螺旋断层治疗系统(HT)是一种集调强放射治疗和影像引导放射治疗于一体的放射治疗系统，是目前最先进的放疗设备之一。考虑其与常规直线加速器质量保证的差异，由国家癌症中心/国家肿瘤质控中心提出，多家医疗单位共同参与制定了本指南。指南包括国内医疗机构HT用于临床工作的验收项目、操作制度、应急预案等内容，明确了质量控制的测试方法、评价标准、检测频率。指南结合国内医疗单位实际情况给出了推荐性检测项目，主要包括机械精度、剂量输出与分布、激光定位系统、治疗床运动精度、MVCT影像系统质控检测、临床治疗计划验证等具体实施方法步骤，使得指南具有很强的可操作性。本指南能给临床工作人员提供质量保证技术指导，使HT质量保证工作有章可循，可提高放射治疗的准确性和精度。对国内各医疗机构建立规范HT质量保证体系具有指导意义。

目的:分析宫颈癌根治性图像引导放疗(IGRT)对靶区剂量的影响，探讨其合理应用模式。方法:选取2012—2016年于中国人民解放军总医院第七医学中心行螺旋断层放疗(HT)的20例宫颈癌患者，应用兆伏级CT(MVCT)图像在HT自适应模块上进行重建及模拟，分别得到有/无图像引导下的受照剂量参数；将各单次剂量分布和对应的融合CT图像传输至形变软件中进行剂量叠加得到总剂量参数。结果:无图像引导的模拟计划(Plan 2)的CTV、GTV和子宫体各方向位移均大于图像引导下的计划(Plan 1)，以腹背方向和宫体位置变化最大；CTV、宫体V 45Gy、V 50Gy、D 98%、D mean和GTV的V 50Gy均低于Plan 1( P<0.05)；Plan 1左右位移与CTV和宫体D 2%、D 98%呈负相关( P<0.05)，头脚位移与GTV的V 45Gy、V 50Gy呈负相关( P<0.05)，腹背位移与宫体D 98%呈负相关( P<0.05)；Plan 2左右位移与CTV的D 2%和宫体V 50Gy呈负相关( P<0.05)，头脚位移与CTV的D 98%和宫体D 98%、D mean、V 45Gy、V 50Gy呈负相关( P<0.05)，腹背位移与CTV的D 98%和宫体D 98%、D mean、V 45Gy、V 50Gy及GTV的D mean、V 45Gy呈负相关( P<0.05)。 结论:宫颈癌调强放疗中宫体位移较大且CTV低量区主要位于宫体，IGRT可明显降低位置偏差带来的剂量学差异。

目的:分析双靶区螺旋断层治疗(HT)中不同图像引导范围对各独立靶区放疗精确度的影响，为临床提供参考。方法:28例双靶区单计划HT患者根据靶区分布情况分为头胸组(15例)，胸盆组(13例)。所有患者按整体、头侧靶区、脚侧靶区不同范围进行图像配准，分析各种配准范围下PTV CT对CTV MVCT的体积覆盖率、CTV CT和CTV MVCT的体积相似性指数及几何中心偏差。 结果:头胸组和胸盆组结果近似。整体配准时两靶区的覆盖率、体积相似性指数及几何中心偏差差异均无统计学意义( P>0.05)。当只配准某个靶区时，该靶区体积相似性指数和几何中心偏差都明显优于未配准靶区( P<0.05)；对于单个靶区而言，单独配准该靶区时所得覆盖率、体积相似性指数及几何中心偏差最优，整体配准时次之，另一侧靶区配准时最差( P<0.05)。 结论:单独配准某个靶区可能会降低另外靶区的放疗精度，双靶区单计划放疗时图像引导范围应包含所有靶区或者分开配准。

目的:开发一种基于深度学习神经网络的方法将宫颈癌MVCT图像转换为具有高信噪比和高对比度的伪kVCT图像,从而提供宫颈癌自适应放疗需要的患者三维解剖图像和定位信息,引导加速器实现精确放疗.方法:收集54例宫颈癌患者的MVCT和kVCT图像组成数据集,随机选择44例样本作为训练集,并将剩下的10例样本作为测试集.采用加入门控机制和多通道数据输入的循环生成对抗网络(CycleGAN)基于MVCT合成伪kVCT图像.采用平均绝对误差(MAE)、峰值信噪比(PSNR)和结构相似度指数(SSIM)等影像学成像质量评估参数,评估网络训练效果.结果:5通道MVCT-5通道kVCT图像与MVCT图像对比,MAE从(24.9±0.7)HU降至(17.8±0.3)HU,PSNR从(29.8±0.2)dB升至(30.7±0.2)dB,SSIM从0.841±0.007升至0.898±0.003.结论:该方法生成的伪kVCT在降噪和增强对比度方面具有优势,同时能够减少剂量计算中对额外MV-kVCT电子密度校准的需求.伪kVCT的剂量计算能力与MVCT相当,为伪kVCT影像应用于图像引导自适应放疗提供了可能.

目的:对比研究TOMO Radixact螺旋断层放射治疗系统不同迭代重建(IR)算法对兆伏级CT(MVCT)成像系统图像质量的改善及对自动配准精度的影响,探索适合临床应用的重建算法.方法:使用MVCT成像系统分别扫描Tomo-Phantom HE型模体和Catphan604型模体,分析MVCT图像重建算法中的标准(STD)算法、迭代重建通用(IR-G)算法、迭代重建软组织(IR-ST)算法3种重建算法生成的3组图像,分别计算3组图像的噪声指数(NI)、图像均匀性指数(UI)、调制传递函数(MTF)、低对比度可见度(LCV)和对比度噪声比(CNR).利用Lucy模体进行自动配准算法准确性测试,通过对左右方向(x轴)、头脚方向(y轴)、垂直方向(z轴)以及y轴的自由旋转(Roll)4个维度的配准数据进行其对自动配准精度的影响验证分析.结果:IR-G和IR-ST重建算法的NI分别为39.58±0.10和14.62±0.26,优于STD算法的39.58±0.10,UI分别为19.87±0.83和15.84±2.51,优于STD算法的24.51±1.81,LCV分别为2.50±0.03和1.74±0.11,优于STD算法的3.67±0.04,且均有明显提升,但MTF50%的高对比度分辨率分别为0.23和0.21 lp/mm,低于STD的0.32 lp/mm,整体图像质量IR重建算法优于STD重建算法.自动配准算法准确性测试中,y轴方向上IR-G和IR-ST算法的配准精度分别为(0.360±0.142)mm和(0.245±0.050)mm,均高于STD算法的(0.145±0.136)mm,差异有统计学意义(Z=6.0、15.0,P＜0.05),其余方向的配准精度差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:IR算法在噪声、均匀性及低对比度分辨率上均有优势,但高对比度分辨率有所降低,高对比度分辨率的降低并未导致自动配准精度降低.

目的 研究和分析局部晚期直肠癌新辅助治疗TOMO摆位误差.方法 回顾性收集我科2020年11月至2022年8月收治的22例局部晚期直肠癌患者进行研究,其中男性15例、女性7例,中位年龄65岁,均经病理证实为直肠腺癌.在接受放射治疗之前,会为每位病患进行MVCT扫描,这样可以帮助我们将其与模拟定位计划图像进行对准.在TOMO治疗的过程中,记录了4个不同方向(X、Y、Z和Roll)的四维数据用于校准,并得出图像匹配数据.此外,还针对治疗过程中病患的位置误差进行了分析,并提出了相应的控制策略.结果 经过观察,22名局部晚期直肠癌患者经过TOMO治疗后,发现了摆位误差差异大的5次与差异小的5次在X、Y、Z和ROLL方向的摆位误差(x±s)分别为:差异大的5次(x±s)是(2.16±0.49)mm、(10.57±1.07)mm、(3.88±3.32)mm、(1.11±0.41)mm;差异小的5次(x±s)是(2.08±0.64)mm、(2.11±0.84)mm、(3.30±1.35)mm、(1.21±0.42)mm;Y轴差异有统计学意义(P<0.05),而X、Z、ROLL3组的差异无统计学意义(P>0.05);此外,通过摆位误差分析,结果 显示膀胱横径及膀胱上下径之间差异无统计学意义(P>0.05).膀胱到左右两侧股骨头距离及到尾骨距离摆位误差分析差异亦无统计学意义(P>0.05).结论 通过对局部晚期直肠癌新辅助TOMO治疗摆位数据分析后,在膀胱充盈保持较好一致性的情况下,直肠状态对于摆位重复性的影响更显著.

目的 分析宫颈癌根治性外照射图像引导与否对直肠和膀胱受照剂量的影响,探讨IGRT技术合理应用的模式.方法 选取2012—2016年于陆军总院行HT的宫颈癌患者20例.每次治疗前均进行MVCT扫描,应用MVCT图像在HT的自适应模块上进行剂量重建,得到当次的受量,并模拟出该次无图像引导下的受量;将各单次剂量分布和对应的融合CT图像传输至形变软件MIM6.0中进行剂量叠加,得到总照射剂量.对比图像引导与否对直肠及膀胱受量和体积的影响.结果 无图像引导的Plan-2的直肠和膀胱受量均高于图像引导下的Plan-1,其中直肠Dmax、V50及膀胱V50均不同(P=0.040、0.000、0.047);分次间初次治疗的Dmax和V50及治疗第13~21次的直肠V50与Plan-1比差异有统计学意义(P=0.047、0.037,P=0.009、0.017、0.028),首次及21~23次放疗的膀胱Vmax、V50与Plan-1比接近有统计学意义(P=0.061、0.053,P=0.072、0.058).结论 图像引导可以降低直肠和膀胱的受照剂量及体积,尤其是直肠从图像引导获益更大;建议外照射半量左右(13次左右),肿瘤退缩明显时段,重新定位修改治疗计划;对于难以实现全程图像引导的情况下,进行选择性的图像引导,也可以达到有效地降低直肠和膀胱损伤发生的效果.

目的 应用螺旋断层放疗系统兆伏级螺旋断层(megavoltage computed tomography,MVCT)图像研究儿童髓母细胞瘤放疗不同定位方式的摆位误差.方法 回顾性分析21例接受螺旋断层放疗系统放疗的儿童髓母细胞瘤患者,其中8例采取俯卧位定位固定,13例采取仰卧位定位固定.两组患者治疗前均行MVCT扫描,MVCT扫描图像与计划CT图像进行配准.比较分析两组在各个方向上的摆位误差.结果 俯卧位定位固定头颈部X、Y和Z轴方向上的摆位误差分别为(1.97±1.66) mm、(2.52± 1.76)mm和(6.04 ±3.82)mm,腰椎部X、Y和Z轴方向上的摆位误差分别为(4.15 ±2.66)mm、(5.29±3.53)mm和(5.84 ±4.75) mm.仰卧位定位固定X、Y和Z轴方向上的头颈部摆位误差分别为(1.44±1.37)mm、(2.17±1.73) mm和(3.05 ±2.19)mm,腰椎部X、Y和Z轴方向上的摆位误差分别为(2.78±1.96) mm、(2.97±1.80)mm和(3.49 ±2.91)mm.两组头颈部摆位误差在X和Z轴方向上比较,差异均具有统计学意义(均P ＜0.05);腰椎部摆位误差在X、Y和Z轴方向上比较,差异均具有统计学意义(均P ＜0.05).俯卧位定位固定的腰椎部相对头颈部的误差在X、Y和Z轴方向上分别为(4.63±3.01) mm、(4.23±2.93) mm和(5.31 ±4.89) mm,仰卧位定位固定的腰椎部相对头颈部的摆位误差在X、Y和Z轴方向上分别为(2.90 ±2.14)mm、(2.43±2.00) mm和(3.57 ±2.77) mm.两组摆位误差在X、Y和Z轴方向上比较,差异均具有统计学意义(均P ＜0.05).结论 髓母细胞瘤患者采用仰卧位定位固定比俯卧位定位固定摆位精确性和重复性更好.

目的:探讨螺旋断层放射治疗(HT)系统兆伏级CT(MVCT)在头颈部肿瘤放射治疗中扫描条件的设定.方法:选取11例头颈部肿瘤患者,行MVCT扫描时采用不同层厚与范围组合,将扫描和计划图像配准后,对配准部位的进出(LNG)、左右(LAT)、升降(VRT)及旋转(ROLL)4个方向的偏差值进行分析.结果:对于鼻咽癌等靶区长的患者,相同扫描范围4 mm和6 mm的不同扫描层厚在LAT、LNG、VRT和ROLL的4个方向偏差值均无统计学差异;当不同扫描范围为颅底-下颏及喉-锁骨上时,在LAT、VRT和ROLL的3个方向的偏差值有明显统计学差异(t=-5.48,t=-2.56,t=-3.82;P<0.05).对于垂体瘤等靶区短的患者,采用不同的扫描层厚及范围,配准结果无统计学差异.结论:靶区较长的头颈部肿瘤,可选择较宽层厚减少扫描时间,需关注不同配准区域形成结果的差异;对于靶区短的肿瘤,可采用较窄的层厚提高图像质量,使其易于临床配准.

目的:通过测量膀胱体积变化,评估宫颈癌调强放疗过程中膀胱变化对自身及临床靶区(clinical target volume,CTV)的影响.方法:20例国际妇产科协会(FIGO)分期在Ⅱ～Ⅲ期行单纯性放疗的宫颈癌患者参与该研究,利用螺旋断层放疗自带的图像引导放疗技术(image guided radiation therapy,IGRT),以每5次为单位,得到各单位中第1、3次治疗前长扫的兆伏级CT图像(megavohage computed tomography,MVCT).将图像上传至MIM形变软件,并重新勾画靶区及危及器官(organ at risk,OAR),利用形变软件得到该分次治疗过程中靶区及OAR的大小、位移及剂量参数,并与计划时所用的千伏级CT图像(kilovolt-age computed tomography,KVCT)进行比较.结果:当膀胱体积变化超过300 mL,或相对变化超过40％时,靶区在前后及上下方向位移增加,最小剂量降低,漏照体积增加(P＜0.05).当膀胱体积变化超过400 mL,或相对体积变化超过60％时,膀胱在前后及上下方向位移增大,膀胱最小剂量及V50升高,膀胱过照明显(P＜0.05).结论:尽管治疗过程中膀胱一致性较差,但似乎并未造成严重的靶区漏照及膀胱过照.只有当膀胱与定位时变化过大,超过300 mL(相对变化＞40％)时,会使靶区漏照,超过400 mL(相对变化＞60％)时,会使膀胱过照.所以与其刻意憋尿,不如遵从适度原则,在不影响OAR及靶区剂量参数的情况下,应以患者主观感到舒适为宜.