目的:研究基于联影直线加速器电子射野影像装置(EPID)在体剂量验证方法在临床中的应用。方法:选取河南省人民医院收治的68例行容积旋转调强放疗(VMAT)的肿瘤患者，其中，头颈部32例、胸部16例和腹盆部20例。每位患者均执行治疗前Arccheck剂量验证(Pre Arccheck)、治疗前EPID剂量验证(Pre EPID)，以及治疗中前3次和随后每周1次的扇形束计算机断层成像(FBCT)位置验证和在体EPID剂量验证(In vivo EPID)。当任一方向摆位误差(左右 x、头脚 y和垂直 z)均<3 mm时实施治疗，并根据 x、 y和 z计算三维摆位偏差 d；否则，执行位置校正。 结果:68例患者Pre EPID和In vivo EPID γ通过率分别为(99.97±0.1)%和(94.15±3.84)%，与Pre Arccheck的(98.86±1.48)%相比，差异有统计学意义( t＝－6.12、9.43， P<0.05)。胸部、腹盆部和头颈部的In vivo EPID γ通过率相比，差异无统计学意义( P>0.05)。Pre EPID γ通过率和首次In vivo EPID γ通过率的差值(5.56±3.72)%与对应的三维摆位偏差 d(1.46±1.51)mm之间无相关( P>0.05)。随着治疗进行，In vivo EPID γ通过率由第1周的(94.15±3.84)%逐步减小到第5周的(92.15±3.24)%；从第3周开始至第5周，In vivo EPID γ通过率与第1周的相比，差异均有统计学意义( t＝2.48、2.75、3.09， P<0.05)。 结论:3 mm内摆位误差不影响在体剂量验证的γ通过率，在体剂量验证γ通过率临床可接受阈值的确定仍需进一步的研究，同时在体剂量验证可为自适应放疗的临床应用提供一定的支持。

目的:探讨Halo-Vest支架对颈椎原发恶性肿瘤不同放疗技术剂量分布的影响。方法:选择10例曾接受Halo-Vest支架手术后进行放射治疗的颈椎原发恶性肿瘤患者进行回顾性研究，使用Monaco计划系统，在勾画Halo-Vest支架结构外轮廓的CT序列图像上设计调强放疗(IMRT)和容积旋转调强放疗(VMAT)计划，然后复制相同射野参数的IMRT和VMAT计划到不勾画Halo-Vest支架结构外轮廓的CT序列图像上重新计算剂量分布，比较靶区、危及器官和正常组织的剂量分布差异。结果:对于VMAT计划，两组计划的计划靶区(PTV)和计划肿瘤靶区(PGTV)的剂量学参数除PGTV 107%外的各参数平均差异均< 1%。相比外轮廓勾画Halo-Vest支架，外轮廓不勾画支架的图像计算的脊髓和脊髓-PRV平均最大剂量分别增加0.38和0.42 Gy( Z＝-2.803、-2.803， P<0.05)，脊髓和脊髓PRV Dmean分别增加0.35和0.37 Gy( Z＝-2.703、-2.801， P<0.05)。黏膜、甲状腺、腮腺、下颌骨、下颌关节和正常组织的 V5、 V30和 Dmean最大差异为0.74%。对于IMRT计划，两组计划的PTV和PGTV间剂量学参数差异较VMAT技术的差异增大，大部分差异超过1%，最大差异为4.55%。相比外轮廓勾画Halo-Vest支架，外轮廓不勾画支架的图像计算的脊髓平均最大剂量和脊髓-PRV最大剂量分别增加0.48和0.59 Gy( P>0.05)，脊髓和脊髓PRV的平均 Dmean分别增加0.57和0.59 Gy( Z＝-2.293、-2.293， P<0.05)。其他危及器官的最大差异为1.98%。 结论:CT图像外轮廓勾画或不勾画Halo-Vest支架结构，VMAT计划间剂量差异很小，临床上可以忽略，但IMRT计划间剂量差异偏大，需要考虑忽略或部分勾画Halo-Vest支架结构的外轮廓时对剂量分布带来的影响。

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。

小野剂量学是立体定向放射治疗、立体定向放射外科手术以及调强放疗等精确放疗技术中小照射野物理剂量精确性的理论基础。相比于常规射野，小野的应用增加了临床剂量的不确定度，而且剂量误差较常规射束大。为了确保小野剂量学和探测器标准化使用，在国家癌症中心/国家肿瘤质控中心的组织领导下，多家医疗单位共同参与，结合国内临床需求以及加速器特点等因素，建立了国内小野剂量学临床实践指南，内容主要涵盖了静态小野参考剂量和相对剂量的实践规程，使国内放疗单位能够安全可靠、快速准确地开展与小野相关的放射治疗技术。

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:提出一种基于元启发策略的放疗自动计划方法(ATP-STAR)，并验证其有效性。方法:ATP-STAR方法的主要过程为先对优化参数进行向量化编码，采用高斯卷积修正优化参数，再利用模拟退火选择备选优化参数向量集，结合射野通量优化，并行探索最优的优化参数组合，实现计划自动试错。选取20例肿瘤个体化差异较大的病例进行方法测试。邀请具备5年以上临床工作经验的物理师进行人工计划设计。人工计划和ATP-STAR计划均基于开源matRad计划系统完成，射野及处方剂量与临床治疗计划保持一致。分析不同病种ATP-STAR与人工计划的靶区和危及器官剂量学差异。结果:对靶区而言，ATP-STAR计划的均匀性优于人工计划(脑瘤： z＝2.28, P＝0.022;肺癌： z＝2.29, P＝0.022;肝癌： z＝2.11, P＝0.035)，脑瘤和肝癌ATP-STAR计划的适形性与人工计划相当，肺癌ATP-STAR计划的适形性略差于人工计划( z＝2.29, P＝0.022)。对脑瘤的危及器官而言，相比于人工计划，ATP-STAR计划的左眼晶状体 Dmean平均受量由2.19 Gy降至1.76 Gy( z＝2.28, P＝0.022)，左视神经 Dmean由11.36 Gy降至10.22 Gy( z＝2.28, P＝0.022)，右视神经 Dmax由32.92 Gy降至29.97 Gy( z＝2.10, P＝0.036)，垂体 Dmax由39.53 Gy降至35.21 Gy( z＝2.29, P＝0.022)。对肺癌的危及器官而言，ATP-STAR计划的脊髓 Dmax平均受量由38 Gy降至31.17 Gy( z＝2.12， P＝0.034)，双肺 Dmean由8.51 Gy降至8.07 Gy( z＝2.29, P＝0.022)，心脏 Dmean由3.21 Gy降至2.69 Gy( z＝2.29, P＝0.022)。对肝癌的危及器官而言，ATP-STAR计划的脊髓 Dmax由18.19 Gy降至14.76 Gy( z＝2.11， P＝0.035)，肝脏 Dmean由15.61 Gy降至14.45 Gy( z＝2.11, P＝0.035)，肾脏 Dmean由4.76 Gy降至4.04 Gy( z＝2.10, P＝0.036)。 结论:ATP-STAR方法较少依赖人工计划设计经验，易于推广，有望改善调强放疗计划质量及一致性，并节省临床人力和时间成本。

目的:研究螺旋断层调强放疗(HT)靶区外沿纵向剂量跌落的变化规律及影响因素，以便对临床关于计划衔接、靶区预处理以及执行效率等方面的应用进行指导。方法:回顾性选取2019年12月份郑州大学第一附属医院放射治疗部收治的8例头颈部肿瘤患者资料作为研究对象，使用德国西门子SOMATOM Definition AS大孔径定位CT在获得层厚为1 mm的头颈部图像中勾画计划靶区和剂量跌落结构。在计划设计时射野宽度(FW)分别选择5.0、2.5和1.0 cm，螺距分布选择0.430、0.287和0.215，调制因子使用默认值1.8，剂量计算网格选择最精细0.195 cm×0.195 cm，其余计划参数都保持一致。按照不同参数分别进行计划设计，并将结果进行单因素方差统计分析。结果:研究显示同一射野宽度下不同螺距变化曲线重合，因而螺距对剂量跌落没有影响，不同射野宽度变化曲线相互独立说明射野宽度对纵轴双向剂量跌落有影响，靶区外沿纵向的剂量跌落速度与射野宽度成反相关系：即射野宽度越大剂量跌落速度越慢，半影区越大；反之射野宽度越小剂量跌落速度越快，半影区越小。当剂量跌落至处方剂量50%时距靶区纵向边界的距离近似约等于射野宽度一半，而对于距靶区边界不同距离处的剂量值可通过拟合公式计算得到。射野宽度和螺距对靶区的适形度指数(CI)和均匀性指数(HI)影响较小，相对而言射野宽度为2.5 cm时靶区最佳。总治疗出束时间随射野宽度和螺距的增大而逐步降低。结论:当靶区分段治疗需要考虑计划衔接、执行效率及沿纵向剂量跌落控制时，可选择最佳的射野宽度、螺距等计划参数或根据纵向剂量跌落公式对衔接处靶区进行内收处理，以达到理想的剂量分布。

目的:探讨无均整器（FFF）模式在左侧乳腺癌术后深吸气屏气（DIBH）调强放疗中的价值。方法:回顾性病例系列研究。回顾性分析2021年1月年2022年12月于梅州市人民医院改良根治术后行DIBH调强放疗的21例左侧乳腺癌患者临床资料。分别用6 MV FFF模式下制订的计划（FFF组）和6 MV有均整器（FF）模式下制订的计划（FF组）在每例患者的DIBH模式CT上设计7野调强计划。比较两种计划下各靶区和危及器官剂量学参数和生物学参数以及剂量验证结果。结果:21例患者均为女性，年龄[ M（ Q1， Q3）]47岁（32岁，61岁）。FF组和FFF组靶区接受95%处方剂量的靶区占比（V 95%）分别为（95.9±0.8）%和（95.7 ±1.9）%（ t＝2.98， P＝0.089），最大剂量分别为（5 401±251）cGy、（5 424±201）cGy （ t＝2.85， P＝0.181），适形指数分别为0.88±0.05、0.87±0.06（ t＝0.32， P＝0.562），均匀指数分别为1.06±0.01、1.07±0.02（ t＝2.91， P＝0.009），等效均匀剂量（EUD）分别为（51.81±0.21）Gy、（51.97±0.20）Gy （ t＝0.51， P＝0.309），肿瘤控制率（TCP）分别为（99.68±0.01）%、（99.61±0.02）%（ t＝0.81， P＝0.560）。FFF组和FF组计划均符合要求，所有危及器官受照剂量均在临床可接受范围内，FFF组在左肺[5 Gy照射体积（V 5 Gy）、平均剂量（D mean）、EUD、正常组织并发症发生率（NTCP）]、右肺（V 5 Gy、D mean）、心脏（V 10 Gy、D mean、EUD、NTCP）和右侧乳腺（V 5 Gy、D mean、EUD）的辐射剂量均不同程度低于FF组，差异均有统计学意义（均 P<0.05）。FFF组和FF组机器跳数分别为（984±132）MU、（751±145）MU（ t＝-1.25， P<0.001），总出束时间分别为（1.4±0.3）min和（2.2±0.4）min（ t＝0.68， P<0.001）；单个射野出束时间分别为（12±7）s、（16±10）s（ t＝2.68， P＝0.001），FFF组患者每个射野出束时间均25 s以下；γ通过率分别为（97.1±2.8）%、（97.6±2.1）%（ t＝0.59， P＝0.484）。 结论:在左侧乳腺癌调强放疗中，FFF模式对危及器官的辐射剂量较低，并具有更高的剂量率和更短的治疗时间。FFF联合DIBH技术在乳腺癌调强放疗中具有积极的临床意义。

目的:基于卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)对多视角闪烁光处理，重建放射治疗中三维相对剂量分布。方法:利用互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器捕获正交三视角的荧光图像，将荧光图像转化为三维图像，输入已训练的卷积神经网络中进行剂量重建，分别评估不同射野重建剂量的伽马通过率、均方误差(MSE)、百分深度剂量(PDD)曲线和横向剂量分布(CBP)曲线。卷积神经网络模型为3D-Unet，其预先在虚拟数据集上进行训练。结果:以50%最大剂量为阈值，3%/3 mm为标准，所有射野重建分布中心层面伽马通过率和立体平均伽马通过率均超过90%，均方误差维持在1%以下。所有射野重建分布的PDD曲线均方误差在1‰以下，CBP曲线均方误差在1%以下。结论:本研究实现了一种基于深度学习的三维闪烁光重建方法，完善了基于塑料闪烁体的瞬时三维相对剂量验证。

目的:比较VenusX正交双层光栅加速器与瓦里安CLINAC IX和EDGE单层光栅加速器在海马保护全脑放疗中的剂量学差异。方法:选取2021年6月至2023年2月在上海市第一人民医院放疗科收治的40例多发脑转移患者，每例患者分别利用VenusX加速器和Varian EDGE及IX机型的3种加速器设计全脑治疗计划，在给定相同处方剂量、射野及计划限制约束条件下，比较3种计划的靶区、海马体及相邻危及器官的剂量学差异和计划执行效率差异。结果:对于计划靶区(PTV)而言，VenusX计划的近似最大剂量( D2)与IX计划相比，差异有统计学意义( t＝4.94, P<0.05)；VenusX计划近似最小剂量( D98)与EDGE计划相比，差异有统计学意义( t＝5.98, P<0.05)；VenusX计划的靶区适形指数(CI)分别与EDGE和IX计划比较，差异均有统计学意义( t＝－6.84、－14.30, P<0.05)；VenusX计划的剂量均匀性指数(HI)与IX计划相比，差异有统计学意义( t＝3.48, P<0.05)。对于危及器官而言，VenusX计划左右海马的最大剂量( Dmax)和平均剂量( Dmean)均低于EDGE和IX计划，差异均有统计学意义( t＝8.59~17.11, P<0.05)；VenusX计划左右眼晶状体、左右视神经和视交叉的最大剂量( Dmax)，较瓦里安两种机型对应的计划剂量有所降低，且差异均有统计学意义( t＝2.10~20.80, P<0.05)；VenusX计划中脑干的最大剂量( Dmax)与EDGE计划相比差异有统计学意义( t＝3.86, P<0.05)。在计划执行效率上，VenusX的机器跳数(MU)明显偏高，治疗时间有所增加，与EDGE和IX计划相比，差异均有统计学意义( t＝－56.48、－56.90, P<0.05)。 结论:3组治疗计划靶区剂量均达到处方要求，VenusX计划对于危及器官的保护效果优于瓦里安EDGE和IX计划。虽然VenusX执行效率有所下降，但由于其剂量率的提高缩短了实际治疗时间，可以满足临床要求。