摘要：目的探讨改造常规医用加速器实现超高剂量率放疗(Flash‐RT)的可行性,了解改造后Flash‐RT射线束的物理性能。方法改造Varian 23CX医用加速器,使设备在等中心处的电子线辐射平均剂量率不小于40 Gy/s。设计相关物理测量方案对不同源皮距条件下的实际辐射剂量率、改造后射线束的百分深度剂量(PDD)曲线和离轴剂量分布等参数进行测量。结果使用HD‐V2型胶片测量改造后9 MeV电子线的平均剂量率,出束设定时间为3、6 s一组的平均剂量率分别为97.9、99.27 Gy/s;在源皮距(SSD)为100、80、60 cm时,平均剂量率分别为99.3、168、297.5 Gy/s;改造后9 MeV射束PDD曲线的R_(100)、R_(50)分别为水下2.2、3.87 cm,电子射程Rp为4.58 cm,模体表面最大可几能量E_(p,0)为9.28 MeV,这些参数值均略高于常规9 MeV射束,表现为表面剂量略增加,高剂量坪区相对变宽;射野离轴剂量分布总体呈现中心轴最高,随离轴距离增加剂量逐渐下降的特点,在20 cm×20 cm,SSD为100 cm射野条件下,横向和径向离轴剂量分布曲线的半峰宽分别为16.6 cm和16.4 cm。结论改造后的常规医用加速器,射线束在等中心处的平均剂量率达到Flash‐RT要求,在SSD为60 cm条件下平均剂量率远高于开展Flash‐RT所需的至少40 Gy/s的要求。

摘要：目的探讨某医院M6型射波刀系统机房的辐射屏蔽问题。方法M6型射波刀系统输出6 MV X射线,剂量率1000 MU/min,射线泄漏辐射因子≤0.1%,最大上仰角18°。依据GBZ/T 201.2—2011《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(以下简称“GBZ/T 201.2—2011”)、NCRP 151号报告《兆伏级X、γ射线放射治疗设施机房屏蔽防护设计与评价》、英国现行电离辐射法规(Ionising Radiations Regulations 2017,以下简称“IRR 17”)推荐的计算方法,基于3种方法推荐的不同的剂量率控制水平估算机房所需的屏蔽墙体厚度,并与现有机房情况进行比较。结果①参照中国GBZ/T 201.2—2011标准、美国NCRP 151报告以及英国现行IRR 17法规推荐的计算方法,得到各关注点A、B、C、D、E、F、G、H、L、M1/M2所需的混凝土厚度分别为224.08、193.42、205.97、205.65、224.53、194.79、144.97、177.17、79.78、71.89 cm,105.34、99.94、114.33、106.77、118.91、95.92、71.51、86.16、95.02、85.47 cm,122.59、116.25、135.72、124.03、136.17、113.17、84.33、102.04、112.28、100.26 cm。②与国外两种方法相比,基于GBZ/T 201.2—2011方法计算四周所需的屏蔽墙厚度最大,其原因是为保障放射工作人员及周围公众的安全,我国职业卫生标准对机房外周围剂量当量率的控制水平要求较严格所致。结论①加速器机房改造为射波刀机房应充分考虑射波刀的技术特点,必要时可适当增加原加速器机房次屏蔽墙体的厚度。②机房防护改造应综合考虑屏蔽材料种类、所需厚度、施工难度等具体情况,在条件允许的情况下,可在机房墙外进行屏蔽补偿,以保证机房内的有效使用面积。

摘要：目的重新优化使用加速器立体定向放射外科(SRS)治疗3~6个脑转移灶的计划,评估减少海马剂量的可行性及靶区和危及器官剂量学的变化。方法收集2020年10月至2023年2月医院收治疗的23例单分次、单等中心、多靶区(3~6个脑转移瘤)SRS患者的数据进行剂量分析。定位CT和核磁共振图像融合,勾画靶区及海马区(勾画参照RTOG 0933),采用Eclipse15.0治疗计划系统设计TrueBeam加速器6MV非均整光子线两组计划:5个非共面容积旋转调强(VMAT)计划和保护海马的5个非共面VMAT重新优化计划。各向异性解析算法,处方剂量至少覆盖99%的计划靶体积(PTV),脑干最大剂量<12 Gy,视神经及视交叉最大剂量<8 Gy,限制大脑低剂量。海马剂量限制:RTOG 0933剂量限制(处方30 Gy/10 f时海马剂量限制条件D100%≤9 Gy,最大剂量≤16 Gy)海马接受剂量转换为单分次生物有效剂量,使用α/β=2(D100%≤4.21 Gy,最大剂量≤6.65 Gy)。分析两种计划的靶区和危及器官剂量分布差别。结果23个病例中有12例重新优化计划,8例实现了海马保留SRS。原计划对比重新优化的计划,海马最大剂量降低,处方99%PTV覆盖率、适形指数(CI)、跌落指数(GI)、脑组织(V_(4)、V_(8)、V_(12)、V_(16)、平均剂量)及机器跳数(MU)未见明显变化。结论与非海马保护计划相比,海马保护SRS计划并未降低靶区CI和GI指数,增加低剂量正常脑组织体积及增加治疗MU数,提示多发脑转移接受SRS治疗患者都应考虑到海马保护。

摘要：目的在Raystation计划系统上实现基于危及器官剂量预测和射野角度优化的食管癌调强放疗(IMRT)计划自动设计。方法选取50例食管癌IMRT计划数据作为训练集,训练危及器官剂量预测模型。另外选取20例病例应用RuiPlan自动计划脚本和人工方法分别进行计划设计,其中在自动计划中使用射野角度优化和危及器官剂量预测模型。配对t检验比较两组计划的剂量差异和工作效率。结果人工计划和自动计划计划靶体积的适形指数、均匀性指数,全肺V5Gy与脊髓Dmax均相近(均P>0.05)。自动计划的左肺和右肺V20Gy、Dmean较人工计划下降1.1%、0.37 Gy和1.2%、0.38 Gy(均P<0.05),心脏V30Gy、V40Gy、Dmean较人工计划下降5.1%、3.0%、1.41 Gy(均P<0.05)。自动计划的人工操作时间、计算机处理时间、机器跳数较人工计划分别减少了65.8%、14.1%、17.2%(均P<0.05)。结论RuiPlan自动计划脚本能够通过危及器官剂量预测和射野角度优化的方法提高食管癌计划设计效率,为食管癌放疗计划设计提供了另一种可选途径。

摘要：目的使用Raystation计划系统脚本,开发一种适用于多病种多计划类型的自动计划平台,以此提高计划设计效率。方法采用IronPython计算机语言和WPF用户界面框架编写应用程序,针对不同病种不同类型计划在设计中的差异问题,分别从处方识别、可视化计划参数输入和目标优化函数的设置方面进行程序设计。将该自动计划程序应用于全脑照射、鼻咽癌、宫颈癌、食管癌、乳腺癌病种的测试,包括IMRT和VMAT,对比人工计划评估计划设计效率,并选择全脑照射评估计划剂量学参数。结果程序应用中物理师只需输入并选择必需的计划参数,即可实现放疗计划自动设计。对比5个病种自动计划程序设计效率最大可以提高至2.4倍,全脑照射剂量学参数评估中,人工计划和自动计划均满足临床需求,靶区D2%、CI、HI相近(P>0.05),人工计划靶区D98%和晶体Dmax的平均值高于自动计划0.4%和7.1%(P<0.05)。结论本程序具备了自动计划系统的功能,能够实现多病种多类型放疗计划的自动设计,大幅提高计划设计效率,具有重要的临床应用价值。

摘要：目的基于4D剂量分布,探究呼吸运动对三维适形放疗(3DCRT)和滑窗调强放疗(SW-IMRT)的计划剂量分布的影响,评估在4D剂量模式下呼吸运动引起剂量误差的大小。方法使用动态胸部模体(CIRS-008A),设定振幅分别为5、10 mm的cos^(4)(x)和sin(x)波形的运动曲线。分别进行4DCT扫描,将最大密度投影(MIP)、平均密度投影(AIP)和10个相位图像发送到计划系统,用于设计3DCRT和滑窗IMRT计划及剂量计算。将AIP计划复制到10个时相,把所有相位的剂量配准并叠加到参考相位,创建得到4D累积剂量分布。利用免冲洗胶片(EBT2)、光释光检测器(OSLD)对计划的平面剂量、点绝对剂量进行分析。结果3DCRT和滑窗IMRT的预期4D累积剂量与EBT2测量剂量在3%/3 mm误差标准下,对于不同呼吸模式的平均γ通过率分别为(98.8±0.78)%和(96.4±1.89)%,两者4D累积剂量分布与OSLD点绝对剂量在靶区内外区域显示出良好的一致性。结论基于4DCT定位、4D累积剂量分布评估呼吸运动对放疗计划的影响是有必要的。在不同的呼吸模式下,3DCRT和滑窗IMRT计划实际测得的剂量和预期4D累积剂量显示结果相似。

摘要：目的比较胸中段、胸下段食管癌三维适形放疗(CRT)和调强放疗(IMRT)两种不同治疗方式,三种射野设计计划中靶区剂量及正常组织受量。方法选取10例在我院治疗的食管癌患者的定位,正确定义GTV、CTV、PTV,设计三种照射方式:三野适形,为前后对照射野加一个侧野,加楔形板;5野调强,角度选择为均匀5野的变化型态;7野调强,角度选择为均匀分摊。处方剂量为50Gy,主要比较以下观察指标:PTV≥95%剂量,适合度(CI);肺总的V5、V10、V20、Dmean,脊髓的Dmax,心脏的V40。结果靶区剂量分布,三种方法差异不明显。正常组织心脏受量无差异性;脊髓受量三野适形计划比两种调强计划稍高;肺各项观察指标无差异性,综合比较三野适形计划优于两种调强计划。结论胸中段、胸下段食管癌调强放疗无优势,适形放疗稍优。