目的:提出可应用于图像质量差、多叶准直器（MLC）遮挡和非刚性变形的兆伏级图像的无标记射束方向观（BEV）肿瘤放疗跟踪算法。方法:采用窗口模板匹配、图像结构转换和demons非刚性配准方法，解决兆伏级图像中的配准问题。在模体中生成质量保证（QA）计划并在加速器上手动设置治疗偏移后执行，收集治疗过程中的682幅电子射野影像装置（EPID）图像作为固定图像；同时采集计划系统中对应射野角度的数字重建影像（DRR）图作为浮动图像，验证算法的准确性。此外收集21例肺部肿瘤治疗患者的共533对图像进行肿瘤跟踪研究，提供治疗过程中肿瘤位置变化定量结果。图像相似度用于跟踪结果的第三方验证。结果:算法可应对不同程度（10%~80%）的图像缺失，模体验证中86.8%的跟踪误差在3 mm以下，80%在2 mm以下。配准前后归一化互信息（NMI）变化为（1.182±0.026）~（1.202±0.027）（ P<0.005），豪斯多夫距离（HD）变化为（57.767±6.474）~（56.664±6.733）（ P<0.005）。病例结果以平移为主（-6.0~6.2 mm），但非刚性形变仍存在。配准前后NMI变化为（1.216±0.031）~（1.225±0.031）（ P<0.005），HD变化为（46.384±7.698）~（45.691±8.089）（ P<0.005）。 结论:本文算法可应对不同程度图像缺失，且在数据缺失图像的非刚性配准中表现较好，适用于不同放疗技术，为多模态、部分数据及图像质量较差的兆伏级图像处理提供了参考思路。

目的:研究调强放疗（IMRT）下，二维电离室矩阵探测器在不同照射方向（0°、45°、90°和135°）和医用加速器机架角度（0°、15°、30°、45°、60°、-15°、-30°、-45°和-60°）下的方向性响应，初步建立对其方向性的测试方法。方法:对医用加速器、二维电离室矩阵探测器分别进行刻度及校准后，采用固体水模体覆盖二维电离室矩阵探测器上部，通过调整固体水模的厚度，使二维电离室矩阵探测器探头的有效测量中心到模体表面射线中心轴入射点的等效水距离为5 cm。选取探测器相对于治疗床长轴0°、45°、90°和135°共4个位置，于每个位置分别在医用加速器机架角度为60°、45°、30°、15°、0°、-15°、-30°、-45°和-60°时对选取的13个电离室探头进行测试。结果:医用加速器在不同机架角度下，输出的剂量偏差≤0.18%；在相同照射野、不同入射角度下，二维电离室矩阵探测器电离室探头的方向性响应偏差≤0.63%；二维电离室矩阵探测器各探头对于其中心探头的测量偏差均<0.50%。结论:二维电离室矩阵探测器具有良好的方向性响应，是开展IMRT质量控制的有效工具。本研究中初步建立的测试方法可为相关医用加速器计量部门制定相应的质量控制检测规范提供基础性依据。

目的:基于机器学习提出可应用于低图像质量、多叶准直器(MLC)遮挡和非刚性变形兆伏级(MV)图像的无标记射束方向观(BEV)肿瘤放疗跟踪算法。方法:采用窗口模板匹配法和Voxelmorph端到端无监督网络，处理MV图像中的配准问题。使用动态胸部模体，验证肿瘤跟踪算法的准确性。将模体质量保证(QA)计划在加速器上手动设置治疗偏移后执行，收集治疗过程中的682幅电子射野影像系统(EPID)图像作为固定图像；同时采集计划系统中对应射野角度的数字影像重建(DRR)图作为浮动图像，进行靶区跟踪研究。收集21例肺部肿瘤放疗的533对EPID和DRR图像进行肿瘤跟踪研究，提供治疗过程中肿瘤位置变化定量结果。图像相似度用于算法的第三方验证。结果:算法可应对不同程度(10%~80%)的图像缺失，且对数据缺失图像的非刚性配准表现较好。模体验证中86.8%的跟踪误差<3 mm，<2 mm的比例约80%作用。配准后标准化互信息(NMI)由1.18±0.02提高到1.20±0.02( t＝－6.78， P＝0.001)。临床病例肿瘤运动以平移为主，平均位移3.78 mm，最大位移可达7.46 mm。配准结果显示存在非刚性形变，配准后NMI由1.21±0.03增至到1.22±0.03( t＝－2.91， P＝0.001)。 结论:肿瘤跟踪算法跟踪精度可靠且鲁棒性好，可用于无创、实时、无额外设备和辐射剂量的肿瘤跟踪。

目的:探讨IBA Proteus Plus质子治疗系统旋转机架(GTR 360°)笔形束扫描(PBS)专用治疗头的束流性能并进行验收测试，评估PBS的束流特性以确保其满足临床治疗精确性、安全性的要求。方法:根据验收测试要求，PBS束流测试项主要包括：积分深度剂量(IDD)参数测试；最大、最小射程处辐射野测试；机架角度射野一致性及其束斑特性测试；单野横向平面剂量均匀性测试；单野纵向平面剂量均匀性测试；机器跳数重复性和线性测试。结果:所测最大射程精度偏差为0.03 g/cm 2，最大能量回调精度偏差为0.01 g/cm 2，最大后缘剂量跌落偏差为0.078 g/cm 2。最大、最小射程能量的最大射野分别为30.2 cm×40.2 cm、30.1 cm×40.1 cm。不同机架角和射程测量中特定图形计划的通过率最低为97%。中心束斑 x、 y轴向偏差最大值分别为-0.16、-0.21 mm，对称性最差值为0.8%；其他束斑 x、 y轴向最大尺寸偏差分别为0.11、0.14 mm，最大位置精度偏差分别为0.60、0.43 mm。单野横向平面剂量均匀性， x、 y轴向高能区最大值分别为0.55%、0.80%；低能区最大值分别为0.6%、0.75%。单野纵向平面高能区剂量均匀性为0.79%，低能区剂量均匀性为2.22%。机器跳数重复性因子为0.106%，线性偏差最大值为0.67%。 结论:PBS专用治疗机头通过了所有束流性能验收测试，满足了各项参数要求，整个束流系统具有较高的精确性、重复性以及较好的稳定性。

目的:分析PTW 729电离室矩阵不同验证方法用于宫颈癌术后调强放疗计划验证的结果差异。方法:回顾性分析2020年8至12月于南通大学第二附属医院行宫颈癌术后调强放疗的10例女性患者的放疗资料。患者年龄44~69岁，中位年龄59岁，均采用七野均分方式进行调强放疗计划设计。采用治疗计划系统分别在4.2 cm厚的固体水+电离室矩阵+5.0 cm厚的固体水组成的RW3固体水模体图像上生成二维射野角度归0°验证计划（V1），在PTW Octavius 4D模体图像上生成二维射野角度归0°验证计划（V2）、二维实际射野角度验证计划（V3）和三维实际射野角度验证计划（V4）。在加速器上实测后分析宫颈癌术后调强放疗计划不同验证模体（V1 vs. V2）、二维射野角度归0°和二维实际射野角度验证（V2 vs. V3）、二维和三维验证（V1、V2、V3 vs. V4）的结果差异。计量资料的比较采用配对 t检验。 结果:（1) V1的计划验证通过率高于V2[（99.72±0.44）%对（94.95±6.13）%， t=2.621， P<0.05]，而评估点数低于V2 (311± 50对392±61， t=-6.992， P<0.05）。（2）V2的180°和232°射野的单野验证通过率均高于V3 [（96.86±3.79）%对（95.72±3.56）%，（98.50±2.28）%对（92.98±5.04）%， t=2.294、4.052，均 P< 0.05 ]。（3) V1、V2、V3的计划验证通过率显著高于V4 [（99.72±0.44）%、（94.95±6.13）%、（94.72±6.43）%对（86.91±2.63）%， t=17.912、6.645、5.962，均 P<0.05]，而评估点数显著低于V4 （311±50、392±61、391±60对726 034±61 656 ， t=-37.244、-37.253、-37.252，均 P<0.05）。 结论:PTW 729电离室矩阵不同验证方法获得的调强放疗计划验证结果存在一定差异，尤其是180°和232°的单野验证结果。评判宫颈癌术后调强放疗计划是否通过验证需结合所采用的验证方法并对剂量差异区域的评估点进行分析。

目的:探讨Monaco计划系统控制点统计不确定度的选择对鼻咽癌剂量分布的影响，给出蒙特卡罗计算中满足临床的单个控制点统计不确定度。方法:设置9个等机架角度间隔的10 cm×10 cm方野并随机抽取5例9个野调强放疗(IMRT)和5例容积调强弧形治疗(VMAT)鼻咽癌计划，以各自计划CT作为质量保证模体创建验证计划，计算时格点步长选择3 mm，单个控制点的统计不确定度分别选择1%、2%、3%、4%和5%，分析选择不同统计不确定度的计算结果与选择统计不确定度为1%时的差异。结果:对于单一方野和单一调强野，当控制点统计不确定度选取为4%时中心点剂量偏差高达7%；对于9个野IMRT和单弧VMAT不同控制点统计不确定度选取时中心点剂量偏差均≤1.5%，计划靶区体积平均剂量偏差均≤0.3%；对于9个野IMRT当控制点统计不确定度≤3%和单弧VMAT当控制点统计不确定度≤4%时中心冠状平面剂量中偏差<1%的点所占比例均>99%。结论:基于蒙特卡罗计算的Monaco计划系统，控制点统计不确定度在1%～5%变化对于单一射野影响较大；在临床计算中，建议9个野IMRT的控制点统计不确定度选取应≤3%，VMAT的控制点统计不确定度选取应≤4%。

目的:探讨中央型肺癌调强适形放射治疗（IMRT）同一射野角度、不同优化方式对靶区和危及器官剂量分布的影响。方法:回顾性分析2017年11月至2019年10月在广州市番禺区中心医院接受IMRT的6例中央型肺癌患者的临床资料，其中男性5例、女性1例，中位年龄64 (53~73）岁。6例患者分别制定2种治疗计划：F-plan和B-plan。2种治疗计划均采用相同的射野方向，根据靶区边缘到皮肤表面的距离，遵循射野穿过肺部最小的原则对所给定的射野方向进行优化，其中，F-plan为部分射野进行锁铅门设计，B-plan为部分射野入射路径处添加虚拟的"Block"设计。评估2种治疗计划的患者的靶区覆盖情况、危及器官受照剂量和机器跳数，差异的比较采用配对 t检验。 结果:2种治疗计划均能满足临床要求，计划临床靶体积和计划大体肿瘤体积（PGTV）的剂量分布基本一致，PGTV的适形度指数、均匀性指数以及2种计划下的机器跳数等各参数之间的差异均无统计学意义（ t=-1.383~1.863，均 P>0.05）。B-plan的双肺的肺平均剂量（MLD）[（1572.13±148.08） cGy]、V 5[（62.58±5.91）%]、V 25[（24.33±1.83）%]、V 30 [（20.14±2.43）%]、V 40[（13.38±2.78）%]（V x指接受x Gy剂量照射的体积占总体积的百分比）和正常组织的平均剂量（D mean）[（1246.63±485.12） cGy]、V 5[（58.46±24.31）%]、V 40[（6.38±2.67）%]普遍高于F-plan的受照剂量[双肺的MLD ：（1546.45±152.98） cGy、V 5：（60.66±5.34）%、V 25：（23.79±2.20）%、V 30：（19.59±2.71）%、V 40：（12.70±2.79）%；正常组织的D mean：（1209.37± 466.66） cGy、V 5：（54.87±22.60）%、V 40：（5.89±2.63）%]，且差异均有统计学意义（ t=-6.370~ -2.601，均 P<0.05）；对于心脏和脊髓的受照剂量，2种治疗计划之间的差异均无统计学意义（ t= -1.120~0.377，均 P>0.05），但B-plan的心脏的V 30[（17.21±10.42）%]、V 40[（11.70±8.04）%]高于F-plan [V 30：（14.67±5.82）%、V 40：（9.42±4.19）%]，而脊髓的最大剂量[（4112.12±304.66） cCy]却略低于F-plan[（4128.73±254.72） cCy]。 结论:2种治疗计划均能得到满意的靶区剂量学分布，在危及器官保护方面也各有优缺点，临床应用中可根据个体差异、靶区分布有选择性地使用或结合使用。

目的:由于磁场会改变次级电子运动轨迹，继而影响剂量场分布，磁共振加速器(MR-Linac) X线束剂量学特性与常规加速器有差别。本项目旨在测量和分析1.5T MR-Linac的X线束剂量学特性。方法:中国医学科学院肿瘤医院于2019年5月安装1台瑞典医科达公司Unity型1.5T MR-Linac，使用磁场兼容工具对其进行测量，测量项目包括表面剂量、最大剂量点深度、射线质、离轴比曲线(OAR)中心位置、对称性、半影宽度、不同机架角度的输出量变化。结果:不同射野面积的平均表面剂量为40.48%，平均最大剂量点深度为1.25 cm。10 cm×10 cm射野面积下， x轴方向的OAR中心位置往 x2侧偏移1.47 mm，对称性为101.33%，两侧半影宽度分别为6.86 mm和7.14 mm； y轴方向的OAR中心位置偏移0.3 mm，对称性为100.85%，两侧半影宽度分别为5.92 mm和5.95 mm。不同机架角度下输出量最大偏差达1.50%。 结论:与常规加速器不同，MR-Linac不同射野面积表面剂量数值趋于一致，最大剂量点深度上升。 x轴方向的OAR中心位置往 x2侧偏移，造成对称性变差和半影不对称。不同机架角度下的输出量变化明显，需要修正。

目的 探究同时整和加量调强放射治疗(SIB-IMRT)治疗中段食管癌患者不同射野角度与剂量的关系.方法 回顾性选取2020～2022年来宣城市人民医院就诊的20例中段食管癌患者,对每例病患均采取两种5野调强计划:以入射角度等分(分别为0°、72°、144°、216°、288°)为A计划,调整入射角度,分别为0°、50°、150、210°、310°为B计划.比较两种计划靶区受照剂量,记录其适形度指数(CI)和均匀性指数(HI),比较两种计划对心脏、脊髓及全肺各剂量参数指标.结果 两种计划各PGTV指标剂量(D2％、D98％、D50％、HI、CI)及PCTV指标剂量(D2％、D98％、D50％)比较,差异均无统计学意义(P＞0.05),A计划PCTV指标剂量中HI水平为0.154±0.008,低于B计划(0.167±0.012),CI水平为0.679±0.021,高于B计划(0.623±0.017),差异均有统计学意义(P＜0.05).A计划心脏Dmean及脊髓Dmax均低于B计划,但差异无统计学意义(P＞0.05),A计划心脏V30、V40分别为(28.37±4.86)％、(12.38±7.38)％,均低于B计划[(32.94±3.42)％、(20.36±6.03)％],差异均有统计学意义(P＜0.05).两组全肺V20、V30比较,差异均无统计学意义(P＞0.05),A计划全肺V5、V10、Dmean分别为(45.88±8.77)％、(55.15±10.01)％、(1 112.68± 194.54)cGy,均高于 B 计划[(34.55±8.73)％、(47.17±9.87)％、(941.25±216.96)cGy],差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 对中段食管癌患者采用调整入射角度计划时,虽降低适形度指数和均匀性,但是可以明显减少肺部低剂量(V5、V10)照射体积.

目的:探讨Octavius 4D系统用于容积旋转调强放射治疗(VMAT)三维剂量验证的稳定性.方法:比较分析semiflex电离室和Octavius 729探测器阵列在6 MV、10 MV射束下对射野大小、剂量线性、剂量率线性和射野输出因子的响应.测量观察Octavius 4D系统旋转过程中角度仪示值与机架角的角度偏差.用3 %/3 mm标准分析(10×10)cm2旋转照射计划和VMAT计划机架归零与旋转照射的二维剂量分布;用3%/3 mm gamma分析标准评估VMAT计划.结果:预热剂量大于6 Gy是探测器稳定的必要条件.探测器阵列剂量响应是线性的,不同标称剂量率下剂量测量是稳定的.旋转照射过程中加速器机架角和Octavius 4D模体旋转角度误差在0.4°以内.6 MV和10 MV射束VMAT计划在分析标准为3%/3 mm时,三维剂量分布的平均通过率分别为96.03%和95.56%,满足临床计划剂量验证的标准.结论:Octavius 4D模体联合Octavius 729探测器阵列是一套稳定性装置,用于治疗前验证VMAT计划是可靠的.