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容积弧形调强放疗计划执行时间与加速器参数的关系分析
编辑人员丨1周前
目的 分析容积弧形调强放疗计划执行时间与加速器参数的关系,探索改进加速器参数以缩短治疗时间的方法.方法 用简单随机方法选择2017年3月—2017年7月在中国医学科学院肿瘤医院完成容积弧形调强放疗患者的25个治疗计划,通过软件对加速器参数进行建模.分别对常规分割和大分割计划,模拟独立提高机架旋转速度、剂量率、多叶准直器(MLC)叶片速度3个加速器参数时,治疗时间的相对变化,以确定哪个参数对治疗时间的限制最强;模拟只提高限制最强的参数的速度,得到在此过程中3个参数对治疗时间限制强弱的动态变化情况.对测得的数据进行统计描述.结果 对于单次剂量为2 Gy的常规分割计划,机架旋转速度是计划执行时间的主要限制因素,机架旋转速度提高超过15%时,叶片运动速度成为计划执行时间的最主要的限制因素.对于单次剂量为5 Gy的大分割计划,剂量率是计划执行时间的最主要的限制因素,剂量率提高12%以上时,机架旋转速度成为计划执行时间最主要的限制因素.结论 容积弧形调强放疗计划执行时间与加速器参数的关系依赖于计划本身的特点,通过改进加速器参数来缩短计划执行时间时,要综合考虑不同机器参数及计划特点之间的关系.
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编辑人员丨1周前
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OBI系统锥形束CT图像均匀性和噪声的长期稳定性分析
编辑人员丨1周前
目的 评估瓦里安加速器机载影像(OBI)系统锥形束CT(CBCT)图像均匀性和噪声的长期稳定性.方法 对瓦里安Clinac iX加速器OBI系统每月进行质控检测,获取Catphan 504模体在6种扫描协议下的CBCT图像.这6种扫描协议分别是高质量头部(HQH)、低剂量头部(LDH)、盆腔聚光灯(PSL)、标准剂量头部(SDH)、低剂量胸部(LDT)和盆腔(pelvis).对南京医科大学附属南京医院2020年1月至2021年12月共24个月的144套CBCT图像序列进行分析,通过在CTP486模块图像上勾画感兴趣区(ROI)获得图像均匀性和噪声的数据.图像均匀性使用3点钟、6点钟、9点钟和12点钟方向ROI与中心ROI的CT平均值的最大差异的绝对值表示.图像噪声,使用大圆形ROI的CT值的标准差表示.图像均匀性和噪声的数值越小,表明图像质量越好.对数据进行统计描述,得到6种扫描协议下这2种参数的最大值、最小值、平均值和标准差等数据.定义Y为每个方向ROI的平均CT值减去中心ROI的平均CT值得到的差值,用来表示每个月图像质量的变化.结果 该OBI系统CBCT的图像均匀性和噪声在2年中总体上比较稳定.对于HQH、LDH、PSL、SDH、LDT、pelvis这6种扫描协议,图像均匀性数值分别为(21.5±1.0)、(21.4±2.2)、(21.3±0.9)、(18.3±1.3)、(3.4±1.9)、(7.2±1.9)HU,图像噪声数值分别为(19.2±0.2)、(41.0±0.3)、(14.2±0.3)、(38.2±0.2)、(16.0±0.9)、(13.5±0.9)HU.其中,LDT的图像均匀性数值的平均值最小,pelvis的图像噪声数值的平均值最小.6种扫描协议下,图像均匀性涉及的中心ROI平均CT值分别为(32.3±2.7)、(24.0±3.3)、(19.3±2.4)、(11.1±2.5)、(67.2±2.1)、(-24.6±1.7)HU,平均CT值数据的稳定性较好.Y的标准差均<3HU,表明每个月图像质量的稳定性较好.结论 OBI系统CBCT的图像均匀性和噪声在2年中总体上比较稳定.6种扫描协议中,LDT的图像均匀性最好,pelvis的图像噪声最小.
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编辑人员丨1周前
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不同多叶准直器对RapidPlan模型应用的剂量学影响
编辑人员丨1周前
目的:探讨RapidPlan模型在不同多叶准直器(MLC)系统间的建模和拓展应用情况。方法:选取北京大学肿瘤医院2014年5月至2015年6月接受放疗的直肠癌患者的历史计划(配置为MMLC加速器)共81例和2017年11月至2019年5月接受立体定向放疗(SBRT)的肺癌患者的历史计划(配置为HDMLC的加速器)共35例,分别训练M_ MMmlc和M_ HDmlc RapidPlan模型,测试它们在同种及另一种MLC计划上的应用效果。 结果:无论对于M_ MMmlc还是M_ HDmlc,两种MLC配置下RapidPlan对于相同病例在相同布野条件下生成的优化参数完全相同。将两种MLC配置下优化的计划分别归一至靶区满足最低处方要求后:(1)M_ MMmlc优化的两种MLC计划的平均DVH几乎重合,差异幅度不超过2%,PGTV靶区剂量适形性相似,但HDMLC的均匀性指数(HI)比MMLC低20%,除此之外的剂量学参数总体最大差异不超过0.97%;(2) M_ HDmlc优化的PTV与IGTV DVH的尾部:HDMLC高于MMLC。其余DVH几乎重合。HDMLC计划与MMLC计划相比具体剂量学参数表现为:PTV适形指数(CI)值低0.96%;HI值高1.75%;16项危及器官剂量学参数中的9项前者表现更优;正常肺的V 5 Gy( P<0.05)、V 10 Gy、V 20 Gy( P<0.05)、D 1000 cm3均更低;脊髓最大剂量高2.07%,D 0.35 cm3高2.88%,D 1.2 cm3高3.99%( P<0.05)。 结论:RapidPlan模型在不同MLC之间展现了良好的拓展性和可共享性,HDMLC相对于MMLC的剂量学优势在肺SBRT患者的小体积肿瘤上有所体现,该差异可以作为未来自动计划设计选择MLC配置的一个指导。
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编辑人员丨1周前
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放射治疗记录与验证系统质量控制指南
编辑人员丨1周前
放疗记录与验证系统(RVS)是一套用于防止医用电子加速器等放疗设备治疗参数设置错误,并且记录所有放疗阶段执行参数的医用计算机软件控制系统。为确保患者的治疗安全,必须对记录与验证系统采取必要的质量控制措施。本指南内容涉及:RVS安装和参数设定过程中的质量控制;RVS的验收测试;RVS在临床使用过程中的持续质量控制;使用RVS过程中的典型错误类型;执行RVS验收测试的具体测试例。
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编辑人员丨1周前
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伽马刀SBRT与直线加速器SBRT治疗肺部肿瘤的剂量学对比研究
编辑人员丨1周前
目的:比较分析伽马刀立体定向放射治疗(SBRT)与基于直线加速器的X射线SBRT治疗肺部肿瘤的剂量学差异,为治疗策略的选择提供理论依据。方法:选取2022年1月至2023年5月在大连大学附属中山医院肿瘤中心接受肺部SBRT的患者7位,针对其13个病灶,分别设计伽马刀SBRT(γ_SBRT)计划与加速器SBRT(X_SBRT)计划,将同一患者位置邻近的病灶设计在同一计划中,得到γ_SBRT与X_SBRT计划各10个,处方剂量为30~50 Gy/5~10次。比较分析两种计划的剂量参数,包括:计划靶区(PTV)的靶区覆盖率,梯度指数(GI),适形指数(CI),最大剂量( Dmax),平均剂量( Dmean),最小剂量( Dmin);20 Gy( V20)、10 Gy( V10)、5 Gy( V5)剂量线包绕的体积,100%处方剂量( V100%)、50%处方剂量( V50%)剂量线包绕的体积;患侧肺 Dmean、20 Gy剂量线包绕的肺体积占该侧肺体积的百分比(Lung_ V20)、5 Gy剂量线包绕的肺体积占该侧肺体积的百分比(Lung_ V5),健侧肺 Dmean、Lung_ V5,食管、脊髓以及心脏的 Dmax。 结果:γ_SBRT计划在GI, V20、 V10、 V5、 V50%,患侧肺 Dmean、Lung_ V20、Lung_ V5,健侧肺 Dmean、Lung_ V5,以及食管和心脏 Dmax方面均优于X_SBRT计划( z=-2.81~-1.99, P<0.05)。γ_SBRT计划中,PTV的 Dmax以及 Dmean高于X_SBRT计划( z=-2.80、-2.80, P<0.05);靶区覆盖率、CI、脊髓 Dmax在二者间差异无统计学意义( P>0.05);γ_SBRT计划的治疗时间长于X_SBRT计划( z=-2.70, P<0.05)。 结论:伽马刀SBRT计划在靶区外剂量跌落方面优于加速器SBRT计划,在肺部肿瘤治疗中有望减少靶区周围低剂量区以及正常肺组织受照剂量,但治疗时间显著增加。
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编辑人员丨1周前
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改造常规医用加速器实现Flash-RT及物理性能测量
编辑人员丨1周前
目的:探讨改造常规医用加速器实现超高剂量率放疗(Flash-RT)的可行性,了解改造后Flash-RT射线束的物理性能。方法:改造Varian 23CX医用加速器,使设备在等中心处的电子线辐射平均剂量率不小于40 Gy/s。设计相关物理测量方案对不同源皮距条件下的实际辐射剂量率、改造后射线束的百分深度剂量(PDD)曲线和离轴剂量分布等参数进行测量。结果:使用HD-V2型胶片测量改造后9 MeV电子线的平均剂量率,出束设定时间为3、6 s一组的平均剂量率分别为97.9、99.27 Gy/s;在源皮距(SSD)为100、80、60 cm时,平均剂量率分别为99.3、168、297.5 Gy/s;改造后9 MeV射束PDD曲线的 R100、 R50分别为水下2.2、3.87 cm,电子射程 Rp为4.58 cm,模体表面最大可几能量 Ep,0为9.28 MeV,这些参数值均略高于常规9 MeV射束,表现为表面剂量略增加,高剂量坪区相对变宽;射野离轴剂量分布总体呈现中心轴最高,随离轴距离增加剂量逐渐下降的特点,在20 cm×20 cm,SSD为100 cm射野条件下,横向和径向离轴剂量分布曲线的半峰宽分别为16.6 cm和16.4 cm。 结论:改造后的常规医用加速器,射线束在等中心处的平均剂量率达到Flash-RT要求,在SSD为60 cm条件下平均剂量率远高于开展Flash-RT所需的至少40 Gy/s的要求。
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编辑人员丨1周前
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基于Halcyon 3.0海马保护全脑放疗计划中不同子野调制参数的剂量学评估
编辑人员丨1周前
目的:评估基于Halcyon 3.0直线加速器不同子野调制参数的应用对海马保护全脑放疗(HA-WBRT)计划的剂量学影响。方法:选取13例上海中医药大学附属曙光医院放疗科使用Halcyon 3.0直线加速器行全脑放射治疗患者,根据射束形状控制器(ASC)调制能力差异划分6组HA-WBRT计划类型:ASC关闭组(AO)、ASC极低组(AVL)、ASC较低组(AL)、ASC中位组(AM)、ASC较高组(AH)及ASC极高组(AVH)。统计评估不同子野调制参数对于靶区适形性(CI)、均匀性(HI)、海马区等危及器官受照剂量和计划执行效率的影响,并使用ArcCHECK和Portal Dosimetry两种剂量验证工具综合分析不同子野调制参数计划中射束剂量沉积精准性的差异。结果:6组计划均能满足临床治疗要求。6组间靶区的CI和HI值相近,差异无统计学意义( P>0.05)。危及器官的受照剂量方面,AVH组对于危及器官的保护效果更好。其中AVL组中脑干 Dmax低于AO组,但视交叉 Dmax高于AO组( F=6.26、8.04, P<0.05);AH组中眼球 Dmax小于AO组,但视神经 Dmax高于AO组( F=2.04、1.37, P<0.05);AVH组中脑干、眼球和眼晶状体的 Dmax均小于AO组( F=6.26、2.04、2.02, P<0.05)。其他危及器官剂量学指标差异均无统计学意义( P > 0.05)。6组计划中ArcCHECK验证及Portal Dosimetry验证的γ通过率在2%/2 mm模式分析结果均>98%,3%/3 mm模型分析结果均为100%。ArcCHECK的γ通过率相较于Portal Dosimetry整体偏低。6组间计划跳数最大差异< 15,不同子野调制参数计划的执行效率无显著区别。 结论:基于Halcyon 3.0直线加速器能够完成符合临床治疗标准的HA-WBRT计划,不同子野调制参数对于计划的剂量学参数优化明显,其中AVH参数能够更好地减少危及器官的受照剂量;且不同子野调制参数对剂量沉积精准性及执行效率的影响均不显著,都符合临床治疗剂量验证标准。
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编辑人员丨1周前
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胰腺癌质子调强与光子容积旋转调强计划的剂量学比较
编辑人员丨1周前
目的:比较质子调强和光子容积旋转调强在胰腺癌大分割放射治疗计划中的剂量学差异。方法:回顾性选取10例胰腺癌患者临床资料,分别使用Eclipse和RayStation进行容积旋转调强治疗(VMAT)和质子调强治疗(IMPT)的计划设计。完成计划后的剂量文件统一导入MIM软件以提取评估参数。主要评估参数包括计划靶区(PTV)的 Dmin、 Dmean、 Dmax、适形指数(CI)和新适形指数(nCI)、均匀指数(HI)、梯度指数(GI)、覆盖率(coverage)和危及器官的受照剂量。 结果:靶区方面两组的适形性差异无统计学意义( P>0.05),VMAT组取得了更高的PTV Dmin、 Dmax、D 98%、D 2%、HI和覆盖率以及更优的剂量梯度GI和 D2 cm( t/ Z=-4.63~5.32, P<0.05),IMPT组则获得了更低的10%_PD( t=-7.47, P<0.05)。危及器官方面,两组的空回肠最大剂量 Dmax、胃 Dmax、十二指肠 Dmax以及左肾的平均剂量 Dmean差异无统计学意义( P>0.05)。IMPT组在空回肠的体积剂量 D5 cm3、胃的 D10 cm 3、十二指肠的 D5 cm 3及 D10 cm 3、左肾的 D2/3、右肾的 Dmean及 D2/3上均低于VMAT组( t/ Z=-8.12~-2.60, P<0.05),但是IMPT组脊髓的 Dmax和 D0.35 cm 3均高于VMAT组( t=7.30、6.77, P<0.05)。 结论:VMAT和IMPT都能实现满足临床要求的胰腺癌大分割放射治疗计划。二者在在毗邻胰腺靶区的胃肠道组织最大受量上的保护无差异,在胃肠道的体积受量保护上IMPT拥有更大优势,但对射束肿瘤靶区前缘的危及器官保护上可能弱于VMAT。
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编辑人员丨1周前
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基于Halcyon 2.0和Truebeam的多部位VMAT计划剂量学质量与复杂度综合对比研究
编辑人员丨1周前
目的:研究基于Halcyon 2.0和Truebeam两种加速器设计的容积调强弧形治疗(VMAT)计划,在患者不同部位的剂量学质量和计划复杂度差异。方法:回顾性选取头颈部、胸部、腹部、盆腔四种部位的Halcyon 2.0 VMAT计划49例,并以相同优化参数重新设计Truebeam VMAT计划,比较两种计划的剂量学和复杂度指标差异, P<0.05表示差异有统计学意义。 结果:对于靶区,Halcyon 2.0在头颈部和胸部计划中具有较优的均匀性指数(HI)和适形性指数(CI),在腹部计划中具有较优的D 98%和CI,在盆腔计划中具有较优的D 2%。对于危及器官,Halcyon 2.0在胸部计划中的双肺D 20%、D mean和心脏D mean均低于Truebeam( P值均<0.05)。对于复杂度指标,Halcyon 2.0头颈、腹部和盆腔计划的中位平均子野面积变化率(AAV)分别为0.414、0.425和0.432,优于Truebeam的0.385、0.368和0.361;在腹部和盆腔计划中,Halcyon 2.0的中位调制复杂度分数(MCS)分别为0.320和0.303,优于Truebeam的0.268和0.282( P值均<0.05);Halcyon 2.0所有部位计划的中位小孔径分数(SAS)均优于Truebeam,且中位计划平均射野面积(PA)均大于Truebeam( P值均<0.05)。 结论:基于Halcyon 2.0和Truebeam两种加速器设计的VMAT计划,在剂量学质量上相当,部分情况下前者略优,但是由于前者较低的计划复杂度,使其在临床应用中具有相对优势。
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编辑人员丨1周前
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江苏省31台医用加速器输出剂量荧光玻璃剂量计核查研究
编辑人员丨1周前
目的:使用荧光玻璃剂量计(radiophoto luminescent glass dosimeter, RPLGD)对开展放疗的医疗机构的医用加速器输出剂量进行核查,并评估加速器放疗剂量的准确性和RPLGD作为剂量核查工具的实效。方法:首先采用立意抽样法在江苏省抽取了放疗机构人员配合度较好及医用加速器治疗患者数量较多的3个地级市,再采用简单随机抽样法从所选3个市的全部放疗机构中抽取了31家放疗机构,最后每家各抽取1台医用加速器开展剂量核查。剂量核查采用RPLGD结合30 cm × 30 cm × 30 cm标准照射水箱,在照射野10 cm × 10 cm、源距离模体表面距离为100 cm、水下10 cm中心处,给予剂量计2 Gy吸收剂量照射。照射完成后测量并计算剂量偏差,判断其是否在±5%的合格水平内,并运用非参数检验方法分析不同厂家、安装年代、设区市加速器的偏差差异。结果:31家机构的31台医用加速器的相对偏差范围为-16.9% ~2.0%,其中有28台合格,占90.3%。随后对剂量偏差唯一超过±10%的加速器进行跟踪复查,该机器复查的剂量偏差也在±5%内。对剂量偏差超过±5%的两台加速器使用电离室复测,两台机器复测的剂量偏差在±3%内。此外,非参数检验结果显示不同厂家、安装年代、设区市加速器的剂量偏差结果差异均无统计学意义( P>0.05)。 结论:江苏省此次核查加速器的剂量偏差水平与以往结果基本一致,但与发达国家水平还存在差距。RPLGD作为输出剂量核查工具是可行的,后续可扩大RPLGD核查覆盖面,进一步通过剂量核查工作推动放射治疗质量发展。
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编辑人员丨1周前
