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.

目的:研究旋转误差（绕前后轴）对晚期宫颈癌长靶区容积调强弧形治疗（VMAT）计划中不同位置淋巴结靶区剂量学参数的影响以及应对策略。方法:简单随机抽样选取川北医学院附属医院的宫颈癌伴腹主动脉旁或腹股沟淋巴结转移患者资料进行回顾性分析，按要求勾画出离计划中心不同距离的淋巴结靶区。根据每一病例CT图像设计VMAT计划后，通过改变治疗床参数的方式引入旋转误差（绕前后轴），其他参数不变的情况下重新计算剂量分布。然后，按公式 d=2πr(α/360)对原淋巴结靶区增加外放边界（ r是淋巴结中心到计划中心的距离），重新制作计划，分析引入相应旋转误差后原淋巴结靶区剂量学参数的变化。 结果:当淋巴结靶区在与计划中心距离为6 cm误差为3°时、距离为9 cm和12 cm误差≥2.5°时、距离为15 cm误差≥2°时、距离为18 cm误差≥1.5°时，D 95%平均变化超过5%。旋转误差≤1°时淋巴结靶区D 95%的平均变化均小于5%，淋巴结距离治疗计划中心18 cm时超过3%，达到3.75%。以剂量参数V 100%评估，旋转误差0.5°、距离计划中心18 cm时（0.5°，18 cm）淋巴结靶区剂量变化超过5%，达到5.58%；（1°，15 cm）时V 100%变化达到8.96%，（1°，18 cm）时V 100%变化达到14.5%。按 d=2πr(α/360)增加原淋巴结靶区外放边界，引入相应旋转误差后，原淋巴结靶区D 95%、V 100%参数变化均<1%。 结论:在宫颈癌长靶区放疗中，淋巴结靶区剂量学参数的变化随着旋转误差的增大而逐渐增大，随着与计划中心的距离增加而逐渐增大。应按 d=2πr(α/360)对不同位置淋巴结靶区增加外放边界，避免欠量。

目的:研究加速器机械和剂量误差对胶质瘤容积旋转弧形调强放疗（VMAT）计划剂量验证γ通过率的影响。方法:选取2022年7月至2023年7月同济大学附属同济医院放射治疗科20例高级别脑胶质瘤病例的VMAT，使用医科达直线加速器和PTW调强验证工具进行验证，统计通过率。利用软件修改这些VMAT计划的某些参数模拟加速器运行过程中可能出现的机械和剂量误差，获得改造后的计划。使用上述设备重新对改造后的VMAT计划进行验证，统计通过率，与原计划的通过率进行比较分析。结果:机械误差[机架的角度、准直器到位误差和多叶准直器（MLC）不同类型的到位误差]和辐射剂量误差（MU）对胶质瘤VMAT计划的γ通过率均有影响，进一步的研究表明MLC的误差比机架的旋转角度、准直器的相对位置偏离和MU对绝对剂量验证γ通过率有更加明显的影响。结论:针对胶质瘤患者的VMAT计划，应根据检测仪器的性能采用合适的通过率指标，并尽可能使用绝对剂量验证。

目的 探究通过容积调强弧形治疗(VMAT)共面电弧调节放疗的强度,头部倾斜的位置是否对放疗剂量的分布产生影响.方法 2015-2017年间500例头部肿瘤患者接受头部放疗并保持头部倾斜位置,通过旋转原始CT图像获得模拟的非倾斜CT图像资料.计划靶区剂量30 Gy,海马区最大剂量限制为16 Gy,视神经、视交叉与眼球的剂量＜37.5Gy.采用配对t检验对相关剂量学参数进行比较.结果 平均头部倾斜角度为(11.12°±0.68°);均匀性指数与适形指数倾斜与非倾斜相比分别降低(8.3±9.6)％(P=0.033)与(5.2±4.1)％(P=0.009);头部倾斜位置海马区剂量较非倾斜位置平均降低(13.6±6.2)％(P=0.004);晶状体剂量平均降低(15.5±11.1)％(P=0.008);视神经与眼球的剂量亦分别降低(6.8±5.6)％(P=0.013)与(8.6±6.5)％(P=0.016).结论 VMAT全脑放疗时通过将头部倾斜适当角度可明显改善靶体积的辐射剂量分布,同时降低海马区与视觉系统的辐射剂量,从而保证治疗的同时减少对患者认知与记忆功能的相关影响.

目的 通过比较不同旋转容积调强放疗(全弧VMAT和分段弧VMAT)治疗胸中段食管癌的剂量学差异,分析应用分段弧VMAT治疗胸中段食管癌的可能性.方法 选择1 1例胸中段食管癌患者,分别设计全弧VMAT、分段弧VMAT两种治疗计划,统计并比较靶区(PTV)、危及器官(肺、脊髓、心脏)、以及机器总跳数(MU)等参数的剂量学差异.应用SPSS17.0软件对两组数据进行配对t检验分析.结果 全弧VMAT计划PTV D95(t-7.699,P=0.000)、D98(t=-6.384,P=0.000)、均匀性指数(HI)(t=10.423,P=0.000)均优于分段弧VMAT,分段弧VMAT肺的平均剂量、V5(t=-4.048,P=0.002)要优于全弧VMAT.靶区的适形度指数(CI)、MU、双肺的V10、V20差异无统计学意义(P＞0.05).结论 胸中段食管癌放疗时应用全弧VMAT、分段弧VMAT均可以满足靶区临床要求,但分段弧VMAT可以明显减少肺低剂量区域照射范围.

目的 基于Halcyon加速器,比较研究采用不同旋转弧数量(2Arc,3Arc,4Arc)的容积弧形调强放射治疗(Volumetric Intensity-modulated Arc Therapy,VMAT)计划的剂量学差异.方法 随机选取宫颈癌术后的患者20例,依次进行CT模拟定位,靶区及危及器官勾画,基于同一CT图像分别进行2Arc,3Arc,4Arc的VMAT放疗计划设计,评估靶区及危及器官的剂量分布.结果 2Arc组,3Arc组,4Arc组的靶区剂量覆盖均满足临床处方剂量要求.4Arc组的靶区适形度指数(Conformity Index,CI)最高,均匀性指数(Homogeneity index,HI)最低(P<0.05).针对膀胱、直肠、小肠和骨髓的体积平均剂量,4Arc组有明显减低(P<0.05);脊髓D0.1cc和左侧股骨头D5结果统计具有统计学差异(P<0.05),4Arc组最低;右侧股骨头D5,3Arc组和4Arc组的结果无统计学差异(P>0.05).3Arc组和4Arc组的平均MU数(Monitor Unit)无统计学差异(P>0.05).结论 宫颈癌术后患者采用4Arc的VMAT计划设计可以获得较优的剂量分布,其中靶区剂量分布更均匀,剂量投照更准确,危及器官平均剂量有所降低,机器MU数和执行时间没有显著的增加,综合考虑推荐使用4Arc的VMAT计划设计.

背景 与目的:由于传统加速器机架无法跨过180°,对于肿瘤靠近背侧的患者,常采用拼接弧的方式进行放疗计划设计,虽能提高肿瘤控制率,但会增加机架空转时间,同时也会增加机架与患者碰撞的风险.对比分析联影可旋转540°加速器与传统360°加速器(不跨越180°)在容积弧形旋转调强放疗(volumetric-modulated arc therapy,VMAT)计划执行时的潜在优势.方法:按照不同弧长和任意起始角度,随机生成100个弧,按照机架运动轨迹的特性分别分为A、B两组,其中A组计划(540°机架)为可以跨越180°的弧;B组计划(360°机架)为两段位于180°两侧,由总弧长等于A组的两段弧拼接而成.通过轨迹模拟软件,采用double S velocity模型描述转动轨迹,进行复位情况下的执行效率模拟,并结合临床实际病例对A、B两组进行效率优势分析.结果:A组和B组总执行时间、出束时间接近,差异主要来自机器空转.结合临床实际场景,考虑复位,空转时间与双弧计划比例成正比,节省时间最大值为全双弧计划,节省约32 min.对于临床实际病例,全满弧计划执行时间最多可缩短约85 min.结论:540°机架在执行VMAT计划时,特别是对偏离人体中心的计划,在满足临床剂量分布的同时,可以节省机架空转和复位时间,提高治疗效率,并且能有效地避免机架与患者碰撞的风险.

目的:比较口咽癌自动固定野调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)计划和人工容积旋转弧形调强治疗(volumetric modulated arc therapy,VMAT)计划的剂量学参数等差异,评估自动IMRT计划在口咽癌中的应用可行性.方法:选取25例口咽癌患者,采用Pinnacle3计划系统分别为25例患者设计自动IMRT计划(IM-RTauto)和人工VMAT计划(VMATmanu),两组计划采用相同的靶区处方剂量、危及器官剂量体积限制和迭代次数.比较2组计划靶区的D95、Dmean、D2、适形度指数和均匀性指数(homogeneity index,HI)、危及器官的受照剂量、优化时间、机器跳数以及优化次数.结果:两组计划均满足临床处方剂量要求.VMATmanu组的靶区略优于IMRTauto组,其中原发肿瘤、高危亚临床病灶和阳性淋巴结等靶区的D2和HI优于IMRTauto组(P<0.05).IMRTauto组的危及器官剂量学参数优于VMATmanu组,其中IMRTauto组的脑干Dmax和下颌骨V50优于VMATmanu组(P<0.05),其余危及器官差异无统计学意义(P>0.05).IMRTauto组机器跳数增加了16.5％(P<0.05)、优化次数差异无统计学意义(P>0.05),但是计划优化时间明显少于VMATmanu组,优化时间减少了55.8％(P<0.05).结论:对于口咽癌,IMRTauto组可以获得与VMATmanu组类似的计划质量,同时显著提高了计划优化效率,具有临床可行性.

目的 比较剂量计算网格(Dose Calculation Grid Size,DCGS)大小对基于容积旋转弧形调强放疗技术(Volumetric Modulate Arc Therapy,VMAT)的脑肿瘤立体定向放疗(Steretactic Radiotherapy,SRT)剂量学参数和优化效率的影响,探索将SRT技术应用于脑肿瘤时最优的计算网格大小.方法 选取10例SRT脑肿瘤患者,均采用VMAT技术,处方剂量40 Gy,靶区体积范围2.8～37.7 cm3,相同优化条件下分别使用0.1、0.2和0.3 cm(DCGS1、DCGS2和DCGS3组)的剂量计算网格进行计划设计和评估.比较3组计划靶区的D95、D50、梯度指数(Gradient Index,GI)、适形度指数、危及器官的受照剂量、机器跳数和剂量计算时间.结果 DCGS1组的靶区GI和正常脑组织V5、V10、V15、V20、V25和Dmean均优于DCGS2和DCGS3组,与DCGS2相比分别下降了0.26、1.44％、1.23％、0.52％、0.25％、0.14％以及0.20 Gy(P<0.05),与DCGS3相比分别下降了0.60、3.11％、2.85％、1.25％、0.60％、0.33％以及0.45 Gy(P<0.05).DCGS1、DCGS2和DCGS3组的剂量计算时间分别为46.85、12.29和5.36 min.DCGS3组与DCGS2组和DCGS1组相比,计算时间分别降低了56.39％和88.56％(P<0.05).结论 综合考虑计划质量和优化效率,建议采用0.2 cm计算网格用于脑肿瘤SRT,若只考虑计划质量则建议采用0.1 cm计算网格.

目的 探究在Monaco计划系统中使用容积弧形调强放射治疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划时计算网格尺寸对于宫颈癌病例优化的影响.方法 选择在我院Monaco系统进行宫颈癌放疗的15例患者的CT图像,计划采用Monaco计划系统中VMAT旋转治疗方式,通过仅改变计划设计参数中计算网格尺寸(2、3、4、5、6、7、8 mm),得到计划的结果,并对此进行靶区和危及器官的受量分析.结果 以计算网格尺寸2 mm为参考,计划靶区剂量的D98、Dmean、D2和均匀指数(Homogeneity Index,HI)在计算网格尺寸为3 mm时出现明显差异(P<0.05),随着计算网格尺寸增大,Dmean、D2和HI仍差异显著(P<0.05).当计算网格尺寸为5 mm时,小肠的V40和结肠的V30、V40出现显著性差异(P<0.05);计算网格尺寸为4 mm时,膀胱的V45出现显著差异(P<0.05);计算网格尺寸为8 mm时,左股骨头出现显著性差异(P<0.05).结论 在Monaco计划系统中,对于宫颈癌患者计算网格尺寸为3 mm时是合适的选择,可为临床计划的设计提供一定的参考.在满足治疗效果的同时可提高治疗的效率.