调强放疗计划的剂量验证

調強放療計畫的劑量驗證主要内容必要性测量设备模体计划测量过程数据分析替代方法发展趋势什麼是IMRT？劑量驗證的必要性IMRT使用眾多的小照射野實現劑量適形小野缺乏側向電子平衡，射野內劑量梯度較大輸出因數採用靈敏體積小的電離室測量，不確定度高子野銜接造成劑量偏差MLC透射線對劑量貢獻增大IMRT與3D-CRT的差別劑量驗證的必要性...設計計畫時射野佈置不同，IMRT可通過強度調節減少對重要器官的照射，3D-CRT通過調整射野方向避開對重要器官的照射IMRT照射野內劑量輸出非均勻，高劑量區內也存在高劑量梯度IMRT除要求保證靶區達到處方劑量，還必須保證照射野內受照器官的劑量滿足臨床限值，故IMRT對劑量準確性要求更高IMRT與3D-CRT的差別劑量驗證的必要性放射治療的基本目標是提高治療增益比，即提高腫瘤控制概率的同時，盡可能減小正常組織的併發症概率。放療劑量準確性的要求劑量驗證的必要性FromPeterMetcalfeICRU24#:劑量不確定度<5%计划阶段加速器建模剂量算法剂量网格患者数据数据传输实施阶段加速器机械精度加速器输出状态患者摆位器官位移和运动不確定度的來源劑量驗證的必要性輸出因數PDD離軸曲線MLC透射因數MLC端面半影區…等中心精度MLC到位…輸出量平坦度對稱性…紐約州2001-2008的放射治療共發生621例錯誤或事故

IMRT相關的放射事故劑量驗證的必要性整個靶區或部分靶區未受照射調強劑量出錯治錯病人其他次數28413350154比例45.7%21.4%8.0%24.8%建立IMRT計畫的劑量驗證規程AAPMTG119IMRTcommissioning:MultipleinstitutionplanninganddosimetrycomparisonsAAPMTG120DosimetrytoolsandtechniquesforIMRTAAPMTG142QualityassuranceofmedicalacceleratorsAAPMTG53QualityAssuranceforClinicalRadiotherapyTreatmentPlanning…….劑量驗證的必要性剂量和MU计算准确度数据从RTP传输到R&V的准确性计划执行的准确性IMRT計畫的品質保證在加速器上執行患者計畫，通過劑量儀測量患者受照的實際劑量，對比TPS計算值，按照一定的標準判定兩者是否相符。IMRT計畫的劑量驗證IMRT計畫驗證將患者計畫移植到模體，在加速器上執行模體計畫，通過劑量儀測量模體受照的實際劑量，對比TPS計算值，按照一定的標準判定兩者是否相符。IMRT計畫的劑量驗證IMRT計畫驗證採用膜體計畫的優劣优势可以提前验证剂量易操作缺点忽略患者摆位、

器官运动造成的误差膜体剂量误差无法反映真实患者剂量误差计划参数可能与

患者计划存在差异IMRT計畫驗證点剂量验证面剂量验证常用驗證方法IMRT計畫驗證點劑量驗證設備点剂量验证电离室半导体探头TLDIMRT計畫驗證优势可以测量绝对剂量稳定性好剂量线性好方向依赖性小能量响应差别小缺点对模体的扰动体积平均效应電離室用於IMRT驗證點劑量驗證電離室尺寸的選擇點劑量驗證選擇靈敏體積大的電離室，如0.6ccFarmer電離室，對模體擾動和體積平均效應的影響大。測量點應選擇在劑量均勻區域。選擇靈敏體積小的電離室，如尖點電離室，漏電和雜訊對結果影響較大。應做漏電修正R.Alfonso,Med.Phys.35(11),2008模體計畫點劑量驗證射野等中心放置在模體中心射野方向和准直器角度均保持與原計畫相同射野等中心放置在模體5cm深度，SSD=95cm射野方向、准直器和治療床角度均設為0度TPS計算劑量可以是單點劑量，也可以是電離室有效體積的平均劑量將患者計畫移植到模體後的計畫，子野序列和跳數與原計畫一致仿真模體水模體測量過程點劑量驗證測量所有射野的合成劑量電離室應放置在劑量均勻區域:電離室有效長度內劑量差異不超過5%,電離室附近劑量差異不超過10%/2mm至少測量兩個點的劑量：高劑量高梯度區和低劑量低梯度區各一個。RegionConfidenceLimit(P=0.05)ActionLevelHighdose,smalldosegradient±3%±5%Lowdose,smalldosegradient±4%±7%劑量偏差限值Paltaet.al.AAPMSummerSchool,2003點劑量驗證面劑量驗證面劑量驗證設備面剂量验证二维探测矩阵胶片EPID面劑量驗證設備常用二維探測矩陣面劑量驗證設備

MapCHECK(SunNuclear)MapCHECK2(SunNuclear)Matrixx(IBA)Seven29(PTW)模體計畫模體計畫照射野入射角度、准直器角度和治療床角度均置為0度子野序列與跳數與原計畫一致面劑量計算網格間距2mm導出每個照射野探頭所在深度處的面劑量檔面劑量計算深度MapCHECK2SetupSourceSource1.23.0SDD=100SSD=95.85.0SDD=100SSD=95.0FlatPhantomSetup模體計畫PlanarDoseDetectors將治療計畫移植到MapCheck2將治療計畫移植到水模體測量擺位測量過程機架角、准直器角度置為0度調整治療床高度，使AB橫向鐳射燈與探頭標記線重合。此時SPD=100cm。調整MapCheck2，使其中心軸與燈光野中心軸重合。準備工作本底修正本底修正靈敏度修正絕對劑量刻度RawCountAbsoluteDose本底修正本底修正暗電流主要來源：本底輻射漏電流電子熱運動修正方法：本底信號隨測量時間累積，可測量一段時間內的本底，計算單位時間內的本底信號靈敏度修正靈敏度修正Y:32.0X:26.0共1527個探頭，每個探頭的靈敏度均不同。高能射線轟擊半導體探頭會導致其發生晶格畸變，靈敏度降低。修正方法：以中心點探頭的靈敏度為參考值，進行歸一。靈敏度校準照射野保持不變，旋轉或平移陣列4次，得到5個探頭計數矩陣比較探頭計數得出相對靈敏度因數機架0°37X37200MUSSD=100靈敏度修正照射野內各點劑量不同，校準過程中擺位要準確校準過程中室溫要保持穩定不同能量需分別校準靈敏度檢驗照射野保持不變陣列旋轉與不旋轉180°各測一次計算劑量分佈差異機架0°37X37200MU180°180°靈敏度修正絕對劑量刻度10X10使用Mapcheck2測量絕對劑量分佈時，需先對中心探頭進行刻度,不同能量需分別刻度。機架0度，照射野10X10，SPD=100cm，MU=100電離室測量水模體5cm深度處的絕對劑量DoseMapCheck2測量相同條件下中心探頭計數Count校準因數F=Dose/Count絕對劑量刻度修正流程RawCountAbsoluteDoseCorrectedCount1CorrectedCount2本底修正靈敏度修正絕對劑量刻度膜體計畫測量過程逐野進行測量，保存每個照射野的劑量檔，並通過軟體合成所有照射野的累積劑量分佈。測量過程數據分析數據分析測量計畫比對結果定義感興趣區Threshold(閾值)數據分析參與分析的數據點所應滿足的最小值通常定義為最大劑量點的10%評判條件數據分析剂量偏差DD吻合距离DTADosedifference(DD)數據分析同一位置處，測量值和計算值之間的劑量偏差X(mm)012-1-2230235240Dose(cGy)(0,0,235.54)(0,0,237.67)DD=(Dm-Dc)/Dc=(235.54-237.67)/237.67=0.9%Y=0測量值計算值Dosedifference-VanDyk數據分析測量值和計算值之間的劑量偏差按某一給定值(通常為最大值)進行歸一X(mm)012-1-2230235240Dose(cGy)(0,0,235.54)(0,0,237.67)DD=(Dm-Dc)/Dnom=(235.54-237.67)/239.44=0.9%Y=0測量值計算值歸一點(2,0,239.44)Distancetoagreement(DTA)數據分析具有相同劑量的測量點與計算點的最近距離X(mm)012-1-2230235240Dose(cGy)(0,0,235.54)(-0.6,0,235.54)DTA<=0.6mmY=0劑量分佈比較模式數據分析绝对剂量比较模式相对剂量比较模式絕對劑量比較模式數據分析測量值與計算值按絕對劑量進行比對186.55214.66239.51195.34235.54240.12220.90254.49253.63191.49223.54247.97199.84237.67245.32223.29258.83258.53單位cGy測量計算-2.58%-3.97%-3.41%-2.25%-0.90%-2.12%-1.07%-1.68%-1.89%DD相對劑量比較模式數據分析測量值與計算值劑量歸一後進行比對劑量歸一點通常定義在最大劑量的90%等劑量線內且劑量梯度較小的區域內。劑量歸一點二維劑量分佈的分析方法數據分析DD分析DTA分析DD&DTA分析Gamma分析DD分析PassYesNoNotPass可以快速給出劑量偏高或偏低的區域，但在高劑量梯度區過於敏感。DTA分析PassYesNoNotPass適用於高劑量梯度區域的評估，對低劑量梯度區域過於敏感。DD&DTA分析數據分析PassYesYesNoNotPassNo對高劑量梯度和低劑量梯度區域的評估均適用。但兩個數據之間的吻合程度未能進行數值化。Gamma分析數據分析PassYesNotPassNo通過與計畫劑量分佈進行比對，可以計算出每一個測量點的Gamma值，利於進一步分析分析方法比較DD&DTA數據分析Gamma分析通過率比DD&DTA通