0.006、0.040、0.016、0.017).横纵比稳定性<0.8的12例患者中,其年龄、体质量指数与δ横纵比的相关性系数R分别为-0.796、-0.566(P=0.002、-0.055).结论:在宫颈癌患者TOMO中,横纵比可以作为一个临床观测指标,评估摆位误差的大小.
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基于两种旋转调强全骨髓照射新技术的研究
目的:探讨RapidArc (RA)容积旋转调强放射治疗与螺旋断层放射治疗(Helical TomoTherapy,HT)两种旋转调强技术在全骨髓照射中的可行性及剂量学差异.方法:选取8例行全身扫描的患者,采用Eclipse 10.0计划系统自动勾画模块进行靶区勾画并予以适当修改后外放3mm生成照射靶区,分别设计RA与HT两种旋转调强计划,处方剂量为12 Gy/10 F.通过剂量体积直方图(DVH)、等剂量曲线等参数评价和比较两种治疗计划靶区及危及器官的剂量分布,并评估机器跳数(MU)和出束时间.剂量验证采用SunNuclear ArcCHECK系统,通过分析各部位剂量验证通过率评估各自临床实施的安全性及准确性.结果:靶区剂量分布上两种方法均能达到较好的覆盖度且具有类似的适形度(0.54±0.05vs 0.52±0.07,P=0.45),而靶区剂量均匀性HT具有明显的优势(RA/HT的HI值分别为0.19±0.02 vs 0.13±0.02,P=0.00).在危及器官的保护上,除全脑、口腔、腮腺以及小肠和直肠外,HT均表现出一定的优势.RA/HT两组计划的平均机器跳数和出束时间分别为2566MU/12293MU、568 s/875 s.头颈、胸腹、盆腔三部分的计划验证的通过率分别为98.9％±1.9％/94.3％±1.5％、98.4％±1.8％/96.5±1.2％、97.4％±2.1％/94.1％±1.9％.结论:两种旋转调强技术均能较好地实现全骨髓照射且实现射野间的无缝衔接,且RA具有更高的射线利用率,均可应用于全骨髓的临床照射.
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螺旋断层放疗系统剂量学参数变化检测与靶耗损的相关性研究
目的:通过胶片检测的横向截面剂量曲线形状变化并结合输出量和能量测量,探讨螺旋断层放疗系统中靶的耗损过程伴随的剂量学参数变化之间的关系.方法:横向截面剂量曲线的胶片检测按照月检或更高的检测频率,以5月份的曲线数据作为标准,其它与之相比和评估.静态输出量的测量采用日检频率,采用源皮距85 cm,照射野(50×40) cm条件下,长方体等效固体水1.5 cm深度处的固定机架测量值.能量测量采用周检或日检,分别计算模体中线深度处的D10/D1.5和D20/D1.5,评估射线质的变化情况.结果:以5月4日曲线数据为基准,对有效曲线线段的截取和一致性比较表明,先期变化缓慢,换靶的前一个月平均值差异显著增大.输出量在2％的偏差范围内,但7、8和9月上旬出现输出量的负向偏差,然后自动恢复正常10天左右,急剧下降.整个测量中的射线质基本在允许误差范围内变化不明显.结论:近6个月的测量分析表明,胶片法可以反映剂量射野的截面剂量曲线形状变化情况,并结合输出量等的检测可以用于靶耗损程度的判断,具有一定的规律性.可以作为用户能够独立开展的为螺旋断层放疗系统质控的一部分.
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螺旋断层放疗机束流输出稳定性测量及分析
目的:Hi-Art2.2.4螺旋断层放疗系统作为国内一种新的调强放射治疗设备,笔者通过20周实验测量,分析其剂量、能量输出变化情况,实现对螺旋断层放疗系统束流稳定性的检测.从而寻求建立起其有效的测量束流输出的质量保证体系.方法:按照每天在固定机架/固定床和旋转机架/固定床条件下测量该系统剂量输出,通过初始6周测量机器内循环水温对输出剂量的影响,20周时间内来实现考察该系统稳定性情况.在SSD=85 cm、射野大小5 cm×40 cm条件下,采用矩形等效固体水1.5 cm深度来实现固定机架静态剂量输出的测量:而射野大小5 cm×40 cm条件下利用圆柱形均匀等效水模体来测量旋转机架照射束流动态的稳定性.通过实施测量1.5 cm、10 cm及20 cm不同深度处的剂量比值来对束流射线质变化予以评估.结果:在初20周时间内Hi-Art系统束流输出剂量校准稳定性维持在±2%以内,而能量射线质保持在±1.5%以内.水温小于38℃条件下系统输出剂量存在一定的不确定性.结论:经过近5个月的测量分析,笔者建立起了Hi-Art螺旋断层放疗机束流输出稳定性测量体系.该系统为我院患者的调强放射治疗提供了一套稳定的平台,具有稳定动态/静态输出剂量和较小的能量变化漂移.
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螺旋断层放疗图像引导策略的优化探讨
[目的]探讨螺旋断层放疗(TOMO)时行不同频次图像引导之间的差异,探寻合适的图像引导策略.[方法]选取我中心2015年1月1日~2016年5月15日收治的头颈部肿瘤患者88例、胸腹部肿瘤患者63例、盆腔肿瘤患者19例,均接受TOMO治疗,每次治疗前均行兆伏级CT(MVCT)扫描进行,收集前五次和每周第一次的摆位误差,分别和整个疗程的摆位误差进行比较研究.[结果]胸腹组和盆腔组不同频次扫描之间的摆位误差比较无统计学差异,头颈组前五次扫描和整个疗程的比较中前后方向的摆位误差有统计学意义(P<0.05),其他对比的差异无统计学意义.[结论]胸腹部肿瘤和盆腔肿瘤放射治疗时,可考虑前五次扫描或每周一次扫描的方式来代替每天一次扫描,减少患者受到的额外辐射剂量.头颈部肿瘤放射治疗时,前五次的扫描的前后方向误差跟整个疗程误差比较存在明显差异,不能以此为据来指导后续的日常摆位,可以考虑采用每周扫描一次MVCT的方案来代替每天扫描一次的方案.
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鼻咽癌螺旋断层治疗计划中静脉注射造影剂对剂量计算的影响
目的:探讨鼻咽癌(NPC)螺旋断层治疗(HT)中静脉注射造影剂所致CT值变化对剂量计算的影响,并评价其临床意义.方法:回顾性选取10例已行CT平扫(C-)+增强(C+)并接受HT的NPC患者资料,在计划验证模块用C+图像替代C-图像实施剂量再计算,选取靶区及各兴趣器官内10点读取原计划和验证计划CT值和点剂量行对比分析.结果:C-与C+靶区剂量偏差为0.31%,各兴趣器官中血管差别大为1.13%.腮腺剂量差为0.55%.脑干差别小,剂量差为0.39%.结论:在C-与C+条件下HT计划剂量计算差别较小,理论上可直接在增强CT图像上行计划优化,但考虑血管等CT值变化较大,对每次治疗前X射线计算机体层摄影术(MVCT)自动灰度配准会产生一定影响可能,故在临床运用中需谨慎.
