摘要：目的 通过设计4种碳离子点扫描优化策略,对非小细胞肺癌（NSCLC）的靶区剂量覆盖和危及器官（OARs） 受量变化来评估各策略。方法 10例NSCLC粒子治疗患者,于治疗期间采集多组四维CT （4DCT）用于剂量评估。4种优化策略为单纯调强优化（IMCT-NoAS）、调强优化结合肿瘤内靶区（IGTV）组织密度设定（IMCT-ASM）、单纯单射野优化（SBO-NoAS）、单射野优化结合靶区组织密度设定（SBO-ASM）。初始计划在复查4DCT数据上重新计算后与初始计划做剂量比较。结果 初始计划在复查CT数据上重新计算后各策略间靶区覆盖相近,仅IMCT-NoAS有较大剂量分布差异。而OARs剂量相对于初始计划患侧肺V20生物有效剂量（RBE）最大增加约2.0 Gy;IGTV组织密度设定计划,心脏V30最大增加RBE约1.0 Gy,而IGTV未设定的计划则最大降低RBE约0.2 Gy;脊髓的RBE最大值约有2.5 Gy差异。结论 碳离子治疗对射束路径上的肿瘤内运动变化敏感。当肿瘤在头脚方向的运动幅度〉8 mm时,SBO-ASM 策略有较好的靶区覆盖,但潜在导致剂量分布过冲到比初始计划剂量分布更深的位置。

摘要：目的通过对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模体行离线模式下PET/CT显像,探讨PET-边界验证方法(PET-RV)用于定量分析质子放疗精准性的可行性。方法在PMMA模体上分别给予2 Gy和4 Gy的照射剂量,对每个剂量组根据临床靶区(CTV)的不同,以2.5 cm为步进分别设计7个照射深度组(5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0 cm),共14个照射计划(14组照射野)。以能量在48~221 MeV之间的质子束照射,照射结束后10 min左右进行PET/CT显像。对PET/CT数据分别进行图像配准、平滑和约化等预处理,然后利用Raystation PET-RV软件对图像进行感兴趣区(ROI)的确定和采样线的抽提,通过生成的预测感生放射性活度与实际采集感生放射性活度采样线计算ΔR50,即2条曲线末端在最大预测感生放射性活度最大值下降一半(V50)处对应的空间位置差异。结果每个照射野的ROI均为5.0 cm×5.0 cm×2.5 cm的立方体,采样线在其内间隔3 mm均匀分布,共得到289组采样线。14组数据经分析后得到的ΔR50(深度差异)均值都处于-1~1 mm之间。结论离线模式下PET/CT显像示PET-RV算法对PMMA模体质子放疗空间位置差异的验证精度在1 mm之内,可以满足后期对临床病例分析的精度要求。