本文采用蒙特卡羅方法研究了橫向均勻磁場下,高能電子束在均勻水模中的劑量分布特點。結果顯示磁場對電子束劑量分布產生了明顯影響。這些影響包括電子束的射程明顯降低且在射程末端形成很高的劑量峰值,并隨后產生迅速的劑量跌落。此外,峰值與表面劑量比值也大幅增加。模擬結果表明,適當的磁場和電子線能量可以產生類似于重離子的深度劑量分布特性,這意味著磁場條件下的電子線放療具有相當大的應用前景,但同時為相應的劑量算法研究帶來了新的挑戰。
在放射治療中,混合筆束模型(HPBM)是一種計算電子束劑量分布的有效方法。而入射電子束的平均能量分布是影響HPBM精度的因素之一,特別是在電子束射程末端的地方。本文以蒙特卡洛(MC)程序對6~20 MeV范圍內電子束在水介質中平均能量分布模擬結果為基礎,提出了一種新的擬合公式,并將擬合公式和已有的經驗公式分別計算的平均能量代入到HPBM中,以美國高能電子束治療計劃聯合工作組(ECWG)實測電子束劑量分布的數據為參考,評估了該能量范圍內擬合公式的精度。結果顯示,由擬合公式計算平均能量得到的劑量分布精度有大約1%的提高。
為探討計劃驗證設備用于容積旋轉調強放療（VMAT）計劃驗證的γ通過率限值及其對多葉準直器（MLC）開合誤差的敏感性，本研究選取50例含順時針和逆時針兩個全弧的鼻咽癌VMAT計劃，對其中10例引入8種大小的MLC開合誤差，生成80例含誤差的計劃。首先，對單野和合成野使用計劃驗證設備進行驗證并執行劑量差異3%、距離差異2 mm、10%劑量閾值、絕對劑量全局歸一條件下的γ分析，再使用梯度分析研究合成野和單野對MLC開合誤差的敏感性，并使用受試者工作特征曲線（ROC）研究識別誤差的最佳通過率閾值。然后，對另外40例應用統計過程控制（SPC）方法計算γ通過率的容差限值和干預限值，將SPC容差限值、通用容差限值（95%）對誤差的識別能力與ROC最佳閾值對誤差的識別能力進行比較。研究結果顯示，對于合成野、順時針弧及逆時針弧，γ通過率隨每毫米MLC打開誤差下降的梯度分別為10.61%、7.62%及6.66%，隨每毫米MLC閉合誤差下降的梯度分別為9.75%、7.36%及6.37%。ROC方法得到的最佳閾值分別為99.35%、97.95%及98.25%；SPC方法得到的容差限值分別為98.98%、97.74%及98.62%。SPC容差限值與ROC最佳閾值較為接近，兩者均能識別全部±2 mm的錯誤，而通用容差限值只能部分識別，說明通用容差限值對部分較大的誤差并不敏感。因此綜合考慮易用性、精確性等因素，在臨床實踐中建議可使用實際射野角度合成測量的方法，并根據SPC方法制定與機構自身流程相適宜的通過率限值。綜上，期待本文研究結果可為各機構優化放療計劃驗證流程、設置合適的通過率限值、促進放療計劃驗證規范化提供一定的參考。