容積旋轉調強放射治療（VMAT）技術作為一種新型的放射治療（放療）技術，通過照射過程中機架連續旋轉，連續改變劑量率、機架位置和多葉準直器葉片位置等，實現不同射野方向上的射束強度調整。其最大優勢在于能達到與傳統調強放療技術相似或更好劑量分布的同時，大大提高了治療效率。但作為新興技術，完整的VMAT執行方案還有待開發，現有的臨床數據相當有限。頭頸部腫瘤因其復雜的解剖結構，對放療計劃質量要求甚高，該文旨在對VMAT在頭頸部腫瘤的應用作一綜述，以期為VMAT在頭頸部腫瘤的臨床實施提供循證依據。
目的探究擺位系統誤差對乳腺癌患者實施調強放射治療的劑量學影響。 方法2012年10月對一典型乳腺癌改良根治術后患者分別設計常規三維適形切線野（CRT）、多野靜態調強（s-IMRT）、旋轉調強（VMAT）3種不同治療技術的計劃，在計劃中將治療中心點向患者左、右、腹、背、頭、腳方向分別平移3、6 mm模擬2種不同程度的系統誤差，共計39個計劃與原計劃進行比較，觀察不同治療技術間、不同平移距離，不同方向上的靶區及主要危及器官患側肺和心臟的劑量變化。 結果對于3 mm擺位系統誤差，靶區D95%于向背側s-IMRT降低4.0%，VMAT降低3.5%，向右（患側）s-IMRT降低3.0%，VMAT降低2.8%，其余均方向降低且＜1.6%。對于主要危及器官，系統誤差對s-IMRT技術的患側肺接受20 Gy劑量的體積影響大，對VMAT技術的患側肺接受10 Gy劑量的體積影響大。除此外，對主要危及器官患側肺及其他劑量參數影響均小（3 mm＜3%，6 mm＜6%）。系統誤差對3D-CRT技術的影響小（3 mm＜3%，6 mm＜6%）。6 mm的系統誤差對靶區及危及器官的影響與3 mm趨勢一致，僅變化程度更大，兩種調強技術的靶區D95%降低＞5%。 結論對乳腺癌改良根治術后的呈弧段狀、位于胸廓表面的放射治療靶區，s-IMRT和VMAT方式的調強治療技術對治療擺位系統誤差的影響程度相當，但較CRT技術更敏感，其中以向患者背側、健側方向偏移影響最大。改良根治術后乳腺癌調強治療的實施需要有較三維治療更高的位置精度保證。
目的比較治療計劃系統二級準直器（MLC）角度選擇對容積調強放射治療（VMAT）計劃質量與運行效率的影響，探索治療計劃設計的優化方案。 方法隨機選取2013年3月-12月治療的20例鼻咽癌患者，設定不同的MLC角度，進行同步加量的VMAT 逆向計劃設計，比較MLC角度對靶區和危及器官劑量分布、機器輸出跳數的差異。MLC角度分別設置為0、15、30、45、60°。 結果隨著MLC角度增大，靶區適形指數和均勻性指數有變差的趨勢，0°和15°計劃相對最優，45°和60°計劃對危機器官的保護不如其他角度好而且機器跳數明顯增加。 結論改變MLC角度對治療計劃會產生明顯影響，隨MLC角度增加，計劃質量與運行效率均有變差的趨勢，但是小范圍改變MLC角度理論上可以降低漏射線對人體的影響。
目的 在6種不同商用放射治療計劃系統（TPS）間傳遞一組患者數據，比較計算出的感興趣區域（ROI）體積值，研究分析傳遞導致的變化趨勢和程度。 方法 2010年10月－2013年12月，將四川大學華西醫院臨床治療的10例鼻咽癌患者數據，從Monaco TPS導入各計劃系統，分別讀取各個ROI的體積值，按照體積大小分為8組。分組計算相對于Monaco TPS的體積差異，進行統計分析。 結果 對于小體積的ROI，不同TPS中計算得到的體積值差異可達65% ；整體是ROI的體積越大相對差異越小。但對于每一個單個的ROI，其體積值的差異變化似乎是隨機的。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。 結論 采用醫學數字成像和通信協議傳輸ROI體積在不同系統中不同計算值的現象是普遍存在的。在兩個不同系統間進行直接的劑量體積直方圖比較之前，應該先評估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動的影響限制了放療精度的進一步提高。腫瘤追蹤放射治療技術是應對胸腹部腫瘤分次內運動的一個理想方法。本綜述簡要介紹了動態多葉光柵（DMLC）在腫瘤追蹤放射治療領域的研究進展及應用，包括 DMLC 追蹤方法、DMLC 追蹤系統的時間遲滯效應，以及 DMLC 追蹤的劑量學驗證三個方面。
【摘要】 目的 研究Monaco治療計劃系統中不同參數設置對容積旋轉調強放射治療(VMAT)計劃質量的影響，得出更合理的治療計劃參數設置以提高VMAT治療質量。 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，分別設置不同的計劃參數進行容積旋轉調強計劃優化，通過多種評估指標比較各VMAT計劃質量的差異，得出臨床所需的MSC、MSS、SSF、Sm、MMS和MDR共6個治療計劃參數對VMAT治療質量的影響。 結果 MSC、MSS和SSF的3個參數對VMAT治療質量不產生影響，有影響的Sm、MMS和MDR參數中，隨著Sm和MMS值的增大，VMAT計劃的劑量分布逐漸變差，但控制點數、機器跳數和照射時間均逐漸減小；隨著MDR值增大，VMAT治療的劑量分布先逐漸變差后不變，控制點數和機器跳數均是先增大后不變，而照射時間是先減小后不變。 結論 Sm、MMS和MDR 3個參數對VMAT計劃質量有較大影響，對不同的患者，設置合適的Sm、MMS和MDR值對提高計劃質量非常重要。【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 研究千伏級錐形束CT（kV-cone beam CT，kV-CBCT）影像用于鼻咽癌調強放射治療計劃劑量計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天放射治療時的kV-CBCT影像。用CIRS062密度模體和患者自身特定區域亨氏單位值（hounsfield unit，HU）映射的兩種方法重新刻度亨氏單位值-相對電子密度（HU-RED）表，分別進行劑量計算，并與在傳統扇形束CT（FBCT）影像上的原放射治療計劃結果進行對比，包括輻射劑量分布、靶區和危及器官的劑量體積直方圖（DVH）。 結果 kV-CBCT影像的治療計劃和原治療計劃在劑量分布和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標準的通過率），用基于模體的HU-RED表得到的治療計劃與原治療計劃對比，在經過等中心冠狀面、矢狀面和橫斷面的通過率分別為92.7%±3.5%、95.1%±3.1%和95.7%±3.4%，用基于患者的HU-RED表得到治療計劃與原治療計劃對比的通過率分別為94.8%±2.7%、96.6%±2.9%和97.4%±2.7%。DVH的統計數據表明，兩種方法得到的kV-CBCT治療計劃和原治療計劃相比較，靶區和危及器官劑量偏差大多數在2%以內。有1例因在橫斷面發生了明顯的旋轉誤差，導致在橫斷面的通過率很低，DVH統計數據較原計劃偏差較大。 結論 kV-CBCT影像可以用來做輻射劑量計算，基于患者自身影像生成的HU-RED表的治療計劃較原治療計劃有更高的符合度。【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.
肺部腫瘤會隨著人的呼吸運動而運動,為研究腫瘤運動周期內運動時段的不同對錐形束CT (CBCT)確定腫瘤靶區的影響,應用CIRS008胸部運動模體,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動,然后在振幅不變的情況下改變靶運動在近呼氣端與近吸氣端時間的比值(E/I)進行CBCT掃描。提取靶運動方向中心線上每個像素的CT值分析圖像中靶區對比度的變化,應用區域生長的方法自動勾畫靶區,并與根據小球運動軌跡計算的運動體積進行比較。結果顯示隨著E/I的增大,近呼氣端對比度升高而近吸氣端對比度降低。勾畫的靶區體積隨著E/I的增大而減小,當E/I=4,振幅A=1 cm時,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CBCT不能完整的反映靶的運動范圍,CBCT可能會低估肺部腫瘤的內靶區。
患者個體化容積旋轉調強放療（VMAT）質量保證（QA）過程是臨床調強放療實施流程中重要的一部分。計算劑量與實施劑量之間差異的容差限值和干預限值是 AAPM TG-218 報告認為的 VMAT QA 過程的關鍵部分，然而這兩個值在各放療中心之間尚無統一標準。本研究基于 AAPM TG-218 報告，應用統計過程控制（SPC）技術建立了采用 ArcCHECK 進行劑量驗證下不同部位 VMAT 計劃 γ 通過率的容差限值和干預限值。根據每個部位前 25 例處于受控狀態的 VMAT QA 結果計算相應部位的容差限值和干預限值，繪制單值控制圖持續監測了 287 例 VMAT 計劃的調強劑量驗證過程，并分析 QA 失控原因。腦部、頭頸部、腹部和盆腔部 VMAT QA 過程的容差限值分別為 94.56%、94.68%、94.34% 和 92.97%，干預限值分別為 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%），所有部位干預限值均高于 TG-218 通用干預限值（90%）。通過單值圖監測發現頭頸部失控的 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 例受測量設備校準錯誤影響。結果顯示 SPC 技術能有效監測 IMRT/VMAT QA 過程，根據不同部位設置相應的容差限值有助于探查 QA 失控原因。