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。

目的:采用随机森林和支持向量机两种机器学习算法建立预测模型，实现容积弧形调强（VMAT）验证γ通过率（GPR）的数值预测和分类预测。方法:回顾性选取2019年4月至2020年8月于温州医科大学附属第一医院放疗中心接受VMAT放疗的258例患者资料，其中头颈部38例，胸腹部220例。对所有患者VMAT计划提取13个复杂度参数，收集计划验证在3%/3 mm和2%/2 mm评估标准下的GPR。用随机种子数方法将患者队列分为70%训练队列和30%验证队列，采用随机森林和最小冗余最大相关性（mRMR）的方法分别筛选数值预测和分类预测的相关性参数，利用随机森林和支持向量机两种算法结合计划靶区（PTV）体积，子野宽度，平滑度因素分别建立复杂度模型和混合模型。分析比较两种模型的预测性能。结果:对GPR数值预测，在3%/3 mm、2%/2 mm评估标准下，验证队列中基于随机森林和支持向量机复杂度模型预测误差的均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）分别为1.788%和1.753%、5.895%和5.444%、1.415%和1.334%、4.644%和4.255%；基于随机森林和支持向量机的混合模型预测误差的RMSE和MAE分别为1.760%和1.815%、5.693%和5.590%、1.386%和1.319%、4.523%和4.310%。GPR分类预测中，在3%/3 mm、2%/2 mm评估标准下，验证队列中基于随机森林和支持向量机的复杂度模型的受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）分别为0.790和0.793、0.763和0.754；在验证队列中基于随机森林和支持向量机的混合模型的AUC结果分别为0.806和0.859、0.796和0.796。结论:开发了基于随机森林方法和支持向量机方法的复杂度模型和混合预测模型，能够实现在3%/3 mm和2%/2 mm两种评估标准下对VMAT放疗计划GPR的数值预测和分类预测，混合模型较经典复杂度模型提高了预测精度。

目的 研究多叶准直器运动误差(Multi-Leaf Collimator Error,MLCerror)对不同射野平均面积(Mean Aperture Area,MAA)的鼻咽癌容积调强的影响.方法 选取30例鼻咽癌患者为研究对象,每例患者的原始计划导出后使用Python编译,依据不同的MLCerror制作6组模拟计划(±0.2 mm、±0.5 mm和±1.0 mm).对比原始计划与模拟计划的剂量学参数和验证通过率,分析MLCerror和MAA对计划验证的影响.其中,将鼻咽肿瘤计划靶区(Planning Target Volume,PTV)与颈部转移淋巴结肿瘤靶区通过布尔运算整合为PTV69.结果 随着MLCerror的变化(-1～1 mm),PTV69、原发灶高危亚临床靶区和中危亚临床靶区的剂量梯度分别为6.1、6.0、6.3%/mm(P<0.05);危及器官(Organ At Risk,OAR)的剂量梯度均高于靶区剂量梯度.脊髓、脑干、左侧腮腺、右侧腮腺、口腔和喉的剂量梯度分别为10.6、10.5、12.3、12.0、8.1、11.2%/mm(P<0.05).在对射野面积、MLCerror及验证通过率关系的研究中发现,不同MAA计划的验证通过率差异随MLCerror的增加而增大;当MLCerror误差达到±1.0 mm时,不同MAA计划的验证通过率差异最大(51.7%～90.2%).结论 相较于靶区,控制MLCerror更有利于OAR的保护.对于鼻咽癌等复杂的放疗计划,建议将MLCerror精度控制在0.5 mm以内并降低小子野使用,以保护危及器官,保证计划执行的精确度.

目的 探讨基于Monaco计划系统时颈段、胸上段食管癌予调强放射治疗(IMRT)的最佳优化模板.方法 根据制定的标准选择2012年10月至2014年10月到川北医学院附属医院放疗科行放射治疗的11例患者,所有入组患者在规定条件下行CT模拟定位,修改、确认靶区后由物理师制作射野数目不同的IMRT计划,将不同计划肿瘤靶区、危及器官及正常组织相关评估参数进行统计并比较分析,从而得到更优的放疗计划.结果 (1)PTV1体积参数中V95%(%)3野计划明显低于其他放疗计划(P<0.05).(2)PTV2中各评估参数在各组调强计划中差异无统计学意义(P>0.05).(3)危及器官中甲状腺、气管及脊髓在不同计划中未见明显区别.(4)肺V10、V20及V303野计划受照体积较其他放射野大(P<0.05).(5)各放疗计划相比,9野计划的治疗时间最长,治疗效率最低(P<0.05).(6)Patient中V20、V30、V40及V50照射时3野计划高于其他各组放疗计划(P<0.05),而其余参数无明显差异(P>0.05).结论 应用医科达Monaco 3.2调强计划系统,放疗计划子野参数限制条件为最小射野面积为4.000 cm2,最小变化面积3.000 cm2,叶片端面最小宽度为0.60 cm,最小跳数为6 MU,在颈段和胸上段食管癌IMRT中,5野及7野计划比较合适.

目的 通过分析调强放疗计划设计参数与验证时γ分析通过率的关系,探讨各参数对调强验证通过率的影响.方法 取不同参数水平下生成的调强照射野共457个,将γ分析(3％/3mm)通过率作为观测变量,将优化设置的最小子野面积、子野序列中最小MU数、单一射野中子野数、子野转化模式以及计划系统生成平面剂量图的像素间距作为控制变量.结果 在不同最小子野面积设置值、子野转化模式及计划系统生成的平面剂量图像素间距分组中,γ分析通过率差异有统计学意义(P＜0.05),子野数及序列中的最小MU数对验证结果的影响均较小(P＞0.05).结论 应根据设备实际情况,在调强优化时选取合适的最小子野面积,尽可能地采用直接机器参数优化模式,并根据验证设备的最小探头间距选则合适的平面剂量图分辨率.

目的 基于Halcyon和Trilogy加速器的IMRT计划质量和执行效率差异分析研究.方法 回顾分析基于Trilogy平台治疗完成的12例宫颈癌IMRT计划,将靶区和危及器官导入Eclipse15.1版本计划系统,重新设计基于Halcyon治疗平台的IMRT计划,比较两种计划靶区和危及器官受量、机器跳数、执行时间、子野面积差异以及Halcyon计划中近源端叶片与远源端叶片的子野面积差异.结果 Halcyon平台计划能够满足临床要求,靶区各剂量指标与Trilogy平台计划相近.Halcyon计划中膀胱、直肠V30、Dmean,左侧股骨头V20、Dmean均低于Trilogy平台的IMRT计划(P=0.001～0.043).Halcyon、Trilogy计划的机器跳数分别为(2 316.7±209.7)、(1 692.5±259.5) MU (P=0.000).Halcyon、Trilogy计划执行时间分别为(3.01±0.28)、(12.38±1.49) min(P=0.000).Halcyon近源端、远源端子野面积和Trilogy子野面积分别为(43.7±32.5)cm2、(28.8±25.4)cm2和(25.7±16.8)cm2,Halcyon近源端子野与对应远源端子野面积比1.73±0.43,范围为0.71 ～6.28.结论 Halcyon治疗平台能够满足临床要求,降低部分正常组织受量,执行效率更高,计划设计时应考虑近源端叶片与远源端叶片子野面积比.

目的 基于Halcyon加速器的乳腺癌固定野调强放射治疗(IMRT)计划质量和执行效率的研究.方法 回顾分析基于Trilogy平台治疗完成的10例左侧乳腺癌IMRT计划,将靶区和危及器官导入Eclipse 15.1版本计划系统,重新设计基于Halcyon治疗平台的IMRT计划,比较两种计划靶区和危及器官受量、机器跳数、子野面积和执行时间差异.结果 Halcyon左侧乳腺癌IMRT计划能够满足临床要求,靶区各剂量指标与Trilogy计划差异无统计学意义(P＞0.05).Halcyon计划中左肺的V10、V20、Dmean均低于Trilogy计划(Z=-2.22～-1.78,P＜0.05),Halcyon计划心脏的V5为(27.80±7.66)％高于Trilogy计划的(23.18±8.19)％(Z=-0.71,P＜0.05),Dmean为(7.03± 1.80) Gy低于Trilogy计划的(7.11±2.40) Gy,但差异无统计学意义(P＞0.05).Halcyon计划的机器跳数为1 770.5±383.9,Trilogy计划的机器跳数为1 526.2±227.7,差异有统计学意义(Z=-1.44,P＜0.05).Halcyon计划执行时间为(3.01±0.28) min,Trilogy计划执行时间为(12.38±1.49) min,差异有统计学意义(Z=-3.42,P＜0.05).结论 Halcyon加速器左侧乳腺癌IMRT在保证计划质量降低危及器官剂量的同时显著缩短了治疗时间.

目的 探讨基于运用Pinnacle39. 10计划系统自动计划模块,在不影响肿瘤靶区剂量分布和危机器官(OAR)受量的前提下,最小子野面积参数对宫颈癌自动调强放疗(AP-IMRT)计划的影响.方法 收集2018年9月至2019年6月10例宫颈癌患者进行AP-IMRT计划设计,每例患者设计10个AP-IMRT计划,计划靶区( PTV)处方剂量为50Gy／25f,采用7野均分的固定野照射,最小子野面积分别设置为4 cm2、9 cm2、14 cm2、20 cm2、25 cm2、40 cm2、50 cm2、60 cm2、80 cm2 和100 cm2,最小子野数目为70个,最小子野跳数为7MU.采用直接机器参数优化(DMPO)算法评价靶区及OAR剂量分布.结果 随着最小子野面积从4 cm2 增大至100 cm2,AP-IMRT计划的总机器跳数从(649±32)MU降低至(312±26)MU,总子野数目从(69± 1)个降低至(28±3)个,分别降低了53%和48%. AP-IMRT计划PTV的均匀性指数(HI)在子野面积4~100 cm2 的范围内呈递增趋势,最小子野面积60~100 cm2 与最小子野面积为4~50 cm2 的HI相比,差异有统计学意义( P＜0. 05). PTV的适形指数(CI)在最小子野面积为4 cm2、9 cm2 和14 cm2 时差异有统计学意义( P＜0. 05).不同最小子野面积的AP-IMRT计划间OAR受照射剂量的差异无统计学意义(P＞0. 05).结论 在使用Pinnacle39. 10计划系统设计宫颈癌AP-IMRT计划时,最小子野面积参数设置在14~50 cm2 的范围内均可满足临床剂量学要求,同时子野数量和机器跳数显著减少.

目的:研究叶片运动限制(constrain leaf motion,CLM)参数对容积旋转调强放疗(volumetric modulated arc thera-py,VMAT)计划的质量、执行效率及执行精度等的影响,为临床中合理设定CLM参数提供参考.方法:选取某院2019年3—11月接受放疗的鼻咽癌患者20例,均使用Raystation计划系统设计VMAT计划,比较CLM值分别为0.15、0.30、0.50、0.65、0.85、1.10 cm/(°)时VMAT计划的子野面积、剂量学差异、出束时间、机器跳数及 γ 验证通过率.应用SPSS 18.0软件进行统计学分析.结果:随着CLM值的增大,所生成VMAT计划的小面积子野所占比例逐渐增大.靶区PTV7006(所有处方剂量为7006 cGy的靶区)的最大剂量D2(2％的体积所接受的剂量)、平均剂量Dmean、均匀性指数(homogeneity index,HI),靶区外的低剂量分布体积LD4000以及部分危及器官(脑干、脊髓、腮腺、视神经和视交叉)的受照剂量随CLM值变化均有统计学差异(P均<0.05),在CLM值≥0.50 cm/(°)时均有着更优的评估参数.出束时间在CLM值<0.50 cm/(°)时变化不大,但从0.50 cm/(°)开始,出束时间随CLM值的增大而明显增加(F=12.011,P=0.000).机器跳数随CLM值的增大而呈近似线性的增长,差异显著(F=6.802,P=0.000).3％/2 mm的 γ 通过率差异显著(F=8.032,P=0.000),随CLM值的增大而呈逐步下降的趋势,但在CLM值≤0.65 cm/(°)时均达到了容差限值95％以上.结论:CLM参数对VMAT计划的影响显著,CLM值的增大有助于提升计划的整体质量,但是会明显增加计划的机器跳数、降低计划的执行效率以及执行精度,建议临床上应将CLM值限定在0.50～0.65 cm/(°),以获取最优的VMAT计划.

目的 比较使用旋转容积调强放疗(VMAT)和固定野调强放疗(IMRT)技术在胸中段食管癌放疗中靶区和危及器官的剂量学、计划复杂度、计划γ通过率的差异,为临床针对不同的病人选择合适的放疗方案.方法 选取2017年—2018年苏州大学附属第一医院治疗的20例胸中上段食管癌患者.固定技术采用头颈肩热塑模,行大孔径定位CT扫描.基于《肿瘤放射治疗学》,并结合患者的辅助检查对靶区和正常组织进行勾画.分别采用VMAT和IMRT技术设计计划.通过剂量直方图(DVH)和等剂量曲线比较两种计划的剂量学差异.统计两种计划形成的控制点(CP)、每个CP的子野面积(SA)和跳数(MU)等参数对计划的复杂程度进行评估.使用PTW 729三维剂量验证设备对计划进行剂量验证,比较两种计划的三维γ通过率.结果 在剂量学上,VMAT在靶区的均匀性和适形性优于IMRT,肺的V20和脊髓的D2剂量IMRT高于VMAT,V5的剂量IMRT更低,肺的平均剂量两者差异无统计学意义.VMAT的CP数量少,并且SA低于5 cm×5 cm和MU低于3的CP数量比IMRT少,计划的复杂度更低,计划的可靠性更高.三维验证中,γ(2％/2 mm、3％/3 mm,4％/4 mm)的通过率两者差异均无统计学意义.结论 VMAT和IMRT计划均能满足临床上的治疗要求,VMAT计划能够提供更好的均匀性和适形性,正常组织的照射剂量更低,并且计划的复杂度更低,计划的稳定性和准确性更好,VMAT和IMRT计划的γ通过率无明显差异.因此,对于胸中段食管癌,VMAT技术优于IMRT.