ArcCHECK与EPID在RapidArc剂量验证中对MLC位置误差的探测灵敏度比较

摘要

RapidArc是Varian公司开发的一种容积旋转调强放射治疗技术，通过改变多叶准直器(multi-leaf collimator,MLC)形状、辐射剂量率和机头旋转速率，使患者获得最佳的剂量分布，同时减少治疗时间。病人治疗计划的剂量信息验证是临床治疗前必不可少的一个步骤。ArcCHECK和EPID是RapidArc剂量验证的常用评估工具。本研究在RapidArc治疗计划中引入MLC位置误差，比较这两种验证工具对MLC位置误差的探测灵敏度。选取五个已完成治疗的临床头颈部肿瘤治疗病例，通过编写外部程序修改DICOM-RT计划文件，引入MLC位置误差类型中的间隙“打开”误差。通过Eclipse治疗计划系统，将所有计划在ArcCHECK和EPID上创建验证计划，完成剂量计算后，对原始计划与MLC修改计划的计算剂量分布进行伽马分析(2％/2mm)，预测伽马指数。在所有计划实际测量之前，分别采用静态测量和动态测量对同一计划反复实施7次测量来测试两种验证工具的可重复性。实际测量后，将原始计划的测量剂量与原始计划的计算剂量、MLC修改计划的测量剂量与原始计划的计算剂量分别进行伽马分析(2％/2mm和3％/3mm)。可重复性实验结果显示，EPID离散程度均为±0.01，ArcCHECK分别为±0.01和±0.02。理论计算剂量实验结果表明，当MLC间隙变化小于2mm时，ArcCHECK和EPID的伽马通过率变化相同，对于2mm以上的间隙变化，ArcCHECK展现出比EPID更好的灵敏度。临床实际应用结果显示两种剂量验证工具对MLC位置误差灵敏度大致相同，但是ArcCHECK对计算剂量具有较低的伽马通过率，表明其对MLC位置误差的响应更大。因此，EPID用于治疗前剂量验证时，可重复性更好。相比EPID，ArcCHECK在理论计算和实际临床应用中对MLC位置误差更为敏感。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．1．1 放射治疗的原理和发展

1．1．2 IMRT与VMAT

1．1．3 剂量验证的重要性

1．2 研究现状

1．2．1 ArcCHECK研究

1．2．2 EPID研究

1．3 研究意义、研究目的与内容

第2章 研究方法与工具

2．1 实验仪器与原理

2．1．1 ArcCHECK

2．1．2 EPID

2．2 实验前准备

2．2．1 实验仪器校准

2．2．2 引入MLC位置误差

2．2．3 评估方法

2．3 实验研究方法

2．3．1 可重复性测量

2．3．2 理论计算

2．3．3 实际测量

第3章 研究结果与分析

3．1 可重复性测量结果与分析

3．1．1 ArcCHECK测量的可重复性

3．1．2 EPID测量的可重复性

3．1．3 小结

3．2 理论计算结果与分析

3．3 实际测量结果与分析

3．3．1 ArcCHECK的测量值与计算值比较

3．3．2 EPID的测量值与计算值比较

3．3．3 小结

4．1 总结

4．2 展望

附录

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果