目的:联合应用两种商用及一种自行开发的基于加速器轨迹日志(LFB)的三维剂量重建系统验证肺癌VMAT计划。方法:编程实现读取TrueBeam轨迹日志中误差并导入计划系统生成重建剂量。选18例肺癌双弧VMAT计划，用ArcCheck测量并利用3DVH重建，同时使用LFB和Compass计算模式重建。其中5例4 h内由ArcCheck测2次，检测加速器重复性。将18例计划移植到建成5 cm、背散4 cm、中心放置有FC65-G电离室的固体水模上计算电离室平均剂量并与实测及3种重建系统重建点剂量比对。结果:加速器重复性稳定。LFB、3DVH、Compass及FC-65 G实测与计划点剂量偏差≤2%。ArcCheck曲面二维，3DVH、Compass整体及LBF所有器官三维γ通过率在所有比对标准下均>90%，3DVH及Compass个别器官γ通过率低。重建剂量与原计划相比，LBF差异最小，除肺之外器官Compass差异居中、3DVH最大。结论:LBF、3DVH、Compass 3种系统能从不同方面反映肺癌VMAT剂量验证结果，联合应用三者进行剂量验证能更直观的展现出验证结果，便于后续分析。

目的:基于肺癌患者放疗前的CT影像组学特征，综合临床信息与放疗剂量学特征，利用机器学习方法构建症状性放射性肺炎的预测模型。方法:回顾性收集2018年11月至2020年4月在江南大学附属医院接受放疗的103例肺癌患者的临床与剂量学资料。获取这些患者放疗前胸部CT影像，勾画双侧正常肺组织结构，提取250种影像组学特征。用单因素分析研究临床、剂量学特征与放射性肺炎发生的相关性。收集所有影像组学特征、临床和剂量学特征作为潜在预测因子，通过LASSO回归机器学习方法筛选特征，并得到肺炎预测模型。然后根据筛选的特征建立放射性肺炎发生风险的列线图。结果:单因素分析结果表明，症状性放射性肺炎与双侧正常肺组织的平均肺剂量(MLD)、 V20 Gy和 V30 Gy的相关性具有统计学意义( t＝2.20、2.34、2.93， P<0.05)。在综合所有影像组学特征、临床和放疗剂量学特征后，本研究共筛选出4个特征，为肺的剂量体积百分数 V30 Gy，和3个影像组学特征，包括灰度共生矩阵类别的熵特征、小波变换直方图类别的均值及中位数特征。基于这些特征所构建的肺炎预测模型的曲线下面积(AUC)为0.757。绘制了可根据特征值给予个体化的风险预测与提前干预的列线图。 结论:放疗前的CT影像组学结合剂量学特征可用于预测症状性肺炎的发生，可望为临床提前干预提供帮助。

目的:探讨基于Pinnacle脚本构建宫颈癌调强放疗(IMRT)自动计划的可行性及其在宫颈癌计划设计中的优势。方法:回顾性选取2020年1月至2022年8月于蚌埠医科大学第一附属医院放疗科接受宫颈癌IMRT病例共40例，其中25例作为目标函数初始化参考数据，在Pinnacle计划系统中设计自动计划脚本。对剩余15例病例分别进行自动计划与人工IMRT计划设计，比较两种计划设计用时，并通过剂量体积直方图对比靶区剂量学参数及危及器官受照剂量的差异。结果:自动计划组比人工计划组设计用时平均减少32.81 min，差异有统计学意义( t ＝ －12.91, P<0.05)。相较于人工计划组，自动计划组中靶区适形度指数提高了0.01，靶区均匀性指数降低0.02，其中靶区适形度指数的差异有统计学意义( t ＝ －0.08， P<0.05)。自动计划组中膀胱的 V40、 V45和直肠的 V40、 V45分别平均降低了6.88%、4.12%、9.93%、12%，差异均有统计学意义( t ＝ －4.49、－4.46、－3.62、－5.80， P<0.05)。两种计划中小肠的 V30、 V50及 Dmax差异较小，其中 V30和 Dmax的差异均无统计学意义( P>0.05)。与人工计划组相比，自动计划组中双侧股骨头的 V45和 Dmean分别降低了7.9%、106.83 cGy，脊髓 Dmax降低了100.14 cGy，差异均有统计学意义( t ＝ －6.00、－2.52、－2.55， P<0.05)。 结论:基于Pinnacle脚本构建的宫颈癌调强放疗自动计划，在保证靶区剂量均匀性和适形度的同时，降低了危及器官受照射量，同时提高了计划设计效率。

目的:建立基于预测可行性剂量体积直方图(DVH)的肝癌容积调强弧形治疗(VMAT)自动计划方法，并评价其性能。方法:回顾性随机选取10例放疗肝癌病例。采用Pinnacle Auto-Planning设计VMAT自动计划，通过PlanIQ剂量预测得到可行性DVH曲线，并根据其显示的可行性目标区间设置自动计划的初始优化目标。评价计划靶体积、正常肝和其他危及器官的剂量参数以及机器跳数，并与临床手工计划行配对 t检验。 结果:自动计划和手工计划的计划靶体积D 2%、D 98%、D mean和均匀度指数相近[(58.55±2.81) Gy∶(57.98±4.17) Gy、(47.15±1.58) Gy∶(47.82±1.38) Gy、(53.14±0.95) Gy∶(53.44±1.67) Gy和1.15±0.05∶1.14±0.07， P均>0.05]，手工计划的计划靶体积适形指数略高于自动计划(0.77±0.08∶0.69±0.06， P<0.05)。自动计划的肝V 30Gy、V 20Gy、V 10Gy、V 5Gy和V <5Gy显著优于手工计划[(26.68±11.13)%∶(28.00±10.95)%、(29.96±11.50)%∶(31.89±11.51)%、(34.88±11.51)%∶(38.66±11.67)%、(45.38±12.40)%∶(50.74±13.56)%和(628.52±191.80) cm 3∶(563.15±188.39) cm 3， P均<0.05]，自动计划的小肠、十二指肠、心脏D mean以及全肺V 10Gy低于手工计划[(1.83±2.17) Gy∶(2.37±2.81) Gy、(9.15±9.36) Gy：(11.18±10.49) Gy、(5.44±3.10) Gy∶(6.25±3.26) Gy以及(12.70±7.08)%∶(14.47±8.11)%， P均<0.05]。两种计划的机器跳数相近[(710.67±163.72) MU∶(707.53±155.89) MU， P>0.05]。 结论:基于预测可行性DVH的肝癌VMAT自动计划方法能提高计划质量，更好保护正常肝，对小肠、十二指肠、全肺和心脏的保护也有优势。

目的:探讨肝脏质子密度脂肪分数（PDFF）直方图参数评估实验兔肝脂肪变性和纤维化程度的价值，以及肝纤维化对PDFF直方图参数评价肝脂肪变性效能的影响。方法:2020年3月至12月，选取135只新西兰大白兔，采用随机数表法将实验兔分为对照组（30只）、实验组（105只）。将CCl 4和橄榄油按体积比1∶1配成50% CCl 4油溶液，实验组连续皮下注射；对照组皮下注射等剂量生理盐水。实验组及对照组在第4、8、12周末采用随机数表法分别随机选取35只、10只进行三维多回波mDixon-Quant扫描。选择全肝组织为感兴趣区进行PDFF直方图分析，提取直方图参数，包括体积、平均值、中位值、标准差、第25、50、75、90百分位数（20 th、50 th、75 th、90 th）、峰值、偏度、熵值、异质性。扫描后即刻处死实验兔，获得肝组织病理学脂肪分数（PSH）和纤维沉积分数（POF），并以中位数为界分为轻度肝脂肪变性组（61只）、中重度肝脂肪变性组（64只）和轻度肝纤维化组（63只）、中重度肝纤维化组（62只）。采用Spearman相关性分析用于评价PDFF直方图参数与PSH、与POF相关性；多重线性回归分析筛选评估PSH及POF的独立PDFF直方图参数。以受试者操作特征（ROC）曲线分析PDFF直方图参数评估轻度与中重度肝脂肪变性和肝纤维化的效能。在存在肝纤维化的实验兔中（POF>0，96只），对肝纤维化进行校正，比较校正前后最优参数评估轻度与中重度肝脂肪变性的曲线下面积（AUC），AUC的比较采用DeLong检验。 结果:125只实验兔纳入本研究。PDFF平均值、中位值、标准差、75 th、90 th、PSH、熵值与PSH有相关性（ r=0.558、0.522、0.319、0.723、0.646、-0.589， P均<0.05）。PDFF 75 th及熵值为评估PSH的独立参数（β=2.347、-5.960， P=0.018、0.001）。PDFF 75 th评价肝脂肪变性的AUC最大，为0.915（ P=0.001）。PDFF体积、平均值、中位值、标准差、75 th、90 th、熵值与POF有相关性（ r=0.355、0.393、0.376、0.298、0.485、0.426、-0.681， P均<0.05）。熵值、标准差及肝体积为评估POF的独立参数（β=-11.041、1.356、0.190， P=0.001、0.026、0.016）。PDFF熵值鉴别肝纤维化AUC最大，为0.771（ P=0.001）。肝纤维化组与非肝纤维化组中，PDFF 75 th与PSH相关系数分别为0.512（ P=0.001）和0.751（ P=0.002）；在肝纤维化实验兔中，评估肝脂肪变性的AUC分别为0.895、0.950，差异有统计学意义（ Z=2.970， P=0.025）。 结论:肝脏PDFF直方图分析可用于实验兔肝脂肪变性及肝纤维化评估，肝纤维化的存在降低了PDFF 75 th评价肝脂肪变性的效能。

目的:比较容积旋转调强放射治疗（VMAT）和调强适形放射治疗（IMRT）2种技术在儿童中枢神经系统（CNS）生殖细胞肿瘤（GCT）放疗中的海马保护和剂量学差异。方法:回顾性分析2020年6月至2021年6月在解放军联勤保障部队第九〇〇医院接受全CNS放疗的12例GCT患儿的影像学资料，其中男性患儿4例、女性患儿8例，年龄7~14岁，中位年龄11岁。对所有患儿进行靶区及周围危及器官的勾画，分别设计VMAT计划和IMRT计划，处方剂量30 Gy，每次3 Gy，共照射10次。通过剂量体积直方图获取各剂量学参数并进行配对 t检验，比较靶区及周围危及器官的剂量学差异，通过比较机器跳数和治疗时长评估计划实施效率。 结果:VMAT和IMRT 2种技术均能得到较好的靶区剂量学分布。VMAT技术的靶区均匀性略优于IMRT技术，均匀性指数分别为0.11±0.02和0.14±0.01，且差异有统计学意义（ t=-5.392， P<0.001）。VMAT和IMRT2种技术的左海马最大照射剂量分别为（15.99±0.70）Gy和（21.21± 1.07）Gy、右海马最大照射剂量分别为（16.13±0.58）Gy和（21.35±0.69）Gy，且差异均有统计学意义（ t=-17.622、-21.628，均 P<0.001），VMAT技术在海马保护上达到了剂量限制要求。VMAT技术在周围危及器官保护方面较IMRT技术优势明显，除双肺外，在眼晶状体、甲状腺、肾脏保护方面VMAT技术全面优于IMRT技术，且差异均有统计学意义（ t=-8.198~-2.231，均 P< 0.05 ）。VMAT技术在治疗效率方面同样优于IMRT技术，VMAT的机器跳数为1 749±95、治疗时长为（354±31）s，均仅为IMRT技术的40%左右，且差异均有统计学意义（ t=-20.883、-22.790，均 P<0.001）。 结论:在儿童CNS GCT放疗中，VMAT技术能够在保护海马的情况下实现更好的靶区均匀性，同时在周围危及器官保护和治疗效率上具有明显优势。

目的:探讨左乳腺癌保乳术后全乳腺野中野正向调强放疗（FIF-IMRT）与固定野逆向调强放疗（FFIO-IMRT）剂量分布的差异。方法:选取江苏省肿瘤医院2016年10月至2018年12月早期左乳腺癌保乳术后患者10例，均设计FIF-IMRT与FFIO-IMRT两组放疗计划，乳腺处方剂量为50 Gy，25次，5次/周，2 Gy/次。在计划靶区满足处方剂量前提下，用剂量-体积直方图（DVH）比较两种计划中计划靶体积（PTV）、危及器官、治疗跳数的剂量学差异。结果:PTV方面，两种计划适形指数（CI）差异无统计学意义（ P>0.05）；FIF-IMRT均匀性指数（HI）高于FFIO-IMRT（0.13±0.02比0.10±0.04， P<0.05）；两种计划95%处方剂量曲线包括的体积比例（V 95%）、V 100%及最大放疗剂量（D max）差异均无统计学意义（均 P>0.05）；FIF-IMRT V 105%及平均放疗剂量（D mean）均高于FFIO-IMRT[（37.63±8.85）%比（18.64±5.27）%，（51.81±0.17）Gy比（51.37±0.26）Gy，均 P<0.05]。心脏剂量方面，两种计划不小于30 Gy照射的体积比例（V 30 Gy）、V 40 Gy、D max差异均无统计学意义（均 P>0.05）；FIF-IMRT V 5 Gy、V 10 Gy、D mean均低于FFIO-IMRT（均 P<0.05）。冠状动脉剂量方面，两种计划V 20 Gy、V 30 Gy、D max、D mean差异均无统计学意义（均 P>0.05），FIF-IMRT V 5 Gy、V 10 Gy均低于FFIO-IMRT（均 P<0.05）。左心室剂量方面，两种计划V 20 Gy、V 30 Gy、V 40 Gy、D max差异均无统计学意义（均 P>0.05）；FIF-IMRT V 5 Gy、V 10 Gy、D mean均低于FFIO-IMRT（均 P<0.05）。左肺剂量方面，两种计划V 20 Gy、V 30 Gy、D max、D mean差异均无统计学意义（均 P>0.05）；FIF-IMRT V 5 Gy低于FFIO-IMRT（ P<0.05）。右肺、右乳及脊髓剂量方面，两种计划D max、D mean差异均无统计学意义（均 P>0.05）。治疗总跳数方面，FIF-IMRT低于FFIO-IMRT（255.6±5.6比525.8±86.9， P<0.01）。 结论:与FFIO-IMRT相比，FIF-IMRT虽然靶区均匀性略差、靶区高剂量区体积大，但仍在可控范围内，可满足治疗的要求。FIF-IMRT可有效降低正常组织低剂量辐射，治疗跳数明显低于常规FFIO-IMRT，可缩短单次治疗时间，减少治疗过程中患者体位移动造成的不准确性，并对机器损耗小。

目的:分析前列腺癌碳离子放射治疗前，原计划套用治疗室CT后临床靶区（CTV）的剂量和正常组织耐受剂量的鲁棒性。方法:回顾性收集2020年1月—2021年6月在上海市质子重离子医院进行碳离子治疗的前列腺癌患者30例，用简单随机法选取每位患者治疗前的5次治疗室CT图像，将最初治疗计划套用治疗室CT重新计算剂量分布，获取剂量体积直方图（DVH）参数，计算CTV的95%、90%剂量对应的体积百分数V 95%、V 90%及直肠的80%剂量对应的体积V 80%，与最初计划的剂量学参数进行比较，采用配对或两个独立样本 t检验进行统计分析。 结果:套用治疗室CT重新计算剂量分布，CTV的V 95%、V 90%和直肠的V 80%的平均值分别是98.1%±1.2%、99.9%±0.2%、（5.8±1.6）ml，与最初治疗计划相比差异有统计学意义（ P<0.001， P=0.001， P<0.001）。符合计划实施标准V 95%≥95%、V 90%≥98%、直肠V 80%<10 ml的次数分别为148次（98.7%）、150次（100.0%）、147次（98.0%）。 结论:基于治疗室CT分析，在采用本研究中心的患者管理方式和定位方式的情况下，前列腺癌碳离子治疗的全过程靶区剂量和正常组织剂量不确定性小、鲁棒性好。

目的:基于核密度估计方法预测妇科肿瘤患者骶尾骨和盆骨骨髓剂量。方法:选取中国医科大学附属盛京医院治疗的15例妇科肿瘤限制骶尾骨和盆骨骨髓剂量的放疗计划作为机器学习的训练数据，另选取10例该类计划作为模型的验证数据，计算器官内各剂量点与计划靶区边缘的最小有向距离。应用核密度估计方法训练模型，并用均方根差来评估模型预测的准确性。使用该模型预测实际计划的骶尾骨和盆骨骨髓剂量，对预测的剂量体积直方图(DVH)和实际结果进行线性拟合，使用拟合优度R 2来评估模型预测效果。 结果:在计划要求的DVH参数上，模型预测与验证计划较为接近：盆骨V 40Gy差为2.0%，平均剂量差为1.6　Gy，骶尾骨V 10Gy差为-0.4%。在非计划要求的DVH参数上，模型预测值除盆骨V 10Gy外，其余参数值均明显偏高。在实际病例应用中，模型预测的DVH与最终计划的差异很小，骶尾骨和盆骨骨髓的R 2分别为0.988和0.995。 结论:使用基于核密度估计方法的模型可以较准确预测骶尾骨和盆骨骨髓剂量，通过模型预测剂量也可以作为一种保障计划质量的方法，提高计划的一致性和质量。

目的:探讨三维后装治疗计划中一种逆向剂量优化算法(GBPO)的实现方法和结果。方法:GBPO使用标准的二次目标函数，优化代码基于LBFGS算法。回顾性选择了7例使用不同施源器治疗的宫颈癌患者和15例使用了三管施源器治疗的宫颈癌患者，先用等剂量线定性评估GBPO计划的质量，然后统计剂量体积直方图(DVH)参数(CTV D 100%、V 150%，危及器官D 0.1cm 3、D 1.0cm 3、D 2.0cm 3)，评估GBPO计划、IPSA计划和Graphic计划之间的差异。 结果:对于使用不同施源器的7例患者，GBPO都可以优化出适形的剂量分布，GBPO计划、IPSA计划和Graphic计划之间靶区和危及器官的DVH参数相近。对于使用了三管施源器的15例患者，GBPO计划和IPSA计划之间DVH参数也相近，GBPO计划和Graphic计划之间危及器官DVH参数也相近，但是GBPO计划CTV的D 100%高于Graphic计划( P<0.01)，V 150%低于Graphic计划( P<0.01)。 结论:采用逆向剂量优化算法GBPO制订的计划在靶区覆盖和危及器官保护方面与IPSA计划相似，GBPO可集成在三维后装治疗计划系统中。