容积旋转调强放疗系统的验收调试及质量保证培训课件

1、VMAT概念VMAT (Volumetric-Modulated Arc Therapy, 容积旋转调强放疗) 是射线束旋转照射过程中，剂量率、机架转速、叶片位置等参数可动态调整的照射技术VMAT是IMRT的一种实现方式，是IMAT (Intensity-Modulated Arc Therapy) 技术的发展VMAT产品Varian RapidArcElekta VMATVMAT概念VMAT (Volumetric-Modulat医科院肿瘤医院VMAT系统治疗实施Elekta Synergy计划设计Pinnacle3 SmartArcElekta Monaco医科院肿瘤医院VMAT系统治疗实

2、施计划设计PinnacleVMAT系统验收调试仪器SN MapCHECK2SN ArcCHECKSN IMFKodak Omat-VCIRS PhantomSolid waterDose1 & FC-65PVMAT系统验收调试仪器SN MapCHECK2SN ArcVMAT系统的验收调试加速器的验收调试基本治疗功能、固定角度IMRT功能和IGRT功能VMAT功能计划系统的配置计划系统和加速器的联合测试VMAT系统的验收调试加速器的验收调试联合测试有关VMAT的内容基本测试例 考虑影响剂量分布的各种物理因素，设计14种共36个测试例 (中华放射肿瘤学杂志, 16: 455-，2007)临床测试例

3、 鼻咽癌 肺癌 前列腺癌联合测试有关VMAT的内容基本测试例加速器VMAT功能验收调试厂家CAT手册包括的测试项目Service模式下Stored beam中的Fully Dynamic加速器VMAT功能验收调试厂家CAT手册包括的测试项目加速器VMAT功能验收调试厂家CAT手册包括的测试项目Service模式下Stored beam中的Fully Dynamic针对机架转动、叶片运动和剂量率变化的测试旋转过程中MLC位置变化测试剂量率与机架运动速度的关系测试剂量率与叶片运动速度的关系加速器VMAT功能验收调试厂家CAT手册包括的测试项目加速器VMAT功能验收调试机架和准直器角度 ()MU(%

4、)铅门和运动范围最大的MLC的运动范围(cm)MU(%)运动范围最小的MLC的运动范围(cm)MU(%)MU(%)剂量率 (cGy/min)加速器VMAT功能验收调试机架和准直器角度 ()MU(%)如何设计加速器VMAT功能测试例 如何设计加速器VMAT功能测试例 如何设计加速器VMAT功能测试例 VMAT and commissioningLing et al. I J R O B P 72: 575-, 2008Bedford et al. I J R O B P 73: 537-, 2009Kaurin et al. J A C M P 13: 55-, 2012如何设计加速器VMAT功

5、能测试例 VMAT and comm如何设计加速器VMAT功能测试例 采用文献报道的测试例Ling et al. I J R O B P 72: 575-, 2008Bedford et al. I J R O B P 73: 537-, 2009采用两种方法编辑测试例的治疗控制文件利用加速器配置的iCom软件编写修改Pinnacle计划的Script程序如何设计加速器VMAT功能测试例 采用文献报道的测试例IMF的稳定性中心误差小于0.2mm(cm)IMF的稳定性中心误差小于0.2mm(cm)旋转过程中不同剂量率下的Profiles同一位置差别小于2.42%(cm)(%)Y轴X轴旋转过程中不

6、同剂量率下的Profiles同一位置差别小于2.旋转过程中MLC位置变化(cm)MU(%)剂量率 (cGy/min)MU(%)MU(%)MLC位置(cm)机架角度 ()旋转过程中MLC位置变化(cm)MU(%)剂量率 (cGy/2cm Picket Fence（围栏）野(cm)(%)MU(%)MU(%)MLC位置(cm)机架角度 ()2cm Picket Fence（围栏）野(cm)(%)MU测试剂量率与机架运动速度的关系MU(%)剂量率 (cGy/min)MU(%)MU(%)MLC位置(cm)机架角度 ()1/s 、32Gy/min1/s 、64Gy/min3/s 、130Gy/min测试剂

7、量率与机架运动速度的关系MU(%)剂量率 (cGy/m测试剂量率与叶片运动速度的关系MU(%)剂量率 (cGy/min)MU(%)MLC位置(cm)0.11cm/s0.21cm/s0.43cm/s0.87cm/s1. 73cm/s测试剂量率与叶片运动速度的关系MU(%)剂量率 (cGy/m临床病例验证遇到的问题不同图像对剂量验证通过率的影响床板对剂量计算结果的影响叶片最小间隙对验证结果的影响临床病例验证遇到的问题不同图像对剂量验证通过率的影响如何获得准确完整的ArcCheck图像数据ArcCheck模体中有少量高密度材料, kv级扫描图像有伪影Sun Nuclear提供的图像数据不完整，且CT

8、值电子密度转换表没有涵盖高密度材料请301医院徐寿平物理师在Tomo机重新扫描图像如何获得准确完整的ArcCheck图像数据ArcCheck模不同扫描方式的ArcCheck图像KV by CIHCAMS MV by SN MV by 301不同扫描方式的ArcCheck图像KV by CIHCAMS不同图像对剂量验证通过率的影响肺鼻咽前列腺(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)KV by CIHCAMS88.898.699.886.39597.780.693.497.9MV by SN74.996.099.287.595.898.270.38

9、8.696.3MV by 30183.597.299.288.895.998.475.891.197.1不同图像对剂量验证通过率的影响肺鼻咽前列腺(2,2)(3,3床板对剂量计算结果的影响肺NPC前列腺(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)无床板83.597.299.288.895.998.475.891.197.1加床板93.399.310088.996.698.782.694.298.3床板对剂量计算结果的影响肺NPC前列腺(2,2)(3,3)(部分临床测试例的验证通过率低通过率结果(与FB_IMRT对比)确认原因是VMAT控制点射野形状

10、，与固定角度IMRT的子野形状不同，均为窄长条2%/2mm3%/3mm4%/4mm鼻咽90.5(81.0)97.6(92.2)99.3(96.1)肺62.7(81.6)85.2(95.3)94.8(98.7)前列腺64.4(75.8)83.5(90.8)92.5(96.5)部分临床测试例的验证通过率低通过率结果(与FB_IMRT对比射野形状对比：VMAT控制点与IMRT子野典型控制点 典型子野 射野形状对比：VMAT控制点与IMRT子野典型控制点 叶片最小间隙对验证结果的影响gap(cm)鼻咽肺前列腺(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)0.

11、687.095.898.975.992.998.572.088.094.51.087.897.099.192.799.2100.072.388.095.71.588.996.698.793.399.3100.082.694.298.3叶片最小间隙对验证结果的影响鼻咽肺前列腺(2,2)(3,3)剂量容差正常治疗最大剂量(cGy)中断治疗最大剂量(cGy)误差(%)2%3%4%鼻咽98.699.899.8230.36229.94-0.18 肺99.699.899.8158.51158.620.07 前列腺97.899.399.7211.53213.000.69 治疗中断对测量结果的影响剂量容差正常

12、治疗最大剂量(cGy)中断治疗最大剂量(cGy)VMAT的质量保证VMAT的质量保证VMAT的质量保证VMAT and QABhagwat et al. P M B 55: 5029-, 2010Van Esch et al. M P 38: 5146-, 2011Wang et al. M P 40(10): , 2013VMAT的质量保证VMAT and QAVMAT的质量保证Fogliata et al., B J R. 2011, 84: 534-45VMAT的质量保证Fogliata et al., B J VMAT的质量保证Jrgensen et al., M P. 2011, 3

13、8: 1425-34VMAT的质量保证Jrgensen et al., M PVMAT的质量保证Bhagwat et al., P B M. 2010, 55: 5029-44VMAT的质量保证Bhagwat et al., P B MVMAT的质量保证Van Esch et al., M P. 2011, 38: 5146-66VMAT的质量保证Van Esch et al., M P.VMAT的质量保证Van Esch et al., M P. 2011, 38: 5146-66VMAT的质量保证Van Esch et al., M P.VMAT的质量保证Van Esch et al.,

14、M P. 2011, 38: 5146-66VMAT的质量保证Van Esch et al., M P.VMAT的质量保证Wang et al. M P 40(10): , 2013VMAT的质量保证Wang et al. M P 40(10VMAT的质量保证ArcCheck探头分布VMAT的质量保证ArcCheck探头分布VMAT的质量保证VMAT的质量保证VMAT的质量保证SABMLC QAVMAT的质量保证SABMLC QAVMAT的质量保证剂量率的计算ACM文件记录每个探头每50ms的剂量增量机架速度的计算Virtual inclinometer记录机架角度随时间的变化关系： 得到机架

15、到达每个控制点规定的机架角度时的时间； 计算每个控制点间机架速度VMAT的质量保证剂量率的计算VMAT的质量保证数据处理输入:acm文件，virtual inclinometer文件输出：每个控制点的叶片到位误差，每个控制点的剂量率，每个控制点间的机架速度VMAT的质量保证数据处理VMAT的质量保证98.4%94.9%89.2%91.0% 0.5 mm0.16 0.11 mm0.13 0.16mm0.22 0.21 mm0.17 0.17 mm20Y1 叶片连续四周测量结果VMAT的质量保证98.4%94.9%89.2%91.0%VMAT的质量保证-0.5 mm误差：- 0.46 0.14 mm 1 mm误差： 1.02 0.26 mm人为引入误差检测测量结果的准确性VMAT的质量保证-0.5 mm误差：- 0.46 0.VMAT的质量保证机架速度VMAT的质量保证机架速度VMAT的质量保证剂量率VMAT的质量保证剂量率VMAT的质量保证方法优点:同时检测出多个参数的准确性和同步性，且能分辨出误差来源检测花费时间短，灵敏度高，适合日常针对VMAT加速器的QA只需用到ArcCheck，用编写的程序对数据做处理，不需要使用其它材料，方便，拓宽了ArcCheck的功能灵活性：遵守本研究