容积弧形调强放疗的技术分析

发布时间：2019-08-24 14:04

【摘要】：容积弧形调强放疗（VMAT）做为一种新的调强放疗技术，能够在360°的射野方向上调动各种动态因素来实现快速准确的放射治疗，因而受到V锬谕夥帕频ノ坏幕队Ｔ赩MAT计划设计中除靶区和危及器官需要给出的生物目标函数外，，还要设置射野弧度范围、方向、能量（MV）、优化角度分组（o）、剂量计算网格（cm）、蒙卡统计方差（%）、平滑度、相邻控制点最小机器跳数（MU/Segment）及最小剂量率（MU/Sec）等参数。如果这些参数设置不合理，会大大的延长优化时间，甚至导致优化失败，影响临床工作效率。本研究逐一分析各个参数对VMAT计划的影响。按照研究变量将VMAT计划分组，在每一组中各个计划只有所要研究的参数变化，其它参数及生物目标函数均相同，比较分析该参数的变化对靶区及危及器官的剂量评估的影响和对计划的优化计算时间、计划执行时间及达到单次剂量所需的机器跳数（MU）的影响。研究参数的取值变化：能量（MV）取值为4、8和15；优化角度分组（o）取值为10、20、30和40；剂量计算网格（cm）蒙卡统计方差（%）取值为0.43和0.54；平滑度取值为2、5和8；相邻控制点最小机器跳数（MU/Segment）取值为2、5、10、15和20；最小剂量率（MU/Second）取值为2、5、8；弧度范围以全弧和部分弧度射野两种方案对比研究；射野方向应用MatriXX电离室矩阵分析。研究结果：VMAT射野弧度范围和入射方向主要影响剂量分布，要根据靶区位置选择合理的射野弧度范围和方向。另外七个参数除相邻控制点最小机器跳数外，其余六个参数对靶区及危及器官的剂量评估影响均不明显（P0.05）；这些参数对VMAT计划的影响主要体现在计划优化计算所需的时间、计划执行时间及达到单次剂量的机器跳（MU）上；对计划优化计算所需时间的影响尤为显著。通过逐一研究分析各个参数，在保证临床剂量的前提下，减少运算时间，提高工作效率，个参数的推荐值分别为：能量推荐值为8MV；平滑度Smooth推荐值为5；相邻控制点最小机器跳数取值为5MU/Segment；最小剂量率取值为5MU/Second；射野优化角度分组、剂量计算网格蒙卡统计方差的推荐值与靶区大小和形状有关，靶区较大、形状复杂时的推荐值分别为20o，0.5cm4%，靶区较小、形状简单时的推荐值分别为30o，0.4cm3%。
【图文】：

直线加速器,外观图,剂量率,加速器

如图2.1 所示。此加速器装备有 40 对 80 片多叶准直器(multileaf collimator, MLC)叶片，每个叶片在等中心平面的投影宽度为 1cm。MLC 在等中心平面可形成最大为 40×40cm2的射野。每个叶片均可运动至对侧 12.5cm 处，相对叶片能接近的最小距离为 0.5cm。每片叶片的速度在 0 到 2cm/s 之间连续可调。加速器的机架可在-179.9°到 180.1°之间转动，其速度在 0 到 6°/秒之间连续可调。标称剂量率有七档，分别为：8 跳(Monitor Unite，MU）每分钟(minute, min)，16MU/min、32MU/min、65MU/min、130MU/min、260MU/min、520MU/min。实际治疗时，剂量率在其中某一档剂量率附近浮动。此加速器能够在机架转动过程中，同时改变剂量率大小与机架角速度大小及MLC 形状

流程图,计划系统,计划优化,流程图

Monaco 2.03计划系统onaco 2.03 计划系统是 Elekta 公司的产品。该计划系统优化生成的给出射野参数后，通过给生物剂量计算模型的目标函数选择及生物来完成射野的生成及计划的实现的。其优化计算流程如图 2.2。
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R815

【共引文献】