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放射治疗用kV级X射线图像引导设备的辐射防护研究
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作者 谢士兵 王培臣 +1 位作者 张新 张欣涛 《中国医疗设备》 2024年第1期172-176,共5页
随着X射线图像引导放射治疗(X-ray Image Guided Radiotherapy,X-IGRT)的广泛应用,随之而来的辐射安全也引起人们的关注。本文简要阐述了在放射治疗中使用的kV级X-IGRT设备的辐射防护标准,以及X-IGRT设备辐射防护主要考虑的几个因素,并... 随着X射线图像引导放射治疗(X-ray Image Guided Radiotherapy,X-IGRT)的广泛应用,随之而来的辐射安全也引起人们的关注。本文简要阐述了在放射治疗中使用的kV级X-IGRT设备的辐射防护标准,以及X-IGRT设备辐射防护主要考虑的几个因素,并讨论了不同成像类型应用时的具体措施。本文梳理X-IGRT设备辐射防护评价标准,解析X-IGRT设备辐射防护的要求,以期在评价X-IGRT设备辐射安全时达成一致。 展开更多
关键词 图像引导 图像引导放射治疗 辐射防护 成像剂量
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新型“环形”机架加速器临床调试流程探讨 被引量：6
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作者 杨波 于浪 +10 位作者 汪之群 王贝 李文博 张杰 张新 吴柱凤 周宗凯 隋辉 胡克 张福泉 邱杰 《中国医学装备》 2020年第12期113-119,共7页
目的:研究针对预装光束流数据(RBD)Halcyon1.0直线加速器建立合适的临床调试流程,确保调试结果满足临床治疗要求。方法:根据Halcyon加速器的特点和以往加速器、治疗计划系统验收实践,结合美国医学物理家协会(AAPM)和国际原子能机构(IAEA... 目的:研究针对预装光束流数据(RBD)Halcyon1.0直线加速器建立合适的临床调试流程,确保调试结果满足临床治疗要求。方法:根据Halcyon加速器的特点和以往加速器、治疗计划系统验收实践,结合美国医学物理家协会(AAPM)和国际原子能机构(IAEA)相关报告以及国内外相关文献,选择有针对性的质量控制工具,从Halcyon直线加速器临床调试、Eclipse治疗计划系统调试、Halcyon直线加速器质量保证(QA)和质量控制(QC)以及Eclipse治疗计划系统QA和QC的4项内容进行检测,并建立相应的规程。结果:Halcyon直线加速器机架及准直器综合旋转等中心3D误差半径为0.64 mm,虚拟等中心与治疗中心的一致性较好,最大到位精度位置偏差0.7 mm。10 cm处深度剂量百分比(PDD)为63.3%,在容差1%范围内。机器表现(MPC)检测结果均在阈值范围内,等中心大小为0.67 mm。内置模型数据与实测数据一致性较好。旋转过程中机架速度、多叶准直器(MLC)运动速度及剂量率的控制准确性均较好,所有偏差控制均<2%。碳纤维治疗床Surface和Interior的CT值分别为-750 HU和-950 HU。医学物理学实践指南(MPPG)5.a所有基础野测试均满足要求。TG119调强测试,调强放射治疗(IMRT)和Rapidarc两种技术靶区内点剂量偏差分别为-0.003±0.011和-0.012±0.006,置信限分别为0.025和0.024。结论:Halcyon直线加速器测量数据和Eclipse计划系统预装数据有着较好的一致性,IMRT及Rapidarc调试结果均在AAPM及相关文献的推荐范围内,可满足临床治疗需求。预装数据和部分参数验证可为加速器调试提供参考依据。 展开更多
关键词 Halcyon直线加速器 调试 预装数据 机器性能检测 旋转调强 质量控制和质量保证
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新型“环形”机架加速器在宫颈癌术后盆腔放疗的临床应用研究 被引量：7
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作者 杨波 汪之群 +7 位作者 李文博 王忆君 张新 吴柱凤 周宗凯 胡克 张福泉 邱杰 《中国医疗设备》 2021年第4期24-29,共6页
目的研究使用瓦里安Halcyon直线加速器对宫颈癌术后患者进行规范化治疗。方法随机选择28例宫颈癌术后放疗患者,对其进行CT模拟定位、靶区及危及器官勾画,并设计3~4个全弧的容积调强计划,对剂量分布、调强验证、摆位误差、穿射剂量等结... 目的研究使用瓦里安Halcyon直线加速器对宫颈癌术后患者进行规范化治疗。方法随机选择28例宫颈癌术后放疗患者,对其进行CT模拟定位、靶区及危及器官勾画,并设计3~4个全弧的容积调强计划,对剂量分布、调强验证、摆位误差、穿射剂量等结果进行分析。结果28例计划均满足临床治疗标准。靶区适形度、剂量跌落及均匀性指数的平均值分别为0.992、3.911、1.064;独立核查3Dγ通过率平均值为99.386%;Portal Dosimetry面剂量2%/2 mm 3Dγ通过率平均值为97.120%;Arccheck面剂量2%/2 mm、3%/3 mm通过率平均值分别为95.560%、99.180%;点剂量平均偏差-0.117%;合成野穿射剂量一致性平均值97.308%。结论Halcyon 1.0新型“环形”机架加速器在宫颈癌术后盆腔放疗中能获得较优的剂量分布和较快的执行效率,基于电子射野影像系统的分次间剂量检测能有效发现治疗过程中体重及内部器官的变化。 展开更多
关键词 Halcyon直线加速器 宫颈癌 质量保证 容积调强 穿射剂量
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利用三维水箱测量的“环形机架”加速器“典型射线数据”验证研究 被引量：5
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作者 汪之群 杨波 +9 位作者 张悦 于浪 陈胤竹 王小深 张杰 王贝 李文博 胡克 张福泉 邱杰 《中国医疗设备》 2021年第4期30-35,49,共7页
目的利用三维水箱验证Halcyon v2.0加速器的“典型射线数据”(Representative Beam Data,RBD)并分析差异,验证Halcyon v2.0加速器RBD精度。方法测量均基于Blue Phantom²三维水箱和Accept(v7.2)三维水箱软件。使用CC13电离室测量百... 目的利用三维水箱验证Halcyon v2.0加速器的“典型射线数据”(Representative Beam Data,RBD)并分析差异,验证Halcyon v2.0加速器RBD精度。方法测量均基于Blue Phantom²三维水箱和Accept(v7.2)三维水箱软件。使用CC13电离室测量百分深度曲线,使用PFD,SFD测量射野离轴比曲线,使用CC13和SFD分别测量大、小射野输出因子并通过“菊链链接”进行连接。并利用Python以及Matlab自设计程序对比RBD和我中心实际测量数据(MeasData)以及MeasData和治疗计划系统计算数据(CalcData)之间的偏差。结果对于百分深度剂量RBD和MeasData之间以及MeasData和CalcData,在1 mm/1%,2 mm/2%,3 mm/3%标准下的通过率均超过99%。对于射野离轴比,RBD和MeasData之间在1 mm/1%标准下的平均通过率为93.54%±5.42%,2 mm/2%标准下的平均通过率为99.43%±1.16%,3 mm/3%标准下为100%,MeasData和CalcData之间在1 mm/1%标准下的平均通过率为99.07%±1.35%,2 mm/2%和3 mm/3%标准下为100%。对于射野输出因子,射野大小小于2 cm×2 cm的射野输出因子数据偏差在1%~3%之间,射野大小大于等于2 cm×2 cm的射野数出因子偏差均小于1%。结论利用三维水箱和合适的探测器可以对RBD进行完整的验证,本研究所得到的测量结果符合临床要求,所使用的测量方法可对其他加速器的数据验证起到参考作用。 展开更多
关键词 Halcyon加速器 典型射线数据 Gamma分析 菊链连接
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Ethos智能优化引擎在宫颈癌自动计划生成中的性能评估
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作者 汪之群 杨波 +10 位作者 孟祥银 梁永广 庞廷田 王兴柳 王小深 罗红樱 陈嘉伟 陈富强 周宗凯 张震 邱杰 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第4期339-345,共7页
目的评估Ethos在线自适应放疗平台智能优化引擎(IOE)自动优化性能及其临床可行性。方法回顾性分析11例Halcyon加速器治疗的宫颈癌术后患者的资料,患者所用计划均为Eclipse中采用的4个全弧容积弧形调强放疗(VMAT)手工计划(Manual-4Arc),... 目的评估Ethos在线自适应放疗平台智能优化引擎(IOE)自动优化性能及其临床可行性。方法回顾性分析11例Halcyon加速器治疗的宫颈癌术后患者的资料,患者所用计划均为Eclipse中采用的4个全弧容积弧形调强放疗(VMAT)手工计划(Manual-4Arc),处方剂量为45 Gy分25次。将所有患者影像和结构导入Ethos模拟器,基于科室剂量限值要求添加合适的临床目标,靶区归一到95%覆盖,之后采用IOE进行自动计划生成,得到7、9、12野均分固定野调强放疗(IMRT)计划(IMRT-7F、IMRT-9F、IMRT-12F)和2、3弧的VMAT计划(VMAT-2Arc、VMAT-3Arc)。使用单因素方差分析对6种计划进行剂量学比较,并基于分析结果进行Turky事后多重比较进行优劣判断,评估IOE自动优化性能。结果高量方面,对于计划靶区(PTV),IMRT-12F计划的D 1%最低,且与Manual-4Arc计划存在显著性差异(P=0.004);靶区覆盖方面,所有方法制作出来的临床靶区均满足临床要求,Ethos在线自适应计划虽在计划制作时做了归一,但PTV靶区覆盖率略微不足。对于距离靶区较近的危及器官,比如膀胱,其V_(30 Gy)、V_(40 Gy)及D_(mean)在6种计划之间的差异有统计学意义。膀胱的受量排序基本为IMRT-12F<IMRT-9F<Manual-4Arc<IMRT-7F<VMAT-3Arc<VMAT-2Arc。直肠的V_(30 Gy)和D_(mean)在6种计划之间的差异有统计学意义,其受量排序基本与膀胱一致,除了IMRT-7F<Manual-4Arc计划。直肠V_(40 Gy)、小肠D_(max)及D_(mean)在6种计划之间的差异无统计学意义。对于离靶区较远的器官如左右股骨头、脊髓和骨髓受量排序基本为IMRT-12F<IMRT-9F<IMRT-7F<VMAT-2Arc<VMAT-3Arc<Manual-4Arc。结论Ethos IOE为宫颈癌术后放疗患者自动生成的计划可以达到与手工计划相当的质量,临床使用时优先选择自动生成的IMRT-12F和IMRT-9F计划。 展开更多
关键词 放射疗法 在线自适应 智能优化引擎 自动优化
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Ethos宫颈癌在线自动生成自适应放疗计划鲁棒性研究 被引量：1
6
作者 杨波 汪之群 +10 位作者 孟祥银 梁永广 庞廷田 王兴柳 王小深 罗红樱 陈嘉伟 陈富强 周宗凯 张震 邱杰 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第2期145-151,共7页
目的评估Ethos宫颈癌在线自适应放疗(ART)基于智能优化引擎(IOE)的完全自动化自适应计划的鲁棒性。方法回顾性分析2021年6月至2022年6月于北京协和医院就诊的ⅠB期11例宫颈癌术后患者,获取原始计划影像及每次放疗迭代锥形线束CT(iCBCT)... 目的评估Ethos宫颈癌在线自适应放疗(ART)基于智能优化引擎(IOE)的完全自动化自适应计划的鲁棒性。方法回顾性分析2021年6月至2022年6月于北京协和医院就诊的ⅠB期11例宫颈癌术后患者,获取原始计划影像及每次放疗迭代锥形线束CT(iCBCT)影像,并将所有患者数据导入Ethos模拟器。使用Ethos对11例患者进行基于IOE的9野自动计划生成,生成的计划进行在线ART模拟,获取每次在线ART计划(共273个分次),并完成模拟治疗。基于在线ART计划所使用的影像及勾画结构进行手工计划设计,采用9野均分的布野方式,手工制作计划用于对照研究。采集剂量学参数、计划复杂性参数及Mobius质量保证(QA)通过率等,通过配对t检验或秩和检验对比评估在线自适应放疗计划的危及器官、靶区的剂量学参数及计划复杂度等的鲁棒性。结果与手工计划相比,在线ART计划的计划靶区(PTV)覆盖相当,而临床靶区(CTV)D99%更高[(45.93±0.36)∶(45.32±0.31)Gy,P<0.001]。在线ART计划的PTV Dmax显著高于手工计划[(49.89±1.25)∶(48.48±0.77)Gy,P<0.001],但是PTV D1%则小于手工计划[(47.22±0.29)∶(47.59±0.48)Gy,P<0.001]。在线ART计划与手工计划的PTV适形指数的差异无统计学意义(P=0.967)。均匀性指数方面,两者均值基本相同,在线ART计划的离散性更小(P<0.001)。危及器官(OAR)受量方面:在线ART计划的膀胱D_(mean)、直肠V40 Gy、小肠D_(mean)大于手工计划,而直肠D_(mean)、小肠D_(2cm^(3))小于手工计划;在线ART计划的左右股骨头、脊髓和骨髓的剂量学参数均优于手工计划。自适应计划的机器跳数大于手工计划,但是自适应计划的复杂度显著低于手工计划(0.135±0.012∶0.151±0.015,P<0.001)。自适应计划与手工计划的Mobiusγ通过率(5%/3 mm)均满足临床要求。结论基于IOE的Ethos在宫颈癌在线自适应计划中具有很好的鲁棒性,可以保证在线自适应各个治疗分次自动生成计划的质量。 展开更多
关键词 宫颈肿瘤 在线自适应 智能优化引擎 鲁棒性 治疗分次
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基于盆腔迭代锥形束CT图像的剂量学可行性分析 被引量：2
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作者 杨波 汪之群 +7 位作者 李文博 祝起禛 黎蕊 张新 潘俊生 胡克 张福泉 邱杰 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期851-855,共5页
目的研究利用盆腔迭代锥形束CT(CBCT)图像用于治疗计划剂量计算的可行性分析,为自适应放疗提供图像保障。方法使用Varian Halcyon 2.0环形加速器对CIRS 062 M模体(CIRS,Norfolk,VA,USA)进行扫描,测量其不同散射条件下的CT值并计算其平均... 目的研究利用盆腔迭代锥形束CT(CBCT)图像用于治疗计划剂量计算的可行性分析,为自适应放疗提供图像保障。方法使用Varian Halcyon 2.0环形加速器对CIRS 062 M模体(CIRS,Norfolk,VA,USA)进行扫描,测量其不同散射条件下的CT值并计算其平均值,建立锥形束CT-电子密度转换曲线(iterative Cone-beam CT to electron density,ICBCT-ED)。采集CIRS 002PRA盆腔调强专用模体的CT和不同位置的ICBCT图像,设计基于CT图像的VMAT计划,移植至ICBCT图像上,重新进行剂量计算,比较靶区、危及器官及三维体积剂量γ通过率的差异。以患者实际治疗计划为基准,回顾性分析10例盆腔患者全流程三维剂量γ通过率的差异。结果无散射体的孤立模式与全散射中心位置的CT值偏差较大,最大偏差144 HU。其他全散射位置与中心位置CT值相近,最大偏差<50 HU。基于盆腔模体不同位置处的ICBCT图像的计算结果,无论靶区还是危及器官的剂量偏差均<1 Gy。与基于CT图像的计划相比,基于ICBCT图像的三维剂量γ通过率1%/1 mm和2%/2 mm的平均值分别为(88.86±1.18)%和(98.38±0.89)%。10例盆腔肿瘤患者2%/2 mm和3%/3 mm的平均值范围分别为90.03%~95.43%和93.58%~97.78%。最差结果为膀胱过充盈引起的外轮廓变化造成的剂量差异,2%/2 mm和3%/3 mm的三维剂量通过率仅为85.90%和92.90%。结论在足够的散射条件下,重建ICBCT-ED转换曲线,利用Halcyon直线加速器的ICBCT图像进行治疗计划设计,其精度是可以满足临床应用的标准的,为将来的自适应放疗提供了保障。 展开更多
关键词 迭代锥形束CT 治疗计划 剂量 γ通过率
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基于ESAPI编译结构快速处理软件的实现与评估 被引量：1
8
作者 汪之群 杨波 +13 位作者 张杰 于浪 王贝 李文博 朱皓 王小深 蓝茂英 王兴柳 周宗凯 朱伟华 张震 胡克 张福泉 邱杰 《中华放射肿瘤学杂志》 CSCD 北大核心 2021年第11期1173-1177,共5页
目的利用ESAPI功能开发靶区与危及器官结构快速处理软件,帮助放疗临床计划制作者简化各种常见的结构后处理操作。方法基于ESAPI功能开发SmartStructure脚本软件,并在临床工作中进行验证评估。选取直肠癌新辅助放疗、乳腺癌保乳术后放疗... 目的利用ESAPI功能开发靶区与危及器官结构快速处理软件,帮助放疗临床计划制作者简化各种常见的结构后处理操作。方法基于ESAPI功能开发SmartStructure脚本软件,并在临床工作中进行验证评估。选取直肠癌新辅助放疗、乳腺癌保乳术后放疗、宫颈癌术后放疗、鼻咽癌根治性放疗、肺部立体定向放疗(SBRT)病例各10例,不同病种有不同的结构处理需求。每个病例分别采用常规手动处理方式(手动组)、使用SmartStructure脚本但不使用模板进行结构处理(SmaStru-N组)、使用SmartStructure脚本且使用针对该病种的临床辅助结构模板进行结构处理(SmaStru-P组)。比较3种方式的处理时间,并请临床工作者对脚本进行多方面评分,并对比脚本软件和手动两种方式的使用感受评分。结果上述3种方法均能在临床上正常使用。在出错率方面,手动组为7.0%,SmaStru-N组为3.0%,SmaStru-P组为0%。5种病例SmaStru-N组方式较手动组平均提升60.9%的靶区及危及器官处理时间,SmaStru-P组较手动组提升93.3%处理时间。SmartStructure脚本方式使用感受评分均高于手动方式。临床工作者对脚本“适用性”与“简便性”方面评分较低,“准确性”与“效率”方面评分较高。结论相较于常规手动处理结构方式,使用SmartStructure脚本软件能够快速准确地进行靶区与危及器官的结构处理,且随着病例需要处理结构数量的增加其优势更加明显。SmartStructure符合临床需求、降低出错率、提升计划处理速度、提升临床工作者的工作效率,为今后自适应放疗的发展提供基础。 展开更多
关键词 软件工程 结构处理时间 感受评分 性能评分 效率评估
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