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・论著・针对患者调强放射治疗计划的剂量学验证戴建荣 胡逸民 张红志 关莹 张可 王闯 【摘要】 目的 建立针对调强放射治疗患者的剂量学验证方法。
方法 对100例患者进行的剂量验证共有3个测量项目:一是采用小灵敏体积的电离室在仿人形模体中测量靶区剂量参考点(一般是射野等中心点)的绝对剂量,二是采用胶片测量一个治疗计划的所有射野在仿人形模体内形成的复合剂量分布,三是采用胶片或半导体探测器阵列在干水模体中测量单个射野的强度分布。
由于完成全3个测量项目占用机器的时间过长,实际操作时采用自适应的方式,即首先测量靶区剂量参考点的绝对剂量,如果剂量误差在允许范围内,则不再进行其他的测量;如果剂量误差超出允许范围,则增加两个电离室测量点,并采用胶片测量横断面的剂量分布和(或)射野强度分布。
结果 93%患者的计划可以顺利实施,其他患者的计划需要调整铅门位置或完全重新设计。
87%患者计划的剂量误差在临床可以接受的范围内,其他患者的计划需要对射野机器跳数进行修正;修正系统误差后,有96%患者计划的剂量误差在临床可以接受的范围内。
结论 利用已有的设备条件建立了患者调强放射治疗计划的剂量学验证方法,这种方法随着设备条件的改善和经验的积累还会进一步完善。
针对患者的计划进行剂量学验证是很有必要的。
【关键词】 调强放射治疗; 放射治疗计划,计算机辅助; 剂量验证; 模体P lan 2specific dosimetric verification for p atient treated with intensity 2modulated radiation therapy DAI Jian 2rong ,H U Yi 2min ,ZH ANG Hong 2zhi ,G UAN Ying ,ZH ANG K e ,WANG Chuang.Department o f Radiation Oncology ,Cancer Institute (Hospital ),Chinese Academy o f Medical Sciences ,Peking Union Medical College ,Beijing 100021,China 【Abstract 】 Objective T o establish a method of plan 2specific dosimetric verification for patient treated with intensity 2m odulated radiation therapy Methods Here we describe the procedure developed in the Cancer Institute (H ospital )of Chinese Academy of Medical Sciences ,and present the verification results of 100patients.This procedure is composed of three kinds of measurements that are the abs olute dose at the reference point of target v olume with an ionization chamber of small sensitive v olume ,the relative dose distribution in a transverse plane with film ,and the intensity map for each individual beam als o with film.Because it took long to perform all three measurements together ,we adopted an adaptive strategy.It means that we started with measurement of abs olute dose at the reference point.I f the dose error was within the preset tolerance (5%),we w ould not perform any oth 2er measurement.Otherwise ,we w ould measure the abs olute dose at tw o m ore points and measure the relative dose distribution and (or )intensity maps.R esults The plans of 93%patients were deliverable while the other plans needed minor m odifications or complete redesign.87%and 96%of plans did have dose errors within tolerances before and after correction of systematic error.Conclusions We have developed a dosimetric 2verification proce 2dure ,and will continue to improve it.Our experiences show that the procedure is indispensable under the current situation. 【K ey w ords 】 Intensity 2m odulated radiation therapy ; Radiotherapy planning ,computed 2assisted ; D osi 2metric verification ; Phantom 基金项目:首都医学发展科研基金资助项目(200223003) 作者单位:100021北京,中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤研究所肿瘤医院放射治疗科 通过调整射野内诸点的射线强度,调强放射治疗(intensity 2m odulated radiation therapy ,I MRT )可以有效地拉开肿瘤组织和正常组织所受的照射剂量,从而可以在保护正常组织的前提下,更好地杀死肿瘤细胞,达到改善生存质量、提高肿瘤控制率的目的[1]。
影像验证的四种方法1.进口原装EPID平板只能做位置验证（射野验证）不能做剂量验证，买一块20万美金。
2.放射科CR、DR传到放疗科机头上使用（会减少CR平板的使用寿命），一般放射科不会借。
3.拍片架、暗盒、柯达胶片、洗片机还要建暗室，比较麻烦。
4.免洗胶片美国ISP（位置验证胶片、剂量验证胶片）可以解决影像验证的问题。
位置验证推荐尺寸10*10英寸25片/1盒剂量验证推荐尺寸14*17英寸10片/1盒QQ935805907首先要拍光野与辐射野的重合片，检查光射也的重合度。
如果在国标误差范围内，则是叉丝十字跑了，调整十字板即可，（3个螺丝）。
如果光射野重合度不好，要分清是叉丝十字跑了还是钨门上的遮光器跑了。
做对应调整。
前指针是检测准直器的旋转轴心和机架等中心的。
不管用啥方法调整，目的就是要把光野的叉丝十字调整到准直器的旋转轴心上，辐射野还要对称。
（你们的钨门是对称的还是非对称的，是独立准直器的话检测方法不同）。
再提问题是把机器型号标明，北医所的机器型号很多，你们用的是BJ-6B400吗？用3DCRT治疗肝癌多年。
我的经验与sherry0626 相似，常常看到肿瘤多是10公分以上，不少病人是偏中心型的，这种病人最危险的是治疗过程中肝破裂！plan的ptv多在90%剂量线内，DVH的评估肝or的50%（半肝）的受量在30%以下，最好不超过40%（结合每次剂量），小肝癌可做到10%以下。
（注意肝组织是晚反映组织！）。
治疗的角度如给PA（从后面照上来的角度），大肝癌位置靠上时，肝or的受量可能增大，可先考虑不从pa给角度，可考虑采楔型板修正。
介入后全部病灶都做3DCRT。
一般每天400CGY，隔天照，总量13-15次，（短期效果好，反应较大）大肝癌，每天300CGY，每周4次。
一般总量要相当（每天200CGY）7000CGY，中，短期效果才好。
远期效果和反应还不能确定。
每天200CGY，效果多不好。
【医】[=skin-film distance]皮肤-胶片距离普放就采用乳腺托架定位，若是适形就才用真空垫体膜定位。
调强放射治疗剂量验证的发展IMRT高度适形及实现过程的复杂，为保证这一技术临床治疗的安全可靠，必须对IMRT计划进行准确的剂量验证。
本文主要从几种常见验证工具的验证过程和优缺点进行比较。
标签：调强放疗技术；剂量验证；比较调强放疗技术（intensity-modulated radiation therapy，IMRT）通过调整多个照射野内的强度分布，可以得到高度适形的靶区三维剂量分布，从而可以在不增加甚至减少周围正常组织受照剂量的前提下，达到增加靶区剂量，提高治疗增益比的目的[1]。
IMRT采用精确定位、精确计划、精确照射的方式，使其结果可以达到”四最”的特点，即靶区接受的剂量最大，正常组织受量最小，靶区定位和照射最准以及靶区内的剂量分布最匀。
但由于IMRT高度适形及实现过程的复杂，为保证这一技术临床治疗的安全可靠，必须对IMRT计划进行准确的剂量验证。
本文主要从几种常用验证工具的验证过程和优缺点进行比较。
1资料与方法1.1传统剂量胶片胶片测量方法是临床上用于调强放疗计划剂量分布验证的常用方法。
需要电离室、胶片、体模和胶片扫描仪以及相应的胶片剂量分析软件。
有以下优点：①胶片的空间分辨率高；②与模体相结合可测量模体内任意平面的剂量验证。
但是缺点也是明显的：①胶片需要显影、定影等化学处理及相关暗室操作；②剂量精度容易受到多种因素的影响，如曝光、冲洗条件、胶片批次等；③胶片不能重复使用，浪费大；④准备时间以及后续的数据处理分析时间很长，费时费力[2]。
1.2放射性铬胶片放射性铬胶片与传统胶片基本相同，不同只在于用放射性铬胶片替代传统剂量胶片。
因放射性铬胶片的特性，对可见光极不敏感，可在室内光线下操作，也可浸入水模体中进行测量。
并且不需要显影定影等化学处理，省去了冲洗过程。
根据邓小武等的实验数据，在放疗临床常用剂量范围内，经校准和严格刻度的RCF与传统剂量胶片均有较好的测量精度。
但是操作和质控过程与传统剂量胶片相比大大简化，所以是一种较方便快速，安全可靠的方法。
影像验证的四种方法1.进口原装EPID平板只能做位置验证（射野验证）不能做剂量验证，买一块20万美金。
2.放射科CR、DR传到放疗科机头上使用（会减少CR平板的使用寿命），一般放射科不会借。
3.拍片架、暗盒、柯达胶片、洗片机还要建暗室，比较麻烦。
4.免洗胶片美国ISP（位置验证胶片、剂量验证胶片）可以解决影像验证的问题。
位置验证推荐尺寸10*10英寸25片/1盒剂量验证推荐尺寸14*17英寸10片/1盒QQ935805907首先要拍光野与辐射野的重合片，检查光射也的重合度。
如果在国标误差范围内，则是叉丝十字跑了，调整十字板即可，（3个螺丝）。
如果光射野重合度不好，要分清是叉丝十字跑了还是钨门上的遮光器跑了。
做对应调整。
前指针是检测准直器的旋转轴心和机架等中心的。
不管用啥方法调整，目的就是要把光野的叉丝十字调整到准直器的旋转轴心上，辐射野还要对称。
（你们的钨门是对称的还是非对称的，是独立准直器的话检测方法不同）。
再提问题是把机器型号标明，北医所的机器型号很多，你们用的是BJ-6B400吗？用3DCRT治疗肝癌多年。
我的经验与sherry0626 相似，常常看到肿瘤多是10公分以上，不少病人是偏中心型的，这种病人最危险的是治疗过程中肝破裂！plan的ptv多在90%剂量线内，DVH的评估肝or的50%（半肝）的受量在30%以下，最好不超过40%（结合每次剂量），小肝癌可做到10%以下。
（注意肝组织是晚反映组织！）。
治疗的角度如给PA（从后面照上来的角度），大肝癌位置靠上时，肝or的受量可能增大，可先考虑不从pa给角度，可考虑采楔型板修正。
介入后全部病灶都做3DCRT。
一般每天400CGY，隔天照，总量13-15次，（短期效果好，反应较大）大肝癌，每天300CGY，每周4次。
一般总量要相当（每天200CGY）7000CGY，中，短期效果才好。
远期效果和反应还不能确定。
每天200CGY，效果多不好。
【医】[=skin-film distance]皮肤-胶片距离普放就采用乳腺托架定位，若是适形就才用真空垫体膜定位。
三维治疗计划系统使用前的临床剂量学验证胡杰;董晓庆;陶建民;张莹;张颖;林清【摘要】Objective Pre-use dosimetric veriifcation of 3D TPS (Three-Dimensional Treatment Planning System) was performed in the department so as to verify its effectiveness and security in the clinical application under normal conditions. Methods Dosimetric veriifcation of the absolute dose was carried out to calculate the absolute dose of POI (Point of Interest) for the water phantom and compare it with the actually measured value. The relative deviation and passing rate for the tests were calculated according to the recommendation of Netherlands Commission on Radiation Dosimetry (NCS). The dosimetric veriifcation of the relative dose was carried out to scan the Mapcheck and solid water so as to import the images to the TPS. The 2D dose distribution at the depth of 5 cm from the surface was calculated and compared with the actually measured result. Then, the passing rate for the tests was calculated according to the standard of AAPM TG119. Results For the dosimetric veriifcation of the absolute dose, the POI whose relative deviation of the absolute dose was less than 1%, 2%, 3%and more than 4%occupied 33%, 84.5%, 95.3%and 2.3%respectively, which were all located in the high dose gradient area within the built-up area. For the dosimetric veriifcation of relative dose, the test whose passing rate was greater than 99%and 98%accounted for72.2%and 89%respectively with its lowest passing rate being 92.1%. Conclusion The veriifcation result proved the intended effectivity andsafety of 3D TPS in its clinical applications under normal conditions, which was worthwhile to be promoted. However, the physician and physicist should be highly aware of dosimetric abnormalities caused by the curved and tongue-and-groove design of leaves, which can lead to unnecessary radiation damage.%目的：对我科三维治疗计划系统（TPS）进行使用前的剂量学验证，以检验该系统在临床正常使用条件下的有效性和安全性。
AAPM TG218报告放疗计划剂量验证临床应用汇报人： 雷宏昌 河南省肿瘤医院国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议123研究 背景 临床 应用 临床应用体会 4相关 思考国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议1研究背景国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议TG218号报告研究背景11.在加速器上对患者进行治疗之前，物理师会进行一个必不可少的步骤----计划QA 。
2.对计划设计进行的计划QA ，其是检测TPS 计算剂量与实际照射剂量的差异，是临床物理师重要工作的组成部分。
3.AAPM TG218号报告主要内容：对计划QA 流程进行了全面详细的论述，并对特定条件下放疗计划剂量验证提供了推荐的方法和容差限值。
国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议TG218号报告研究背景1◆IMRT QA 测量首选实际野整体测量（TC ）（要考虑QA 设备的角度依赖性），垂直单野（PFF ）次之，不应使用归零合成测量（PC ）； ◆绝对剂量模式下QA 测量； ◆每次测量之前与标准剂量的比较，进行剂量校准测量；◆应使用全局归一；◆局部归一比全局归一更严格。
它可以在IMRT 调试过程中使用，也可以用于IMRT QA 的故障排除；◆应设置剂量阈值，如10%，以排除低剂量区域，这些区域没有或几乎没有临床相关性，但可能显著影响分析结果。
218报告提出的一些建议国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议TG218号报告研究背景1以下建议用于使用绝对剂量的全局归一进行γ分析：◆通用容差限值：在3％/ 2 mm ，剂量阈值10％，γ通过率应该是≥95％； ◆通用干预限值：在3％/ 2 mm ，剂量阈值10％，γ通过率应该是≥90％；◆无论何时提及γ通过率，始终指定剂量差异（全局或局部）和DTA 标准以 及剂量阈值。
没有这些参数，通过率是没有意义的；◆对γ结果的审查不应仅限于失败点的百分比，而应包括其他相关γ值（ 最大值，平均值，最小值，中位数）以及直方图分析； ◆应对最大γ值和超过γ值1.5的点的百分比进行分析。
218报告提出的一些建议国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议TG218号报告研究背景1干预限值▪在对患者没有伤害风险的前提下质控测量允许的偏差量，以及确定可以实施临床治疗的限值。
▪超过干预限值会对患者产生负面影响容差限值▪整个治疗流程都是在正常的运行范围之内，只受随机误差的影响。
▪应对超出容差限值的测量结果进行分析研究来判定造成这种结果的原因是否可以确定和进行修正。
国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议TG218号报告研究背景1容差限值I -chart 图表的中心线，控制上限和控制下限使用以下公式计算：✓ 中心线=✓控制上限=中心线+✓控制下限=中心线-✓ 波动范围 1n x 1nå 2.660×mR 2.660×mR mR =1n -1x i -x i -1i =2nå干预限值当通用干预限值不适用时，IMRT QA 可以使用统计过程控制的方法来确定干预限值。
✓根据使用的设备测量结果确定✓ΔA是干预限值的上限和下限，β取值6.0✓QA 验证测量20次以上，得到流程方差σ2和流程平均值X, T 流程目标值100%DA =b s 2+x -T ()2国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议2临床应用国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议IMRT QA 日常计划验证流程临床应用体会31完成验证计划的模体移植计算及传输2 365 4放疗实施出束结束，进行对比分析。
未达标计划分析原因，重复验证直至达标加速器投照，在加速器机械移动容差范围内尽可能精确，与TPS 保持一致在验证开始前，需对验证设备及加速器的绝对剂量进行刻度设备摆位、连接，预热，本底采集国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2应用一、随机抽取放疗计划完成、待上机治疗患者进行计划QATPS 类型Raystation ，Eclipse ，Monaco计划设计方法 IMRT （20例），VMAT （40例）验证设备Arccheck γ分析条件全局归一，阈值10%加速器型号Elekta Infinity ，Varian Truebeam病种食管癌，肺癌，头颈部及盆腔肿瘤总例数60例计划QA 条件如下：国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2结果：类型 γ通过率剂量/距离 3%/3mm3%/2mm2%/2mm ⎺X ±σ98.51±0.9297.38±1.3293.2±2.46波动范围 0.897 1.292 2.002 容差限值 96.12 93.94 87.88 干预限值94.7591.2078.31国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2应用二、对不同肿瘤部位患者放疗计划QATPS 类型Raystation 计划设计方法 IMRT ，VMAT 验证设备Arccheck γ分析条件全局归一，阈值10%加速器型号Elekta Infinity病种肺癌、头颈肿瘤及宫颈癌各20例总例数60例计划QA 条件如下：国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2类型 γ通过率 病种 肺癌 头颈肿瘤 宫颈癌剂量/距离 3%/3mm3%/2mm2%/2mm 3%/3mm 3%/2mm2%/2mm3%/3mm3%/2mm2%/2mm⎺X ±σ 98.59±0.95 97.10±0.56 93.52±1.34 98.89±0.71 98.07±0.95 94.73±0.88 98.07±0.93 96.99±1.38 91.04±3.18 波动范围 0.921 1.626 1.1580.7951.100 1.084 1.037 1.084 3.811 容差限值 96.14 92.77 90.44 96.78 95.14 91.85 95.31 94.11 80.90 干预限值94.9190.1180.1496.0593.5583.9793.5890.0771.47结果：国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2应用三、对不同验证设备条件下患者放疗计划QATPS 类型Raystation 计划设计方法 IMRT ，VMAT 验证设备Arccheck ，Edose 剂量验证 γ分析条件全局归一，阈值10%加速器型号Elekta Infinity病种胸部，头颈部及盆腔肿瘤 总例数各设备22例对照验证计划QA 条件如下：国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2类型 γ通过率验证设备 Arccheck Edose 剂量/距离 3%/3mm 3%/2mm2%/2mm3%/3mm3%/2mm 2%/2mm ⎺X ±σ 98.07±0.89 96.98±1.13 91.40±3.07 97.67±0.76 96.02±0.83 91.30±1.61 波动范围 0.967 1.305 3.867 1.378 1.383 2.496 容差限值95.5093.5181.119492.3484.66干预限值 93.62 90.33 72.61 92.65 88.3 73.46结果：国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议我院基于218报告的临床应用2初步结论： 我院已逐渐减少或者“废弃”PFF（逐个垂直单野）法，尽可能使所有IMRT 计划采用TC （实际野合成）法进行实施； 就目前所采集数据来看，我院验证计划干预限值能够达到TG218号报告的推荐值；目前我院IMRT QA 所测数据，普遍出现容差限值较低情况； 在TG218报告建议之外，剂量/距离在2%/2mm 条件下，容差和干预限值普遍较低。
国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议3临床应用体会国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议临床应用体会3体会一、 在进行IMRT QA 剂量验证之前，验证设备必须进行设备的绝对剂量的刻度，刻度的轻微差异会导致结果很大程度的改变例：我院新安装一套Raystation 治疗计划系统，在用Arccheck 三维剂量验证设备进行测量时，由于忽视了TPS 重新计算刻度值，导致了验证结果发生很大差异γ通过率 3%/3mm 3%/2mm 2%/2mm 100mu=123.8cGy 90.23 86.563.5 100mu=122cGy96.1492.7790.44剂量/距离 γ值刻度值γ通过率 3%/3mm 3%/2mm 2%/2mm100mu=123.8cGy 88.04 81.5553.60 100mu=122cGy94.9190.1180.14剂量/距离 γ值刻度值容差限值干预限值国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议临床应用体会3体会二、 γ通过率3%/3mm 3%/2mm 2%/2mm 863.2±57.5 95.73 93.45 88.92 567.8±67.696.7895.2491.02剂量/距离 γ值muγ通过率 3%/3mm 3%/2mm 2%/2mm 863.2±57.593.45 90.4378.34 567.8±67.695.9592.4686.51剂量/距离 γ值mu容差限值干预限值mu 数目与通过率具有一定的相关性，我们统计了低mu 数目和高mu 数目的γ通过率国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议临床应用体会3体会三、 测量设备、软件设置直接影响着IMRT QA 的验证结果Edose 验证计划没有能够达到TG218号报告的干预限值更换EPID 图像板未作仔细的刻度因子修正，更换EPID 后需严格的剂量因子刻度国生物医学工程学会医学物理分会京津冀放射物理专业组 第三十二次学术会议临床应用体会3体会四、 目前我院IMRT QA 所测数据，发现我院计划验证的γ通过率较高（ 97.38±1.32），但容差限值普遍低于95%， 分析原因：•在临床放射治疗计划设计中，计划复杂性直接影响着QA 的验证结果， •计划者应考虑重新设计IMRT 病例，尝试以较不复杂的方式实现计划目标， 在大多数系统中，计划设计时可以使用平滑模式，而不会影响计划质量，从而可以提高验证结果，减少通过率的波动值。
