不同质控工具下基于三维剂量验证结果的最佳伽马通过率阈值研究

摘要

伽马分析方法作为现阶段评判放射治疗计划能否通过的常用方法，使用常规的伽马通过率阈值并不一定能够对放射治疗计划通过与否做出准确的评价。因此，本研究拟基于Delta4和EDose三维剂量验证系统寻找在不同测量方法(全局和局部)以及不同测量基准(3%/3mm、2%/2mm）条件下的最佳伽马通过率阈值。 回顾性的选取2016-2017年在湘雅医院使用容积旋转调强(VMAT)技术进行治疗的鼻咽癌和直肠癌、使用调强(IMRT)技术进行治疗的肺癌和食管癌计划各15例，分别利用Delta4和EDose分析软件对它们进行伽马分析和DVH评价，一旦所选的常用剂量学指标绝对百分剂量差异全部小于5%则视其为临床可接受计划，否则视为临床不可接受计划，根据这一标准事先对所有计划进行分类并结合伽马通过率利用受试者工作曲线(ROC曲线)来确定最佳伽马通过率阈值，最后通过计算敏感性和特异性来定量比较常用伽马通过率阈值和最佳伽马通过率阈值识别假阴性和假阳性情况的能力大小。 直肠癌VMAT计划使用全局测量方法在3%/3mm、2%/2mm测试基准下的最佳伽马通过率阈值为98.75%和88.95%；局部测量方法在相同测试基准条件下的最佳伽马通过率阈值为98.15%和82.55%。鼻咽癌VMAT计划使用全局测量方法在3%/3mm、2%/2mm测试基准下的最佳伽马通过率阈值为99.35%和95.40%；局部测量方法在相同测试基准条件下的最佳伽马通过率阈值为98.25%和94.05%。肺癌IMRT计划使用全局测量方法在3%/3mm、2%/2mm测试基准下的最佳伽马通过率阈值为97.37%和88.39%；食管癌IMRT计划使用全局测量方法在相同测试基准下的最佳伽马通过率阈值为98.08%和89.38%。相比于常用伽马通过率阈值，使用3%/3mm基准最佳伽马通过率阈值处的敏感性更好；而使用2%/2mm基准，在最佳伽马通过率阈值处较3%/3mm基准而言，其敏感性和特异性的数值更为接近，两者更趋平衡。 该方法的应用不仅能够提高病人质控的临床意义，为其他相关医院及机构进行相应的计划验证提供伽马通过率阈值选择的依据，同时也为未来探寻更加科学有效的新测量方法提供一种参考指导。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 放射治疗剂量验证工具及方法

1.2.1 Delta 4验证模体

1.2.2 EDose三维剂量验证系统

1.2.3 其他三维剂量验证系统

1.3 伽马分析方法

1.4 主要研究问题

1.5 ROC曲线

1.6 论文研究内容

第2章 病人的选取及相关计划设计

2.1病人相关资料

2.2 靶区及危及器官勾画

2.2.1 鼻咽癌和直肠癌靶区及危及器官的勾画

2.2.2 肺癌和食管癌靶区及危及器官的勾画

2.3 放射治疗计划设计及执行

第3章 计划的三维剂量验证及伽马分析

3.1 鼻咽癌和直肠癌计划的三维剂量验证

3.2 肺癌和食管癌计划的三维剂量验证

3.3 剂量学差异比较

3.3.1 鼻咽癌和直肠癌VMAT计划剂量学差异比较

3.3.2 肺癌和食管癌IMRT计划剂量学差异比较

3.4 绝对百分剂量差异和伽马通过率的相关性分析

3.5 计划分类

第4章 最佳伽马通过率的确定及分析

4.1 相关性分析

4.2 DVH评价

4.3 伽马通过率最佳阈值点的确定

4.4 敏感性和特异性分析

第5章 结论及展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

中英文缩写对照表

作者攻读学位期间的科研成果

致谢