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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6天前
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6天前
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头颈部肿瘤容积调强旋转放疗和适形调强放疗剂量学比较
编辑人员丨6天前
目的:比较头颈部肿瘤容积调强旋转放疗(VMAT)和适形调强放疗(IMRT)的剂量学差异。方法:选取2019年1月至2019年12月安徽医科大学第一附属医院经病理证实的46例头颈部肿瘤患者,所有患者采取仰卧位做CT模拟。勾画两个处方剂量水平的计划靶区(PTV),PTV70和PTV54,35次分割。使用同步加量计划。每例患者分别制定VMAT和IMRT计划,比较两者的剂量学差异。结果:VMAT计划PTV70的适形性指数(CI)95%高于IMRT计划(0.91±0.02 vs. 0.86±0.06),差异有统计学意义( t=4.933, P=0.004)。VMAT计划PTV54的均质性指数(HI)95%优于IMRT(0.09±0.04 vs. 0.26±0.02),差异有统计学意义( t=4.548, P=0.038)。VMAT的脊髓D 1%低于IMRT(37.62±4.34 vs. 40.93±7.45),差异有统计学意义( t=2.615, P=0.045)。VMAT的左腮腺剂量为(21.28±8.13)Gy,右腮腺剂量为(22.39±7.42)Gy,比IMRT[(22.73±11.42)Gy和(24.25±7.91)Gy]略低,但差异无统计学意义( t=0.703, P=0.322; t=1.134, P=0.315)。与IMRT相比,VMAT可大幅降低机器跳数(521±112 vs. 2 129±564),明显缩短患者治疗时间[(2.12±0.39)min vs.(9.18±2.62)min],差异均有统计学意义( t=18.957, P<0.001; t=18.213, P<0.001)。 结论:VMAT技术的剂量分布优于IMRT,危及器官受量降低,并且可减少机器跳数,缩短治疗时间。
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编辑人员丨6天前
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旋转误差对宫颈癌VMAT计划阳性淋巴结剂量影响及应对策略
编辑人员丨6天前
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。
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编辑人员丨6天前
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加速器机架旋转加速度约束条件对VMAT计划的影响研究
编辑人员丨6天前
目的:研究直线加速器机架旋转加速度设置,对多病种容积旋转调强(VMAT)计划剂量学、机器效率和计划验证结果的影响,探讨机器模型中机架加速度约束条件的优化选择。方法:分别选取10例鼻咽癌、非小细胞肺癌、乙状结肠腺癌腹膜后淋巴结转移和乳腺浸润性导管癌病例,在Pinnacle v9.10计划系统中建立允许机架旋转加速度变化和限制机架旋转加速度变化的两种机器模型,采用相同射野布置、优化目标参数和优化权重设计VMAT计划,分析各病种不同机架旋转加速度设置下靶区和危及器官剂量学变化,比较治疗时间和计划验证γ通过率的差异。结果:入组病例采用允许机架旋转加速度变化的机器模型:治疗时间显著低于机架匀速运动组( t=-6.751、-0.209、-19.523、-28.999, P<0.05),分别降低了15.27%、18.07%、19.71%和28.75%,同时影响靶区适形性和均匀性,但计划验证γ通过率均无统计学意义( P>0.05);对于鼻咽癌病例,脑干计划危及器官(PRV)最大剂量增加1.25%;对于肺癌病例,脊髓最大剂量和全肺 V20增加了1.19%和1.21%,全肺 V5降低了1.21%;对于腹膜后淋巴结放疗病例,双侧肾脏、肝脏、小肠和结肠平均剂量均有增加;对于乳腺癌病例,患侧肺 V10增加了1.66%,健侧肺平均剂量降低了7.45%。 结论:允许机架加速度变化模型设置可显著缩短计划治疗时间,提高治疗效率。虽一定程度上降低靶区适形性和均匀性,增加部分危及器官剂量,但仍符合临床剂量学要求。在Pinnacle v9.10机器模型机架加速度约束设置中,推荐使用允许机架变速运动设置。
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编辑人员丨6天前
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直线加速器机械和剂量误差对脑胶质瘤容积旋转弧形调强放疗计划验证通过率的影响
编辑人员丨6天前
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。
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编辑人员丨6天前
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锥形束CT图像引导对脊柱转移瘤立体定向放疗摆位误差的影响
编辑人员丨6天前
目的:探讨采用容积旋转调强放疗(VMAT)非均整器(FFF)模式下锥形束CT(CBCT)图像引导对脊柱转移瘤体部立体定向放疗(SBRT)摆位误差的影响。方法:回顾性分析吉林省肿瘤医院2020年8月至2022年1月15例行SBRT的脊柱转移瘤患者临床资料。骨转移灶放疗剂量32 Gy/4次,每次放疗前后均行CBCT扫描。每例患者行4次放疗,15例患者共进行60次SBRT,共获得120幅CBCT容积图像,对图像进行分析,计算系统误差(Σ)和随机误差(σ)。比较放疗前后的左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)方向上的平移摆位误差和旋转摆位误差,均以Σ±σ表示。结果:15例患者放疗前后X方向上的平移摆位误差分别为(0.14±0.27)cm、(0.07±0.19)cm( P<0.001),Y方向上分别为(-0.05±0.33)cm、(0.00±0.19)cm( P=0.001),Z方向上分别为(-0.13±0.19)cm、(-0.02±0.14)cm( P=0.012)。放疗前后X方向上的旋转摆位误差分别为(-0.31±0.76)°、(-0.09±0.34)°( P<0.001),Y方向上分别为(-0.13±0.88)°、(-0.07±0.36)°( P<0.001),Z方向上分别为(0.10±0.51)°、(0.16±0.38)°( P<0.001)。 结论:采用VMAT-FFF模式进行脊柱转移瘤SBRT时,应用CBCT校正后可缩小平移摆位和旋转摆位的Σ和σ,提高放疗精确性。
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编辑人员丨6天前
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基于环形加速器的RapidPlan模块在宫颈癌容积调强放疗中的研究
编辑人员丨6天前
目的:研究基于Halcyon 2.0环形医用直线加速器的RapidPlan模块在宫颈癌术后容积旋转调强(VMAT)计划设计的临床可行性及优势。方法:从数据库中选取98例临床宫颈癌病例,基于Halcyon 2.0设计VMAT人工放疗计划,导入到RapidPlan模块,训练得到优度较高的预测模型。另选取20例宫颈癌术后患者作为验证集,比较其人工计划与RapidPlan自动生成计划在剂量学、计划一致性、计划执行效率之间的差异。结果:RapidPlan自动计划能够获得与人工计划质量相当的靶区和危及器官剂量分布。对股骨头的保护略逊于人工计划,对脊髓的保护优于人工计划,两者差异具有统计学意义( t=4.71, P<0.001)。RapidPlan计划MU平均值为687.46 MU,较人工计划的平均值815.34 MU低,两者差异具有统计学意义( t=6.09, P<0.05)。Portal Dosimetry验证1 mm/1%的γ通过率RapidPlan的平均值为89.48%,人工计划为88.22%,差异具有统计学意义( t=3.35, P<0.05)。 结论:基于Halcyon 2.0平台的RapidPlan自动计划可以满足宫颈癌VMAT计划的临床需求,且具备一定优势。
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编辑人员丨6天前
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光学表面监测系统容积漫游技术体表影像在胸部肿瘤调强放疗中的应用价值
编辑人员丨6天前
目的:探讨光学表面监测系统(OSMS)容积漫游技术(VRT)体表影像在胸部肿瘤调强放疗中的应用价值。方法:回顾性病例系列研究。回顾性分析2021年9月至2022年10月华中科技大学同济医学院附属同济医院收治的65例行调强放疗的胸部肿瘤患者的临床资料。患者首次治疗行锥形束CT(CBCT)扫描并校正后利用OSMS获取VRT体表影像,后续治疗以VRT影像为基准,利用OSMS的六维床自动移动功能摆位,记录六维方向移床值,再行CBCT扫描并记录左右方向(X轴)、头脚方向(Y轴)和腹背方向(Z轴)平移误差和旋转误差。六维自动移床校正后,再记录此时的医学数字成像和通信(DICOM)体表影像实时δ(RTD)值,并获取新的VRT影像。CBCT配准误差值为VRT影像引导摆位误差,CBCT配准误差值与移床移动值之和为体表标记线引导摆位误差,CBCT配准误差值与记录的DICOM影像的RTD值之和为DICOM影像引导摆位的理论误差。对比分析VRT影像与体表标记线、DICOM影像引导摆位的优劣。结果:65例患者包括男性42例,女性23例;年龄[ M( Q1, Q3)]58岁(51岁,64岁)。VRT影像引导摆位在X、Y、Z轴上的线性误差[ M( Q1, Q3)]分别为0.6 mm(0.3 mm,1.2 mm)、1.2 mm(0.5 mm,2.4 mm)、1.1 mm(0.5 mm,1.9 mm),旋转误差分别为0.4°(0.1°,0.7°)、0.4°(0.1°,0.6°)、0.4°(0.2°,0.6°);标记线引导摆位的线性误差分别为1.6 mm(0.9 mm,2.6 mm)、2.2 mm(1.1 mm,3.8 mm)、1.0 mm(0.4 mm,1.8 mm),旋转误差分别为0.7°(0.3°,1.2°)、0.5°(0.2°,0.8°)、0.5°(0.2°,0.8°);DICOM影像引导摆位的线性误差分别为1.1 mm(0.6 mm,1.9 mm)、2.1 mm(1.0 mm,3.4 mm)、1.3 mm(0.6 mm,3.1 mm),旋转误差分别为0.6°(0.2°,1.1°)、0.7°(0.3°,1.1°)、0.7°(0.2°,1.1°)。与标记线引导摆位相比,除Z轴线性误差( P=0.218)外,VRT影像引导摆位其余误差均低(均 P<0.001);与DICOM影像引导摆位比较,VRT影像引导摆位X、Y、Z轴线性误差和旋转误差均低(均 P<0.01)。 结论:VRT影像引导摆位优于传统的体表标记摆位和DICOM影像摆位,OSMS VRT体表影像可有效提高胸部肿瘤调强放疗的摆位精度和稳定性,减少摆位误差。
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编辑人员丨6天前
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加速器运行误差对盆腔肿瘤容积旋转调强放疗计划剂量验证的影响
编辑人员丨6天前
目的:研究加速器机架旋转角度、机器跳数(MU)、准直器到位和多叶准直器(MLC)叶片到位等误差对容积旋转调强放疗(VMAT)计划剂量验证γ通过率的影响。方法:选取已行VMAT的直肠癌和宫颈癌各10例,分别引入加速器各参数运行误差。通过比较引入误差计划与临床计划的剂量验证γ通过率,分析各参数误差对γ通过率的影响及其敏感性。结果:评价指标取3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm时,引入机架旋转误差、机器跳数误差和准直器到位误差后的直肠癌和宫颈癌计划相比临床计划的剂量验证γ通过率变化均<7.0%,引入两侧MLC叶片反向、相向、同向运动误差后,每毫米误差导致绝对剂量验证γ通过率变化分别<19.13%、18.53%、0.19%,19.87%、20.01%、0.42%和23.11%、23.45%、0.65%。结论:执行VMAT计划时,相比机架旋转角度误差、机器跳数误差、准直器到位误差和MLC叶片同向偏移误差,MLC叶片反向或相向运动误差对绝对剂量验证γ通过率的影响更加明显,评价指标取3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm时绝对剂量验证γ通过率受加速器各参数误差影响依次递增。执行特定患者剂量验证时,应适当使用评价指标并以绝对剂量验证γ通过率为评估计算和测量剂量分布一致性的参考指标。
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编辑人员丨6天前
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不同体积脑转移瘤对容积旋转调强计划摆位误差的敏感性
编辑人员丨2024/6/15
目的:探讨不同体积脑转移瘤对容积旋转调强(VMAT)计划摆位误差的敏感性.方法:在头部CT图像上设置5个球形模拟多发脑转移瘤,体积依次为0.5 cm3(V1)、1.7 cm3(V2)、4.0 cm3(V3)、8.1 cm3(V4)和14.0 cm3(V5).制定单等中心5弧非共面VMAT计划,等中心点到各靶区的距离为5 cm.通过旋转治疗床模拟绕Z轴旋转的摆位误差θ(-3.0°~3.0°,步长为0.5°),通过移动等中心在三维轴向(X/Y/Z)上的位置模拟平移误差(-3.0 mm~3.0 mm,步长为0.5 mm),不改变优化条件的情况下,重新计算剂量分布.记录旋转、平移后靶区的覆盖率,并归一到未发生摆位误差下的相对覆盖率.运用线性回归法,分析不同体积脑转移瘤靶区覆盖率与体积的相关性.结果:随着旋转误差的增加,靶区相对覆盖率逐渐下降.恒定旋转误差情况下,靶区相对覆盖率与体积呈线性相关(θ=0.5°,P=0.006;θ=1.0°,P=0.024;θ=1.5°,P=0.028;θ=2.0°,P=0.019;θ=2.5°,P=0.014;θ=3.0°,P=0.007),随着靶区体积增加,靶区相对覆盖率逐渐上升.当旋转误差θ<0.5°时,无论大体积靶区(14.0 cm3)还是小体积靶区(0.5 cm3),其靶区相对覆盖率变化均小于2%.随着平移误差的增大,靶区相对覆盖率逐渐下降.相对于大体积靶区,小体积靶区对平移误差更为敏感.当平移误差<0.5 mm时,大体积靶区相对覆盖率变化<2%,而小体积靶区(0.5 cm3)的相对覆盖率下降接近5%.结论:旋转误差恒定情况下,靶区相对覆盖率与体积呈线性关系.相对于大体积靶区,小体积靶区对平移误差更为敏感.建议对于小体积靶区在实施立体定向放射外科VMAT计划时,旋转误差应控制在0.5°以内,平移误差应控制在0.5 mm以内.
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编辑人员丨2024/6/15
