目的:研究利用盆腔迭代锥形束CT(CBCT)图像用于治疗计划剂量计算的可行性分析，为自适应放疗提供图像保障。方法:使用Varian Halcyon 2.0环形加速器对CIRS 062 M模体(CIRS, Norfolk, VA, USA)进行扫描，测量其不同散射条件下的CT值并计算其平均值，建立锥形束CT-电子密度转换曲线(iterative Cone-beam CT to electron density，ICBCT-ED)。采集CIRS 002PRA盆腔调强专用模体的CT和不同位置的ICBCT图像，设计基于CT图像的VMAT计划，移植至ICBCT图像上，重新进行剂量计算，比较靶区、危及器官及三维体积剂量 γ通过率的差异。以患者实际治疗计划为基准，回顾性分析10例盆腔患者全流程三维剂量 γ通过率的差异。 结果:无散射体的孤立模式与全散射中心位置的CT值偏差较大，最大偏差144 HU。其他全散射位置与中心位置CT值相近，最大偏差<50 HU。基于盆腔模体不同位置处的ICBCT图像的计算结果，无论靶区还是危及器官的剂量偏差均<1 Gy。与基于CT图像的计划相比，基于ICBCT图像的三维剂量 γ通过率1%/1 mm和2%/2 mm的平均值分别为(88.86±1.18)%和(98.38±0.89)%。10例盆腔肿瘤患者2%/2 mm和3%/3 mm的平均值范围分别为90.03%~95.43%和93.58%~97.78%。最差结果为膀胱过充盈引起的外轮廓变化造成的剂量差异，2%/2 mm和3%/3 mm的三维剂量通过率仅为85.90%和92.90%。 结论:在足够的散射条件下，重建ICBCT-ED转换曲线，利用Halcyon直线加速器的ICBCT图像进行治疗计划设计，其精度是可以满足临床应用的标准的，为将来的自适应放疗提供了保障。

目的:探讨新型封闭机架直线加速器机房的细节设计，优化机房的射线防护及布局。方法:根据放射防护最优化原则和国家辐射防护技术标准，结合Halcyon加速器结构特性，从机房空间布局、屏蔽计算、电器设施、净化通风和温湿度控制等因素进行讨论，分析该设备机房与传统加速器机房建设的区别。结果:Halcyon整机结构紧凑，采用封闭环形机架设计且自带主束屏蔽装置，提高机房空间利用率的同时极大降低辐射防护压力，经过优化的机房设计布局，可以排除隐患，避免设计缺陷，防止因设计失误给设备运行带来不良后果。结论:Halcyon加速器整机结构不同于以往常规加速器，应充分考虑细节设计，才能保证辐射防护最优化，为后期设备安装、调试及运行打下良好基础，保证投入使用后能够为患者及医护人员创造良好的治疗环境。

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。

目的 比较快速旋转的环型加速器Halcyon双弧(HL2arc)、三弧(HL3arc)鼻咽癌容积旋转调强放疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)的计划质量和出束时间,并评估Halcyon与传统C型加速器Trilogy在危及器官(Organs at Risk,OARs)保护上的差异.方法 选取46例接受VMAT计划的鼻咽癌患者,使用相同的勾画轮廓和剂量限值分别设计HL2arc、HL3arc Halcyon VMAT和Trilogy双弧VMAT计划(T_VMAT).比较HL2arc和HL3arc的靶区覆盖、OARs的剂量指标和治疗效率,评估Halcyon计划HL3arc和T_VMAT的脊髓、脑干、口腔、喉、眼球的平均剂量Dmean.结果 所有研究的VMAT计划都达到了目标覆盖率的要求,原发灶PTV_6996的D98%指标HL3arc(6993.08±54.68)cGy高于HL2arc(6983.95±48.38)cGy,D2%指标HL3arc(7412.07±80.97)cGy低于HL2arc(7432.17±81.31)cGy,HL3arc原发灶靶区的覆盖更优且均匀性增加(HI小于HL2arc).甲状腺、喉、左侧腮腺的平均剂量HL3arc低于HL2arc,左侧腮腺的V30 HL3arc降低了1.17%(P<0.05).相较于Trilogy,脊髓、脑干、甲状腺、口腔和喉的平均剂量HL3arc计划分别降低了856.64、258.27、167.76、169.20、184.83 cGy(P<0.05).HL3arc与HL2arc的机器跳数无统计学差异,出束时间分别为(100.7±4.7)s和(82.6±12.0)s.结论 Halcyon鼻咽癌VMAT计划HL3arc的剂量学获益优于HL2arc,与C型Trilogy相比,HL3arc的OARs平均剂量更低.

目的:研究针对预装光束流数据(RBD)Halcyon1.0直线加速器建立合适的临床调试流程,确保调试结果满足临床治疗要求.方法:根据Halcyon加速器的特点和以往加速器、治疗计划系统验收实践,结合美国医学物理家协会(AAPM)和国际原子能机构(IAEA)相关报告以及国内外相关文献,选择有针对性的质量控制工具,从Halcyon直线加速器临床调试、Eclipse治疗计划系统调试、Halcyon直线加速器质量保证(QA)和质量控制(QC)以及Eclipse治疗计划系统QA和QC的4项内容进行检测,并建立相应的规程.结果:Halcyon直线加速器机架及准直器综合旋转等中心3D误差半径为0.64 mm,虚拟等中心与治疗中心的一致性较好,最大到位精度位置偏差0.7 mm.10 cm处深度剂量百分比(PDD)为63.3％,在容差1％范围内.机器表现(MPC)检测结果均在阈值范围内,等中心大小为0.67 mm.内置模型数据与实测数据一致性较好.旋转过程中机架速度、多叶准直器(MLC)运动速度及剂量率的控制准确性均较好,所有偏差控制均<2％.碳纤维治疗床Surface和Interior的CT值分别为-750 HU和-950 HU.医学物理学实践指南(MPPG)5.a所有基础野测试均满足要求.TG119调强测试,调强放射治疗(IMRT)和Rapidarc两种技术靶区内点剂量偏差分别为-0.003±0.011和-0.012±0.006,置信限分别为0.025和0.024.结论:Halcyon直线加速器测量数据和Eclipse计划系统预装数据有着较好的一致性,IMRT及Rapidarc调试结果均在AAPM及相关文献的推荐范围内,可满足临床治疗需求.预装数据和部分参数验证可为加速器调试提供参考依据.

目的 利用三维水箱验证Halcyon v2.0加速器的"典型射线数据"(Representative Beam Data,RBD)并分析差异,验证Halcyon v2.0加速器RBD精度.方法 测量均基于Blue Phantom2三维水箱和Accept(v7.2)三维水箱软件.使用CC13电离室测量百分深度曲线,使用PFD,SFD测量射野离轴比曲线,使用CC13和SFD分别测量大、小射野输出因子并通过"菊链链接"进行连接.并利用Python以及Matlab自设计程序对比RBD和我中心实际测量数据(MeasData)以及MeasData和治疗计划系统计算数据(CalcData)之间的偏差.结果 对于百分深度剂量RBD和MeasData之间以及MeasData和CalcData,在1 mm/1％,2 mm/2％,3 mm/3％标准下的通过率均超过99％.对于射野离轴比,RBD和MeasData之间在1 mm/1％标准下的平均通过率为93.54％±5.42％,2 mm/2％标准下的平均通过率为99.43％±1.16％,3 mm/3％标准下为100％,MeasData和CalcData之间在1 mm/1％标准下的平均通过率为99.07％±1.35％,2 mm/2％和3 mm/3％标准下为100％.对于射野输出因子,射野大小小于2 cm×2 cm的射野输出因子数据偏差在1％～3％之间,射野大小大于等于2 cm×2 cm的射野数出因子偏差均小于1％.结论 利用三维水箱和合适的探测器可以对RBD进行完整的验证,本研究所得到的测量结果符合临床要求,所使用的测量方法可对其他加速器的数据验证起到参考作用.

目的 研究使用瓦里安Halcyon直线加速器对宫颈癌术后患者进行规范化治疗.方法 随机选择28例宫颈癌术后放疗患者,对其进行CT模拟定位、靶区及危及器官勾画,并设计3～4个全弧的容积调强计划,对剂量分布、调强验证、摆位误差、穿射剂量等结果进行分析.结果 28例计划均满足临床治疗标准.靶区适形度、剂量跌落及均匀性指数的平均值分别为0.992、3.911、1.064;独立核查3Dγ通过率平均值为99.386％;Portal Dosimetry面剂量2％/2 mm 3Dγ通过率平均值为97.120％;Arccheck面剂量2％/2 mm、3％/3 mm通过率平均值分别为95.560％、99.180％;点剂量平均偏差-0.117％;合成野穿射剂量一致性平均值97.308％.结论 Halcyon 1.0新型"环形"机架加速器在宫颈癌术后盆腔放疗中能获得较优的剂量分布和较快的执行效率,基于电子射野影像系统的分次间剂量检测能有效发现治疗过程中体重及内部器官的变化.

目的 探究使用Halcyon V2.0加速器对乳腺癌保乳术后患者进行规范化放射治疗的临床效果.方法 随机选取乳腺癌保乳术后患者41例,依次进行CT模拟定位、靶区和危及器官勾画,根据患者实际情况,对17例患者进行容积弧形调强放射治疗(Volumetric Intensity-Modulated Arc Therapy,VMAT)计划设计,24例患者设计固定野调强放射治疗(Fix Field Intensity-Modulated Radiation Therapy,FF-IMRT)计划.对治疗计划的剂量分布、γ通过率验证、穿射剂量和摆位误差等方面进行分析评估.结果 41例患者计划均满足临床治疗标准,VMAT计划的均匀性指数、适形度指数及剂量跌落指数的平均值为0.07、0.90、2.15,FF-IMRT计划的为0.08、0.81、1.96.VMAT计划的Portal Dosimetry面剂量2 mm/2％的3Dγ通过率平均值为99.9％,FF-IMRT计划的为99.6％.VMAT计划治疗中合成野穿射剂量一致性的平均值为86.98％,FF-IMRT计划的为81.31％.结论 结果表明,Halcyon V2.0新型环形加速器在乳腺癌保乳术后放疗中,具有较快的执行效率,较好的剂量分布和可靠的计划计算结果,展示出了精准放疗的优势.

目的 探讨TOMO加速器机房屏蔽计算方法是否适用于Halcyon加速器.方法 选择一改建Halcyon"环形"直线加速器机房为模型,分别采用C型臂加速器、TOMO加速器两种机房的屏蔽计算方法进行屏蔽计算.评价建设单位的屏蔽设计是否满足防护要求,并比较两种方法的计算结果的差异是否有统计学意义.结果 两种计算方法均发现建设单位设计的屏蔽措施满足防护要求.两种方法的计算结果差异无统计学意义(t=-1.432,P＞0.05).结论 TOMO加速器机房屏蔽计算方法适用于Halcyon加速器机房的屏蔽计算.