摘要：目的:使用机器学习方法建立宫颈癌计划剂量预测回归模型,并将预测剂量引导生成Monaco计划系统(TPS)可调用的优化模板文件,实现宫颈癌的自动计划设计。方法:对50例宫颈癌术后调强治疗计划中的危及器官采集基于重叠体积直方图的几何特征值和基于剂量直方图的剂量目标值,建模后将模型预测剂量结果自动生成Monaco TPS模板文件,进而由TPS调用优化。使用该方法对另外10例未参与模型训练的测试病例进行自动计划设计,并和人工设计的计划进行对比分析。结果:自动计划比手动计划的平均设计时间减少了40 min(P0.05)。结论:基于预测剂量引导的宫颈癌自动计划可以达到临床要求,并且提高了计划设计效率。

摘要：目的在Eclipse计划系统中实现早期非小细胞肺癌(NSCLC)体部立体定向放疗计划中靶区适形度、剂量溢出、剂量跌落等指标的自动评估。方法使用Eclipse Scripting API应用程序开发接口和C#编程语言,以脚本插件结合可执行程序的方式进行开发。根据美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)0915号报告中NSCLC立体定向放疗计划要求,实现相关指标的自动评估,其中还设计了一种等间距采样和双阈值的规则,可以更精确和便捷进行靶区外剂量跌落的评估。结果随机选取临床上13例NSCLC立体定向放疗计划,分别使用本文中的方法和Eclipse系统自带的模块进行评估结果对比可知,两种方式评估结果都符合临床要求,耗时分别为(6.31±1.11)s和(678.54±60.92)s,使用前者评估效率更高(P<0.05)。结论NSCLC立体定向放疗计划评估软件界面友好,能实现靶区适形度、剂量溢出和剂量跌落等指标的自动评估,有效的提高了工作效率。

摘要：目的探讨分析医用直线加速器机房设计建造的问题,优化机房的建设。方法根据放射防护最优化原则以及国家辐射防护相关要求,针对医用直线加速器机房设计建造出现的相关问题以及细节进行分析整理。从机房的选址,辐射防护、通风、温控等几个方面进行讨论分析,并提出相应的改进意见。结果改进后的加速器机房建造方案,可以提高机房的运行效率,减少后期使用过程中因建造方案的失误带来各种问题。结论合理的机房设计建造方案,能有效地避免各种设计缺陷带来的损失,降低后期使用的维修和维护成本,同时也能保障直线加速器后期的平稳运行。

摘要：目的:比较先进外照射光子剂量算法(AXB)和各向异性解析算法(AAA)在肺癌VMAT计划中的剂量学差异。方法:随机选取20例肺癌患者,CT扫描传输图像后勾画靶区及危及器官,采用两弧设计VMAT放疗计划,比较两种算法靶区的剂量分布,肺、心脏和脊髓的受照量。结果:PGTV:最大剂量AXB算法低于AAA算法(P0.05),平均剂量AXB算法低于AAA算法(P0.05),平均剂量AXB算法低于AAA算法(P<0.05);CI:AXB算法优于AAA算法(P<0.05);HI:AXB算法优于AAA算法(P<0.05);脊髓:最大剂量AXB算法低于AAA算法(P<0.05);心脏:V30、V40、DmeanAXB算法均低于AAA算法(P<0.05);肺:V5、V20、DmeanAXB算法均低于AAA算法(P<0.05)。结论:两种算法均满足临床要求,但与AAA算法相比,AXB算法更精确,特别是针对肺组织这种低密度区域。

摘要：目的:调查湖南省医疗机构放射治疗资源现状和质量安全情况。方法:根据调查内容设计基本情况调查表和质量安全自评表,通过网络方式进行分发和回收,对湖南省2022年所有开展放射治疗的医疗机构(不包括部队医院)开展调查,由湖南省放射治疗质量控制中心采用分层抽样实地检查的方式核对质量安全评价情况。用Wilcoxon检验比较各单位的放疗质量安全自评得分与实地检查得分的差异。结果:截至2022年底,湖南省开展放射治疗的医疗机构共76家(不包括部队医院),其中三级医院62家、二级医院14家,年收治放疗患者总数44253人。从事放疗工作的人员共1381人,其中医师746人、物理师205人、技师397人、维修工程师33人。共有直线加速器88台(其中螺旋断层加速器3台)、伽马刀10台、后装机28台,每百万人口拥有加速器1.33台。正在开展三维适形放疗的单位有36家、静态调强放疗60家、容积弧形调强放疗20家、体部立体定向放疗27家、图像引导放疗44家、呼吸运动管理33家、后装放疗27家。质量安全评价情况中,放疗专业基本要求得分较高,2家单位取得满分,无不及格单位。放疗人员和组织、放疗流程、文档记录等方面无满分单位,得分集中在60~<80分,且均有部分单位不及格。结论:湖南省近年来放疗行业总体稳步发展,放疗人员结构趋向合理,但仍存在放疗资源分布不均,部分地区设备利用率不高、技术开展不充分的情况。质量安全方面整体较好,但在放疗人员和组织要求、流程要求和文档记录方面仍然存在许多不足,今后需要予以持续优化改进,同时将加大实地检查力度,保障放疗质量安全。

摘要：目的基于千伏级锥形束CT(Kilovolt Cone-Beam Computed Tomography,KV-CBCT)非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)患者第1周放疗前扫描的锥形束CT(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)图像设计的自适应放疗计划,比较自适应放疗前后放疗计划的剂量学差异,以及探讨自适应放疗应用于NSCLC患者放疗的可行性。方法选取行调强放疗的NSCLC患者15例,将首周每天1次和后续每周1次获得的CBCT验证图像传入Eclipse计划系统与定位CT图像融合配准后,在CBCT图像上重新勾画大体肿瘤体积(Gross Tumor Volume,GTV)、临床靶区体积(Clinical Target Volume,CTV),将首周CBCT图像勾画的CTV拷贝到定位CT中合成并命名为临床靶区体积(Clinical Target Volume,CTVa),并依据首周测量的摆位误差外扩生成计划靶体积(Plan Target Volume,PTVa),同理获得后续几周的计划靶体积(Plan Target Volume,PTVb)。保持最初治疗计划的射束和优化条件等参数不变,针对PTVa重新设计出自适应放疗计划(Adaptive Radiation Therapy,ARTa),进一步比较自适应放疗前后放疗计划的剂量学差异,同时在ARTa中评估PTVb的剂量覆盖率。结果PTVa的体积小于初始靶区PTV,差异具有统计学意义(P<0.05);ARTa处方剂量的体积覆盖率为96.2%±1.7%,优于批准计划(Planapproved)的95.1%±2.3%,差异有统计学意义(P<0.05),且在ARTa中,PTVa的处方剂量线能使PTVb体积覆盖率达到96.8%±1.7%;ARTa中肺组织(V_(5)、V_(10)、V_(20)、V_(30)、D_(mean))、心脏(V_(30)、V_(40)、D_(mean))、脊髓(D_(max)、D_(mean))均较Planapproved有所降低,且两两比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论使用患者首周CBCT提供的反馈进程(空间位移、解剖形变)重新设计的ARTa可以用于患者后续的放疗中,并能够减少重要器官的照射剂量和提高靶区剂量,进而有利于提高非小细胞肺癌肿瘤增益比。

摘要：为了系统研究FLASH效应的放射生物学机制,需要一个可以进行超高剂量率细胞辐照实验的平台,该实验平台应具有稳定、大小合适且大范围可调的剂量和平均剂量率。基于国产7 MeV医用质子直线注入器,使用蒙特卡罗程序FLUKA设计并优化了一个单散射照射头。该照射头的材料为40μm厚度的钽箔,它既充当真空窗又充当散射体,源皮距为26 cm。经过模拟验证,该平台可提供直径为2 cm的照射野,剂量均匀度为4.9%。通过调整单质子脉冲的流强(0.1~1 mA)和脉宽(20~200μs),该实验平台的平均剂量和平均剂量率可以在6~667Gy和3.3×10^(5)~3.3×10^(6)Gy·s^(-1)之间调节。基于此,设计了使用单脉冲穿透模式辐照单层细胞的实验,剂量率为3.3×10^(5)Gy·s^(-1),剂量在7~40Gy范围内变化。该实验平台可以探究细胞FLASH效应的总剂量依赖关系,为揭示FLASH效应的机制提供支持。

摘要：目的实现鼻咽癌放疗计划中剂量限制结构的自动勾画。方法使用Python语言编程,对医学影像通信标准(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)放射治疗(Radiation Therapy,RT)文件进行解析和数据处理,然后根据放疗计划中靶区和危及器官的相对位置关系和临床处方剂量要求设计剂量限制结构的勾画模块,并生成DICOM RT Structure Set结构集文件。结果自动勾画生成的结构集文件能成功导入Eclipse放疗计划系统(Radiation Therapy Treatment Planning System,TPS),轮廓结构颜色、名称、形状和3D重建均能正确显示,结构外扩和结构布尔操作精度与Eclipse TPS系统功能模块常规手动勾画精度无明显差异,自动勾画时间(44.94±1.56)s明显小于常规勾画时间(1475.65±92.16)s(t=-43.788,P<0.05)。结论本文方法能不依赖TPS完成鼻咽癌剂量限制结构自动勾画,且能完成其他主流TPS自动脚本无法实现的自定义形状剂量限制结构的勾画,可有效避免物理师在设计计划时的重复劳动,提高工作效率。

摘要：目的为肛管癌放疗患者提供一种3D打印个体化定制组织补偿物的方法,并进行剂量学和精度研究。方法利用3D打印技术,打印出与患者皮肤贴合度好的组织补偿物,并设计多种放疗方案进行剂量学比较和验证,然后利用仿真人体模型进行胶片剂量验证,得出浅表肿瘤部位的剂量学准确性。结果四组放疗方案的正常组织受量均能满足临床要求;靶区覆盖度D_(98)分别为(64.8±1.6)、(64.5±1.67)、(64.6±1.3)、(64.7±1.4)Gy,靶区覆盖度均能满足临床要求且没有统计学差异;靶区最高剂量D_(max)分别为(73.7±2.1)、(69.7±1.3)、(68.9±2.3)、(68.6±1.6)Gy,Plan A的靶区最高剂量最大,且有统计学差异。胶片剂量验证结果显示,没有加补偿物的放疗计划以及采用常规补偿物的放疗计划,肿瘤浅表部位的计划剂量与实际测量剂量平均偏差较大,分别为37.1%和12.6%,3D打印个体化补偿物的剂量平均偏差最小,为6.9%。结论3D打印个体化组织补偿物满足肛管癌俯卧位放疗的要求,空气间隙小,与患者皮肤贴合度好,能真正提高肛管癌浅表肿瘤的组织受量。

摘要：本文基于Hygeia公司GMX-1型钴(60Co)放射外科系统,采用蒙特卡罗模拟程序GEANT4设计了一款新型准直器并进行了实测分析。该准直器在锥形通孔内置锥形环孔聚焦结构。EBT3胶片测量结果表明,在放射源活度、源轴距、射野尺寸等保持不变的条件下,该改进型准直器的射野半影比原来减小17.6%,吸收剂量率是原来的2.12倍。该改进型准直器在中心点吸收剂量率、射野半影两个关键技术参数上具有显著优势。