【摘要】：目的:測量EPID與Octavius 4D在射野大小、劑量率、累積劑量三方面的響應(yīng),分析其在頭部、胸部、盆腔VMAT計(jì)劃驗(yàn)證中對不同正負(fù)劑量誤差通過率的變化,探討兩種設(shè)備在劑量響應(yīng)方面的優(yōu)越性與其在VMAT計(jì)劃驗(yàn)證中的優(yōu)劣勢。方法:本實(shí)驗(yàn)采用varian ix直線加速器,能量6MV,Octavius 4D中心位置設(shè)置在加速器等中心,用電離室測量時,將等大的帶電離室插孔的固體水代替729電離室矩陣。EPID測量時SDD=100cm,與電離室對比測量時將電離室有效測量點(diǎn)置于固體水下1cm。(1)分別使用EPID、Octavius 4D與0.6cc電離室在相同位置下進(jìn)行射野依賴性測量:射野大小為3cm×3cm,5cm×5cm,10cm×10cm,15cm×15cm,20cm×20cm,25m×25cm,28cm×28cm,劑量100MU,記錄測量結(jié)果,測量三次取平均值,并將所有數(shù)據(jù)歸一到10cm×10cm射野劑量,計(jì)算輸出因子。劑量累積線性測量:在標(biāo)準(zhǔn)射野條件下(10×10cm~2),機(jī)架角與準(zhǔn)直器角度為0°,測量不同MU時接收到的劑量大小,劑量范圍10MU-600MU。分別使用EPID、Octavius 4D與0.6cc電離室進(jìn)行測量,測量三次取平均值并記錄測量結(jié)果。劑量率依賴性測量:EPID與Octavius 4D在設(shè)定位置下,加速器輸出劑量100MU,劑量率為100MU/min-600MU/min,測量三次取平均值,劑量歸一到400MU/min時的測量值。(2)分別用EPID與Octavius 4D對15例頭頸部病例、17例胸部病例和13例盆腔病例的QA計(jì)劃進(jìn)行劑量驗(yàn)證,其中每個病例的劑量都包含無劑量誤差計(jì)劃和正負(fù)劑量誤差計(jì)劃,劑量誤差分別為±1%、±2%、±3%、±4%、±5、±7%、±10%。采集數(shù)據(jù)后用Verisoft和Portal Dosemitry劑量分析軟件分別進(jìn)行γ分析,分析采用3mm,3%標(biāo)準(zhǔn)。再將無劑量誤差通過率分別依次與正負(fù)劑量誤差的通過率按照誤差由低到高的順序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,直到結(jié)果出現(xiàn)明顯差異那一組,定為該設(shè)備能分辨的最小劑量誤差δ。結(jié)果:(1)EPID與0.6cc標(biāo)準(zhǔn)電離室測量結(jié)果輸出因子均隨著照射野增大逐漸增加,在射野小于10cm×10cm時EPID比0.6cc電離室的射野因子減小,在3cm×3cm時從電離室的0.937減小到0.865,在射野大于10cm×10cm時EPID比0.6cc電離室的射野因子增大,在28cm×28cm時從電離室的1.015增大到1.083。Octavius 4D與0.6cc標(biāo)準(zhǔn)電離室測量結(jié)果輸出因子均隨著照射野增大逐漸增加,在小于5cm×5cm時Octavius 4D比0.6cc電離室射野因子減小,在3cm×3cm時由電離室的0.79減小到0.77。(2)EIPD與0.6cc電離室均在累積劑量上基本呈線性關(guān)系。在500MU以下兩條曲線基本吻合,在500MU至600MU之間,EPID測量結(jié)果稍高于電離室,600MU時從電離室的5.985增高至6.064,提高了1.3%。Octavius4D與0.6cc電離室均在累積劑量上基本呈線性關(guān)系,100MU至600MU之間兩條曲線吻合度很高。(3)EIPD在各劑量率時的響應(yīng)均在0.6%以內(nèi),最小值99.4出現(xiàn)在600mu/min。Octavius 4D100-600mu/min范圍內(nèi)具有良好的劑量率響應(yīng)。(4)頭部病例:Octavius 4D在正劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為5%(p=0.011)。在負(fù)劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為-1%(P=0.003)。而EPID在正劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為1%(P=0.003)。在負(fù)劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為-1%(P=0.001)。胸部病例:Octavius 4D在正劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為1%(P=0.032)。在負(fù)劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為-1%(P=0.001)。而EPID在正劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為1%(P=0.001)。在負(fù)劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為-1%(P=0.001)。盆腔病例:Octavius 4D在正劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為3%(P=0.005)。在負(fù)劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為-2%(P=0.002)。而EPID在正劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為1%(P=0.016)。在負(fù)劑量誤差下可分辨的最小劑量誤差為-1%(P=0.001)。結(jié)論:1.EPID在劑量一定的情況下存在明顯的射野依賴性,Octavius4D在照射野小于5cm×5cm時的射野依賴性比0.6cc電離室大:2.EPID與Octavius 4D在100MU至600MU之間劑量響應(yīng)呈線性關(guān)系:3.EPID與Octavius 4D在100mu/min-600mu/min范圍內(nèi)擁有良好的劑量率響應(yīng):4.在VMAT QA計(jì)劃劑量驗(yàn)證中EPID對劑量變化的響應(yīng)相比Octavius 4D敏感。
【圖文】：

療的原理由 Otto[6]提出，他在旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃優(yōu)化時采用了直接子野優(yōu)化算法，使得加速器機(jī)架角度、劑量率、多葉光柵等參數(shù)在治療過程中的變化實(shí)現(xiàn)了無縫銜接，單弧旋轉(zhuǎn)治療就可達(dá)到治療目的。同年，Varian 公司采納了 Otto 的算法并投入了放療市場，并對加速器控制系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，在機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中加入了劑量率變化的參數(shù)，研制出了帶有容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)功能的 RapidArc 機(jī)型。不久 Elekta 公司也相繼推出了 VMAT 技術(shù)。1.2 容積調(diào)強(qiáng)技術(shù)特點(diǎn)容積調(diào)強(qiáng)通過改變劑量率、MLC 形狀和機(jī)架旋轉(zhuǎn)角度等多個參數(shù)來調(diào)節(jié)射束強(qiáng)度[7]，其比較傳統(tǒng)的 IMRT 固定的照射角度和劑量率調(diào)節(jié)方式能使腫瘤劑量有更好的適形度，提高了射線利用率，降低了正常組織的受照劑量，減少了治療時間[10]。 如圖 1.1。

在計(jì)劃優(yōu)化過程中每個弧由分布在其上的機(jī)架角度定義的控制點(diǎn)組成，，每個控制點(diǎn)定義照射時的機(jī)架角度、MLC 形狀和 MU 權(quán)重，RapidArc 優(yōu)化器直接優(yōu)化每個控制點(diǎn)的照射參數(shù)[8,9]，由一個點(diǎn)移動到另一個點(diǎn)時，計(jì)劃系統(tǒng)需要在其中間進(jìn)行插值，優(yōu)化過程中默認(rèn)兩個相鄰控制點(diǎn)所有的參數(shù)是線性的變化。優(yōu)化目的是獲得一個靈活的最優(yōu)的劑量分布，隨著機(jī)架角的數(shù)量增加，角度采樣間距逐漸減小，最終產(chǎn)生相鄰機(jī)架角度之間的 MLC 連續(xù)的形狀。優(yōu)化主要分為 Levels和 Steps 兩個步驟，如圖 1.2。Levels 優(yōu)化采用 4 個階段進(jìn)行漸進(jìn)分辨率優(yōu)化，首先將每個小的 Acr 扇區(qū)看成是一個固定照射野，在每個 Arc 段中的控制點(diǎn)產(chǎn)生一個通量，并同時計(jì)算所有方向的優(yōu)化參數(shù)，期間所有機(jī)器限制參數(shù)也會考慮不被違反，如 MLC 位置和大小、照射的連續(xù)性、MLC 最大位移，計(jì)算每個方向中的各個控制點(diǎn)的劑量貢獻(xiàn)，從而使危及器官和靶區(qū)的 DVH 一開始就有近似的精確性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R730.55

【參考文獻(xiàn)】

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1 孟慧鵬;孫小U

本文編號：2631192