背景:隨著計算機技術和放射治療計劃系統(tǒng)的快速發(fā)展,放射治療技術日新月異,出現(xiàn)了三維適形放射治療(three-dimensional conformal radiation therapy,3D-CRT)、調強放射治療(intensity-modulated radiation therapy,IMRT)和容積旋轉調強放射治療(volumetric modulated arc radiation therapy,VMAT)等調強放療技術。調強放療劑量驗證方式也從單一的點劑量驗證發(fā)展到了三維劑量驗證,驗證的對象也從體模發(fā)展到了患者。VMAT利用單弧或多弧旋轉照射,可產生高度適形的靶區(qū)劑量分布,同時具有治療時間短、機器跳數(shù)少、劑量分布更均勻等優(yōu)勢。但VMAT照射過程中,加速器機架旋轉出束的同時,MLC的位置、射束劑量率和機架旋轉速度都在發(fā)生動態(tài)變化,實施精度要求高,其中MLC葉片位置決定了VMAT計劃每個控制點子野的大小,葉片位置誤差過大會導致計劃劑量得不到精確投照,直接影響治療劑量的正確分布,最終會給患者帶來不可預知的危險,因此MLC位置誤差精度的檢測和質量控制是VMAT質量保證的重要環(huán)節(jié)。Delta~4、Compass和ArcCHECK是當前最常用的VMAT三維劑量驗證系統(tǒng),這些三維驗證設備不但價格昂貴,而且使用也相對不便,同時基于均勻模體的劑量驗證并不能完全反映調強放射治療計劃執(zhí)行的患者體內劑量偏差。而作為加速器自帶的電子射野影像裝置(electronic portal imaging devices,EPID),由于擁有良好的劑量學性、分辨率高、使用方便等優(yōu)點,目前廣泛地應用于治療前和治療中的三維劑量驗證。目的:應用Delta~4、ArcCHECK和基于EPID的三維劑量驗證系統(tǒng)對鼻咽癌患者的VMAT原計劃及帶有MLC位置誤差的計劃進行驗證測量,分析不同驗證系統(tǒng)在VMAT計劃劑量驗證的可行性和對多葉準直器(MLC)葉片位置誤差檢測的靈敏度。方法:選取10例鼻咽癌VMAT計劃,對原始文件中每個控制點處的MLC葉片分別引入0.5~4.0mm的位置誤差,使子野面積整體擴大、縮小或偏向一側平移,模擬VMAT治療中MLC可能出現(xiàn)的三種不同類型位置誤差。分別用Delta~4、ArcCHECK和EPID的三維劑量驗證系統(tǒng)進行驗證測量,在不同γ分析標準下,得到不同三維驗證系統(tǒng)的驗證通過率,比較計劃系統(tǒng)計算值與測量結果的γ通過率并行配對t檢驗。結果:當評價標準取3mm/3%時,三種探測器所有患者的原計劃驗證絕對劑量通過率都大于95%,Delta~4、ArcCHECK和基于EPID的驗證系統(tǒng)可以檢測出的MLC外擴、內收以及平移誤差分別是1.5mm、1.0mm、2.0mm;3.0mm、1.0mm、3.0mm和2mm、1mm、2mm;而取2mm/2%評價標準時,患者原計劃驗證絕對劑量通過率有較大幅度下降,此時Delta~4、ArcCHECK和基于EPID的驗證系統(tǒng)能檢出的MLC外擴、內收和平移誤差分別是1.0mm、1.0mm、2.0mm;1.5mm、0.5mm、2.0mm和1.5mm、0.5mm和1.5mm。結論:Delta~4、ArcCHECK和基于EPID的三維驗證系統(tǒng)都可以用于鼻咽癌容積旋轉調強放療計劃的三維劑量驗證,三者都可以用于檢測不同類型和大小的MLC位置誤差,但在2mm/2%的γ分析標準下對MLC位置誤差較3mm/3%的條件更為靈敏,而且三者檢測靈敏度略有差異。由于三種探測器對復雜VMAT計劃1mm以下的MLC位置誤差檢測靈敏度不夠,為保證VMAT計劃的準確執(zhí)行,日常工作中仍需加強MLC位置誤差等相關內容的質控工作。
【學位單位】：安徽醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R730.55;R739.63
【部分圖文】：

圖 1 鼻咽癌患者 VMAT 計劃靶區(qū)劑量分布圖Fig 1 Dose distribution of planing target volume of VMAT plan for patients withnasopharyngeal carcinoma2.2 實驗設備當我們在利用這些工具與方法對調強放療進行質量控制時，對劑量驗證工具本身的質量控制也是非常重要的，只有保障了自身的準確性，才能為調強放療提供強有力的質量保障。在驗證測量之前按照 AAPM TG-142 號報告[16]推薦標準對加速器工作狀態(tài)和機械精度、MLC 的位置精度進行檢查及校準，MLC 的位置精度校準是利用加速器配置的 Auto-Cal 專用校準軟件完成，同時對 EPID 平板進行本底和增益校準，以消除探測器內部的暗電流，保證所有測量點響應性一致，這樣可確保驗證結果的可靠性和精確性；驗證測量之前同時也對 Delta4、ArcCHEC劑量驗證工具分別進行校準。2.2.1 直線加速器的校準

安徽醫(yī)科大學碩士學位論文像中心點附近 10×10cm2區(qū)域的影像數(shù)據相互拼接，即得到覆積的多幅增益影像。 輸出劑量校準：加速器絕對劑量進行刻度，a-Si EPID 上覆蓋 5mm 固體水用m2標準野，分別照射 10、20、50、100、200MU，獲取中心度值進行擬合得出輸出劑量校準因子。PID 的 EDose 5.0 三維劑量驗證工具

安徽醫(yī)科大學碩士學位論文器距離 SDD 為 89.6cm，源到 ArcCHECK 模體表面距離 SSD 為 86.7cm，由ArcCHECK 半導體探頭到模體表面物理距離為 2.85cm，而等效水深度為8cm，所以源到固體水模表面的距離應該為 86.3cm。 實驗方法.1 基于 EPID 的 EDose 5.0 系統(tǒng)三維劑量驗證測量
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本文編號：2883834