PTW729和ArcCheck探测器在调强放射治疗剂量验证中的应用

PTW729和ArcCheck探测器在调强放射治疗剂量验证中

的应用

吴爱林，吴爱东，耿国星，周解平，武星蕾，刘浩武，钱立庭

【摘 要】【摘要】目的：探索在适形调强放疗（IMRT）剂量验证中应用三维探测器ArcCheck替代二维探测器PTW729的可行性和优越性，分析影响PTW729、ArcCheck进行IMRT计划剂量验证通过率的主要因素。方法：分别使用ArcCheck和PTW729对IMRT计划进行验证测量，基于不同标准参数进行Gamma分析，采用两两比较的配对t检验对相同标准参数下的两种验证工具的γ通过率进行统计学分析，再利用非线性拟合的方法分析不同标准参数对两种工具验证结果的影响。结果：在临床常用标准参数下（剂量偏差＞2%，距离偏差＞2 mm，TH10），ArcCheck与PTW729对IMRT计划的剂量验证结果差异无统计学意义（P＞0.05）；影响上述两种验证工具γ通过率的主要因素分别是剂量偏差和距离偏差。结论：在临床常用标准参数范围内，三维验证系统ArcCheck是一种理想的IMRT剂量验证工具，其验证结果能更全面准确地反映实际治疗的各种信息。 【期刊名称】中国医学物理学杂志 【年(卷),期】2016(033)005 【总页数】5

【关键词】【关键词】强调放射治疗；剂量验证；ArcCheck；PTW729；Gamma分析法；标准参数 【文献来源】

https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_chinese-journal-medical-

physics_thesis/0201223567146.html

医学放射物理

前言

适形调强放射治疗（Intensity Modulated Radiotherapy，IMRT）以其高度适形且均匀的剂量分布特性，已成为应用最为广泛的放射治疗技术之一。该技术可通过两种方式实现：一为Sliding Window技术，即在加速器连续出束条件下调整叶片运动速度和剂量率来实现动态调强；二为Step and Shot技术，即一系列子野依次照射实现计划要求的强度分布，而小子野间隔期间加速器不出束，它要求叶片位置的高精度和加速器具有小跳数性能，是一种静态调强技术。不难看出，两种实现技术对叶片运动精度具有较高的要求。为保证放疗安全，对IMRT计划的剂量学验证工作变得尤为重要［1］。伴随着IMRT技术广泛应用，尤其是容积旋转调强放疗技术（Volumetric Intensity Modulated Arc Therapy，VMAT）顺利开展，剂量验证工具和方法也随之不断进步［2］。目前常用平面剂量验证设备大致可分为两种：一种是二维验证系统，如胶片，PTW729［3］（德国PTW公司），Map-Check（美国Sun Nuclear公司），MatriXX（德国IBA公司）等；另一种为三维验证系统，如Delta4（瑞典ScandiDos公司），ArcCheck［4］（美国Sun Nuclear公司）等。本研究随机选取12例IMRT计划（宫颈癌、食管癌），分别使用二维验证系统PTW729与三维验证系统ArcCheck进行剂量学验证，现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 病例选择及治疗计划

选取本科2014～2015年收治的12例宫颈癌、食管癌患者行5野步进式（Step and Shoot）逆向IMRT计划，采用Pinnacle39.0治疗计划系统的直

接子野优化DMPO计算模块完成计划设计。 1.2 加速器及验证设备

实验测量基于美国瓦里安公司Trilogy型号医用直线加速器的6 MV-X射线，剂量率为400 MU/min。验证设备选用二维验证系统PTW729，由729个立方体电离室组成，每个电离室尺寸为（5×5×5）mm3，中心间隔为1 cm，有效测量范围为（27×27）cm2。三维验证工具ArcCheck为长圆柱形，其模体的长为21 cm，由1386个（0.8×0.8）mm2的硅二极管探测器沿着圆柱中心轴的2.9 cm物理深度处螺旋形排列，探头间隔也为1 cm。 1.3 实验设计和数据分析方法

PTW验证：按照验证计划要求放置二维验证矩阵PTW729和固体水模体，将激光线对准验证矩阵的十字线。IMRT计划的全部射野角度归零，垂直照射模体，完成平面剂量测量；ArcCheck验证：将激光线对准圆柱形模体的十字线，完成模体正确摆位，对ArcCheck进行本底校准、矩阵校准和绝对剂量校准工作，执行IMRT计划，测量并生成剂量分布测量结果。这两种方法的验证结果均采用相对剂量Gamma分析法进行分析。在不同的标准参数下，比较计划系统计算的剂量分布与实际测量结果的相对剂量通过率差异。采用Matlab软件的非线性拟合工具箱拟合出剂量偏差（Dose Deviation/%）、距离偏差（Distance deviation/mm）、阈值参数（Threshold，TH/%）与γ平均通过率的函数关系，以分析选取不同标准参数对两种工具验证通过率的影响。 1.4 统计学方法

采用SPSS22.0软件对相同标准参数下两种验证工具的验证结果做配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。