容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療（VMAT）技術(shù)作為一種新型的放射治療（放療）技術(shù)，通過(guò)照射過(guò)程中機(jī)架連續(xù)旋轉(zhuǎn)，連續(xù)改變劑量率、機(jī)架位置和多葉準(zhǔn)直器葉片位置等，實(shí)現(xiàn)不同射野方向上的射束強(qiáng)度調(diào)整。其最大優(yōu)勢(shì)在于能達(dá)到與傳統(tǒng)調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)相似或更好劑量分布的同時(shí)，大大提高了治療效率。但作為新興技術(shù)，完整的VMAT執(zhí)行方案還有待開(kāi)發(fā)，現(xiàn)有的臨床數(shù)據(jù)相當(dāng)有限。頭頸部腫瘤因其復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)放療計(jì)劃質(zhì)量要求甚高，該文旨在對(duì)VMAT在頭頸部腫瘤的應(yīng)用作一綜述，以期為VMAT在頭頸部腫瘤的臨床實(shí)施提供循證依據(jù)。
目的探究擺位系統(tǒng)誤差對(duì)乳腺癌患者實(shí)施調(diào)強(qiáng)放射治療的劑量學(xué)影響。 方法2012年10月對(duì)一典型乳腺癌改良根治術(shù)后患者分別設(shè)計(jì)常規(guī)三維適形切線(xiàn)野（CRT）、多野靜態(tài)調(diào)強(qiáng)（s-IMRT）、旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)（VMAT）3種不同治療技術(shù)的計(jì)劃，在計(jì)劃中將治療中心點(diǎn)向患者左、右、腹、背、頭、腳方向分別平移3、6 mm模擬2種不同程度的系統(tǒng)誤差，共計(jì)39個(gè)計(jì)劃與原計(jì)劃進(jìn)行比較，觀(guān)察不同治療技術(shù)間、不同平移距離，不同方向上的靶區(qū)及主要危及器官患側(cè)肺和心臟的劑量變化。 結(jié)果對(duì)于3 mm擺位系統(tǒng)誤差，靶區(qū)D95%于向背側(cè)s-IMRT降低4.0%，VMAT降低3.5%，向右（患側(cè)）s-IMRT降低3.0%，VMAT降低2.8%，其余均方向降低且＜1.6%。對(duì)于主要危及器官，系統(tǒng)誤差對(duì)s-IMRT技術(shù)的患側(cè)肺接受20 Gy劑量的體積影響大，對(duì)VMAT技術(shù)的患側(cè)肺接受10 Gy劑量的體積影響大。除此外，對(duì)主要危及器官患側(cè)肺及其他劑量參數(shù)影響均小（3 mm＜3%，6 mm＜6%）。系統(tǒng)誤差對(duì)3D-CRT技術(shù)的影響?。? mm＜3%，6 mm＜6%）。6 mm的系統(tǒng)誤差對(duì)靶區(qū)及危及器官的影響與3 mm趨勢(shì)一致，僅變化程度更大，兩種調(diào)強(qiáng)技術(shù)的靶區(qū)D95%降低＞5%。 結(jié)論對(duì)乳腺癌改良根治術(shù)后的呈弧段狀、位于胸廓表面的放射治療靶區(qū)，s-IMRT和VMAT方式的調(diào)強(qiáng)治療技術(shù)對(duì)治療擺位系統(tǒng)誤差的影響程度相當(dāng)，但較CRT技術(shù)更敏感，其中以向患者背側(cè)、健側(cè)方向偏移影響最大。改良根治術(shù)后乳腺癌調(diào)強(qiáng)治療的實(shí)施需要有較三維治療更高的位置精度保證。
目的比較治療計(jì)劃系統(tǒng)二級(jí)準(zhǔn)直器（MLC）角度選擇對(duì)容積調(diào)強(qiáng)放射治療（VMAT）計(jì)劃質(zhì)量與運(yùn)行效率的影響，探索治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。 方法隨機(jī)選取2013年3月-12月治療的20例鼻咽癌患者，設(shè)定不同的MLC角度，進(jìn)行同步加量的VMAT 逆向計(jì)劃設(shè)計(jì)，比較MLC角度對(duì)靶區(qū)和危及器官劑量分布、機(jī)器輸出跳數(shù)的差異。MLC角度分別設(shè)置為0、15、30、45、60°。 結(jié)果隨著MLC角度增大，靶區(qū)適形指數(shù)和均勻性指數(shù)有變差的趨勢(shì)，0°和15°計(jì)劃相對(duì)最優(yōu)，45°和60°計(jì)劃對(duì)危機(jī)器官的保護(hù)不如其他角度好而且機(jī)器跳數(shù)明顯增加。 結(jié)論改變MLC角度對(duì)治療計(jì)劃會(huì)產(chǎn)生明顯影響，隨MLC角度增加，計(jì)劃質(zhì)量與運(yùn)行效率均有變差的趨勢(shì)，但是小范圍改變MLC角度理論上可以降低漏射線(xiàn)對(duì)人體的影響。
目的 在6種不同商用放射治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）間傳遞一組患者數(shù)據(jù)，比較計(jì)算出的感興趣區(qū)域（ROI）體積值，研究分析傳遞導(dǎo)致的變化趨勢(shì)和程度。 方法 2010年10月－2013年12月，將四川大學(xué)華西醫(yī)院臨床治療的10例鼻咽癌患者數(shù)據(jù)，從Monaco TPS導(dǎo)入各計(jì)劃系統(tǒng)，分別讀取各個(gè)ROI的體積值，按照體積大小分為8組。分組計(jì)算相對(duì)于Monaco TPS的體積差異，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 結(jié)果 對(duì)于小體積的ROI，不同TPS中計(jì)算得到的體積值差異可達(dá)65% ；整體是ROI的體積越大相對(duì)差異越小。但對(duì)于每一個(gè)單個(gè)的ROI，其體積值的差異變化似乎是隨機(jī)的。Raystation TPS中70%、Pinnacle TPS中38.75%、Eclipse TPS中88.75%、Masterplan TPS中97.5%、iPlan TPS中83.13%的ROI體積比Monaco TPS中的值小。 結(jié)論 采用醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信協(xié)議傳輸ROI體積在不同系統(tǒng)中不同計(jì)算值的現(xiàn)象是普遍存在的。在兩個(gè)不同系統(tǒng)間進(jìn)行直接的劑量體積直方圖比較之前，應(yīng)該先評(píng)估ROI體積的一致性。
在胸腹部腫瘤患者的放射治療中，腫瘤受呼吸及其他生理運(yùn)動(dòng)的影響限制了放療精度的進(jìn)一步提高。腫瘤追蹤放射治療技術(shù)是應(yīng)對(duì)胸腹部腫瘤分次內(nèi)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)理想方法。本綜述簡(jiǎn)要介紹了動(dòng)態(tài)多葉光柵（DMLC）在腫瘤追蹤放射治療領(lǐng)域的研究進(jìn)展及應(yīng)用，包括 DMLC 追蹤方法、DMLC 追蹤系統(tǒng)的時(shí)間遲滯效應(yīng)，以及 DMLC 追蹤的劑量學(xué)驗(yàn)證三個(gè)方面。
【摘要】 目的 研究Monaco治療計(jì)劃系統(tǒng)中不同參數(shù)設(shè)置對(duì)容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放射治療(VMAT)計(jì)劃質(zhì)量的影響，得出更合理的治療計(jì)劃參數(shù)設(shè)置以提高VMAT治療質(zhì)量。 方法 2010年1-5月間治療3例患者，為食管癌、宮頸癌和鼻咽癌各1例，分別設(shè)置不同的計(jì)劃參數(shù)進(jìn)行容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃優(yōu)化，通過(guò)多種評(píng)估指標(biāo)比較各VMAT計(jì)劃質(zhì)量的差異，得出臨床所需的MSC、MSS、SSF、Sm、MMS和MDR共6個(gè)治療計(jì)劃參數(shù)對(duì)VMAT治療質(zhì)量的影響?！〗Y(jié)果 MSC、MSS和SSF的3個(gè)參數(shù)對(duì)VMAT治療質(zhì)量不產(chǎn)生影響，有影響的Sm、MMS和MDR參數(shù)中，隨著Sm和MMS值的增大，VMAT計(jì)劃的劑量分布逐漸變差，但控制點(diǎn)數(shù)、機(jī)器跳數(shù)和照射時(shí)間均逐漸減小；隨著MDR值增大，VMAT治療的劑量分布先逐漸變差后不變，控制點(diǎn)數(shù)和機(jī)器跳數(shù)均是先增大后不變，而照射時(shí)間是先減小后不變。 結(jié)論 Sm、MMS和MDR 3個(gè)參數(shù)對(duì)VMAT計(jì)劃質(zhì)量有較大影響，對(duì)不同的患者，設(shè)置合適的Sm、MMS和MDR值對(duì)提高計(jì)劃質(zhì)量非常重要。【Abstract】 Objective To investigate the impacts of parameter settings on the quality of plans for the volumetric modulated arc therapy (VMAT) with Monaco treatment planning system. Methods Three patients who underwent VMAT from January to May 2010 were selected. The planning optimizations were processed by setting different planning parameters, including MSC, MSS, SSF, Sm, MMS and MDR, respectively. Then the quality of each plan with a certain set of parameters was evaluated by various evaluation indexes. The differences of quality among different plans were analyzed by comparing these indexes. Results There was no influence on the quality of VMAT planning for the parameter MSC, MSS and SSF to be set with different values. However, the other three parameters, MSC, MSS and SSF , affected the quality of VMAT planning with different values. Along with the aggrandizement of Sm and MMS value, the dose distribution of VMAT plans gradually became bad, while the number of control points, machine monitor units and irradiation time were gradually reduced. And along with the aggrandizement of MDR value, the dose distribution of VMAT plans became bad gradually until a constant state was reached, and both the number of control points and machine monitor units increased at first and then kept constant, while irradiation time decreased at first and then kept constant. Conclusion The selections of parameter Sm, MMS and MDR impact the quality of VMAT planning greatly. It is very important to set the suitable value of Sm, MMS and MDR to get the best planning quality for patients with different complexity.
【摘要】 目的 研究千伏級(jí)錐形束CT（kV-cone beam CT，kV-CBCT）影像用于鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放射治療計(jì)劃劑量計(jì)算的可行性和精確度。 方法 2010年7-9月7例鼻咽癌患者 ，獲取每例患者的第1天放射治療時(shí)的kV-CBCT影像。用CIRS062密度模體和患者自身特定區(qū)域亨氏單位值（hounsfield unit，HU）映射的兩種方法重新刻度亨氏單位值-相對(duì)電子密度（HU-RED）表，分別進(jìn)行劑量計(jì)算，并與在傳統(tǒng)扇形束CT（FBCT）影像上的原放射治療計(jì)劃結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，包括輻射劑量分布、靶區(qū)和危及器官的劑量體積直方圖（DVH）?！〗Y(jié)果 kV-CBCT影像的治療計(jì)劃和原治療計(jì)劃在劑量分布和DVH上有較好的一致性。在劑量分布的比較上采用了γ分析（2%/2 mm標(biāo)準(zhǔn)的通過(guò)率），用基于模體的HU-RED表得到的治療計(jì)劃與原治療計(jì)劃對(duì)比，在經(jīng)過(guò)等中心冠狀面、矢狀面和橫斷面的通過(guò)率分別為92.7%±3.5%、95.1%±3.1%和95.7%±3.4%，用基于患者的HU-RED表得到治療計(jì)劃與原治療計(jì)劃對(duì)比的通過(guò)率分別為94.8%±2.7%、96.6%±2.9%和97.4%±2.7%。DVH的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，兩種方法得到的kV-CBCT治療計(jì)劃和原治療計(jì)劃相比較，靶區(qū)和危及器官劑量偏差大多數(shù)在2%以?xún)?nèi)。有1例因在橫斷面發(fā)生了明顯的旋轉(zhuǎn)誤差，導(dǎo)致在橫斷面的通過(guò)率很低，DVH統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較原計(jì)劃偏差較大?！〗Y(jié)論 kV-CBCT影像可以用來(lái)做輻射劑量計(jì)算，基于患者自身影像生成的HU-RED表的治療計(jì)劃較原治療計(jì)劃有更高的符合度。【Abstract】 Objective To evaluate the feasibility and accuracy of dose calculation based on cone beam CT (CBCT) data sets for intensity modulated radiation therapy (IMRT) planning of nasopharyngeal cancer (NPC). Methods Seven NPC patients were selected. The kV-CBCT images for each patient were acquired on the first treatment day. Two correction strategies were used to generate the cone beam HU value vs relative electron density calibration tables which named CIRS062 phantom based HU-RED tables and patient specific HU-RED tables respectively for dose calculation. The dose distributions and dose volume histograms (DVHs) of the target and organs at risk (OAR) based on kV-CBCT images were compared to the plans based on the fan-beam CT (FBCT). Results The DVH and dose distribution comparison between plans based on the FBCT and those on the CBCT showed good agreements. The γ analysis with a criterion of 2 mm/2% was used for the comparison of dose distribution at the coronal plane, sagital plane and cross plane through the isocenter point. The passing rate from phantom based HU-RED tables were (92.7±3.5) %, (95.1±3.1) %, and (95.7±3.4)%, respectively. The passing rates from the patient specific HU-RED tables were (94.8±2.7) %, (96.6±2.9) %, and (97.4±2.7) %, respectively. The dose difference between plans based on CBCT and those based on FBCT was within 2% at most patients by analyzing DVH based parameters. Only one patient who had significant rotation setup error resulted in the low passing rate and disagreement in DVH. Conclusion The CBCT images can be used to do dose calculation in IMRT planning of NPC. The differences between plans based on HU-RED tables generated by specific patient and the original plans are less than those between plans based on CIRS062 phantom based HU-RED tables and the original plans.
肺部腫瘤會(huì)隨著人的呼吸運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng),為研究腫瘤運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)段的不同對(duì)錐形束CT (CBCT)確定腫瘤靶區(qū)的影響,應(yīng)用CIRS008胸部運(yùn)動(dòng)模體,取直徑分別為1 cm和3 cm的球形靶模擬肺部腫瘤的正弦運(yùn)動(dòng),然后在振幅不變的情況下改變靶運(yùn)動(dòng)在近呼氣端與近吸氣端時(shí)間的比值(E/I)進(jìn)行CBCT掃描。提取靶運(yùn)動(dòng)方向中心線(xiàn)上每個(gè)像素的CT值分析圖像中靶區(qū)對(duì)比度的變化,應(yīng)用區(qū)域生長(zhǎng)的方法自動(dòng)勾畫(huà)靶區(qū),并與根據(jù)小球運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算的運(yùn)動(dòng)體積進(jìn)行比較。結(jié)果顯示隨著E/I的增大,近呼氣端對(duì)比度升高而近吸氣端對(duì)比度降低。勾畫(huà)的靶區(qū)體積隨著E/I的增大而減小,當(dāng)E/I=4,振幅A=1 cm時(shí),直徑分別為1 cm和3 cm的小球,體積分別減小了48.2%和22.7%;研究表明E/I增大時(shí)CBCT不能完整的反映靶的運(yùn)動(dòng)范圍,CBCT可能會(huì)低估肺部腫瘤的內(nèi)靶區(qū)。
患者個(gè)體化容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療（VMAT）質(zhì)量保證（QA）過(guò)程是臨床調(diào)強(qiáng)放療實(shí)施流程中重要的一部分。計(jì)算劑量與實(shí)施劑量之間差異的容差限值和干預(yù)限值是 AAPM TG-218 報(bào)告認(rèn)為的 VMAT QA 過(guò)程的關(guān)鍵部分，然而這兩個(gè)值在各放療中心之間尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本研究基于 AAPM TG-218 報(bào)告，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）技術(shù)建立了采用 ArcCHECK 進(jìn)行劑量驗(yàn)證下不同部位 VMAT 計(jì)劃 γ 通過(guò)率的容差限值和干預(yù)限值。根據(jù)每個(gè)部位前 25 例處于受控狀態(tài)的 VMAT QA 結(jié)果計(jì)算相應(yīng)部位的容差限值和干預(yù)限值，繪制單值控制圖持續(xù)監(jiān)測(cè)了 287 例 VMAT 計(jì)劃的調(diào)強(qiáng)劑量驗(yàn)證過(guò)程，并分析 QA 失控原因。腦部、頭頸部、腹部和盆腔部 VMAT QA 過(guò)程的容差限值分別為 94.56%、94.68%、94.34% 和 92.97%，干預(yù)限值分別為 93.82%、92.54%、93.23% 和 90.29%。除盆腔部外，腦部、頭頸部和腹部容差限值均接近 TG-218 通用容差限值（95%），所有部位干預(yù)限值均高于 TG-218 通用干預(yù)限值（90%）。通過(guò)單值圖監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)頭頸部失控的 VMAT QA 為 1 例，腹部和盆腔部各 2 例，其中 4 例受擺位誤差影響，1 例受測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)錯(cuò)誤影響。結(jié)果顯示 SPC 技術(shù)能有效監(jiān)測(cè) IMRT/VMAT QA 過(guò)程，根據(jù)不同部位設(shè)置相應(yīng)的容差限值有助于探查 QA 失控原因。