论文部分内容阅读
目前,调强计划的剂量验证方法有很多,而治疗前基于均匀模体的验证过程比较繁琐,且不能反应病人实际治疗时的受照射情况。利用电子射野影像系统(EPID)以及加速器日志文件(log file)对患者进行在体剂量验证是直接有效的放射治疗质量保证手段。目的:在修正EPID在放射治疗过程中随加速器机架旋转的位置误差的基础上,研究基于EPID的三维剂量验证系统应用于容积旋转调强放疗(VMAT)的可行性以及临床应用;研究基于log file的三维剂量验证系统应用于VMAT的可行性以及临床运用,并通过两组临床结果的对比分析以及模体测试来探测影响VMAT精度的误差因素。方法:选取30例VMAT患者(头颈部14例,腹部16例),在患者实际治疗过程中,采集EPID透射图像,然后对采集图像进行机械误差修正并导入EDose系统采用独立剂量算法进行在体剂量重建,再分别与治疗计划系统计算的剂量和首次重建得到的剂量进行比较,计算总剂量的Gamma值。另外还采用ArcCheck模体和成都剂量体模对EDose系统重建方法进行临床测试和部分误差模拟;同时对Mobius3D系统进行临床使用前的数据模型测试,在比较分析该系统的百分深度剂量(PDD)、输出因子(OF)和离轴曲线(Profile)与三维水箱测量数据的一致性后,将这批患者的计划文件导入Mobius3D系统,然后提取病人实际治疗时加速器生成的log file并根据该文件重建病人在三维方向上的剂量分布,再与计划系统计算的剂量分布对比得到Gamma通过率。统计对比分析根据不同重建方法所获得的Gamma通过率,找出其相关性并结合各病种的靶区与危机器官的DVH指标来分析影响VMAT精度的高危因素,可以为临床放疗QA(Quality Assurance)提供指导。结果:Mobius3D三维剂量验证系统临床使用前的数据模型测试:通过方野测试比较了该系统重新计算的PDD与三维水箱测量的PDD,剂量偏差均在±0.7%以内;该系统重新计算的Profile与测量的比较,除2cmX2cm射野内误差较大(2.62%)外,其它射野的野内误差均小于0.9%,野外误差也都在±1.4%以内,半影区除30cmX30cm和40cmX40cm大野外,其他射野的DTA通过率都在92%以上;该系统重新计算的输出因子与测量的相比较一致性较好,无明显差异。基于EPID和基于log file的三维剂量验证系统的临床应用结果:14例头颈部病人VMAT计划分别通过基于EPID和基于log-file两种方法重建在体剂量后,其三维剂量的 Gamma(3%,3mm)通过率的平均值分别为 91.58±2.72,97.79±2.00;16 例腹部病人则为90.96±2.58,98.28±1.51,并给出了临床靶区D98、D95、D50、D2以及各危机器官的执行剂量偏差。两组基于不同系统得到的Gamma通过率进行配对t检验的P值小于0.05,具有统计学意义,且存在一定的相关性。用ArcCheck模体和人体假模代替病人实测,EDose系统重建剂量平均通过率分别为97.38±1.42,93.76±3.09。另外,本研究还采用人体假模对摆位误差进行了模拟,部分结果显示临床上摆位误差对Gamma通过率有2%-9%的影响。结论:基于EPID的三维剂量验证系统在经过调试和机械位置误差修正后能够有效应用于临床VMAT在体剂量验证;基于log file的三维剂量验证系统在经过使用前的数据模型验证后能够有效应用于临床VMAT在体剂量验证。两种系统的临床重建结果具有一定的相关性,在头颈部肿瘤患者中趋势更加明显。两种重建剂量的方法均提供了基于患者解剖结构的DVH信息,可以对治疗靶区以及危机器官作具体的剂量误差评估,对临床质控具有一定的指导意义。