2015年协和放疗论坛：调强放射治疗的患者剂量验证-杨瑞杰

调强放射治疗患者剂量验证杨瑞杰北京大学第三医院协和肿瘤放疗论坛，2015.11.28，北京•基本概念•基础知识•基本理论•基本技能内容•概述•工具方法•基本流程•结果分析•问题展望•小结内容•放射治疗质量保证•计划系统：调试、日常QA•直线加速器：验收、日常QA•End-to-End测试•调强放射治疗患者剂量验证•本报告针对技术和设备•常规加速器•IMRT和VMAT剂量验证与放射治疗质量保证本报告针对技术和设备•基于测量的方法•电离室和胶片•二维矩阵•三维剂量测量•基于计算的方法•独立的剂量计算软件•基于重建剂量的方法•测量和计算结合的方法调强放疗剂量验证方法基于测量注量重建剂量的方法DetectorBeammodelDoseengineDICOMplanRealFluenceCT•基于测量的方法•探测设备•测量模体•分析软件调强放疗患者剂量验证工具调强放疗患者剂量验证工具调强剂量验证探测设备调强剂量验证探测设备调强剂量验证探测设备调强剂量验证探测设备•均匀模体•非均匀模体调强剂量验证测量模体调强剂量验证分析软件一、测量与验证调强剂量验证分析软件基于测量的剂量验证流程AcquireimagesCreatePlanDeliverplanEvaluateresult采集模体图像•模体摆位生成验证计划•移植计划及剂量计算•计算网格及剂量算法•零度还是实际机架角•单野与多野合成剂量照射模体•精确摆位•碰撞检查•温度气压•探测器校准•预热及预照射结果分析Evaluateresult•图像配准•剂量阈值•绝对剂量和相对剂量•评价参数•差异原因分析结果分析•剂量阈值与分析范围•绝对剂量和相对剂量•选择归一方式（点）•分析前的处理•评价参数与容差•差异原因分析探测系统IBAGantryAnglesensorSensorconnectedtoMatriXXviaRS232cable尺寸、分辨率、方向性、剂量率效应计划系统•BrainLab/MonteCarlo•Eclipse/AAA•Eclipse/ACUROS•Pinnacle/CollapsedConeConvolution•XiO/Superposition–FastSuperposition•Monaco/MonteCarlo•Helax/CollapsedCone•TomoTherapy/ConvolutionSuperposition•Corvus/MonteCarlo•Multiplan/MonteCarlo剂量验证差异原因分析•流程、系统验证•差异、比较分析•过程合成与分解•典型示例流程、系统验证RPCphantomStudyDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFANANTHROPOMORPHICQUALITYASSURANCEPHANTOMFORINTENSITY-MODULATEDRADIATIONTHERAPYFORTHERADIATIONTHERAPYONCOLOGYGROUPANDREAMOLINEU,M.S.,*DAVIDS.FOLLOWILL,PH.D.,*PETERA.BALTER,PH.D.,*WILLIAMF.HANSON,PH.D.,*MICHAELT.GILLIN,PH.D.,*M.SAIFULHUQ,PH.D.,†AVRAHAMEISBRUCH,M.D.,‡ANDGEOFFREYS.IBBOTT,PH.D.**DepartmentofRadiationPhysics,TheUniversityofTexasM.D.AndersonCancerCenter,Houston,TX;DepartmentofRadiationOncology,UniversityofPittsburghMedicalCenter,Pittsburgh,PA;‡DepartmentofRadiationOncology,UniversityofMichiganMedicalCenter,AnnArbor,MI7%/4mmoneinthreeinstitutionsfail!MLC叶片透射和DLG+MLC透射+MLC叶片平均透射6MVBankA1.20%1.30%1.40%1.50%1.60%1.70%1.80%051015202530Depth(cm)Transmission(%)10X106X615X1510X2010X10offaxis6MVBankB1.20%1.30%1.40%1.50%1.60%1.70%1.80%051015202530Depth(cm)Transmission(%)10X106X615X1510X2010X10offaxis10MVBankA1.50%1.55%1.60%1.65%1.70%1.75%1.80%1.85%1.90%051015202530Depth(cm)Transmission(%)10X106X615X1510X2010X10offaxis10MVBankB1.50%1.55%1.60%1.65%1.70%1.75%1.80%1.85%1.90%051015202530Depth(cm)Transmission10X106X615X1510X2010X10offaxis杨瑞杰，王俊杰，张喜乐，孙海涛，刘选峰，陈斌.多叶准直器透射对调强放疗剂量计算准确性影响观察.中华放射肿瘤学杂志.2013.22(2):157-160.6MVX射线叶片内透射约为0.8%-1.2%，叶片间透射约为1.3%-1.9%-10-8-6-4-202468100.811.21.41.61.826MVBankADistancefromcentralaxis,Ydirection(cm)Transmission(%)6MVBankA0cm6MVBankAR-5cmMLC叶片平均透射g=129.12Rg'-1.7221051015202500.050.10.150.2Rg'gy=132.75x-1.6632051015202500.050.10.150.2Rg'g6MV和10MVX射线DLG：1.66mm和1.72mm6MVX射线MLC端面透射相当于将射野大小放大1.66mm，叶片位置偏移0.83mm名义叶片间距1.6cm，端面透射贡献的剂量约占总剂量的10%，实际有效叶片间距为1.76cmMLC叶片DLGMLC叶片透射和DLGBeamProfileModelinginTPS杨瑞杰张喜乐王俊杰.Axesse加速器实施容积旋转调强放疗的主要性能测试中华放射肿瘤学杂志2015InPress剂量验证差异原因分析•流程、系统验证•差异、比较分析•过程合成与分解•典型示例过程合成与分解单个控制点剂量差异分析剂量验证差异原因分析•流程、系统验证•差异、比较分析•过程合成与分解•典型示例位置误差准直器位置误差PlanmeasureddifferenceProfiles__plan__measuredY1jawdisplacedby1.8mm1.8mmMLC叶片位置误差Reconstructionofhigh-resolution3Ddosefrommatrixmeasurement:errordetectioncapabilityoftheCOMPASScorrectionkernelmethod.PMB56(15):5029MLCTongueandgrooveClinicalintroductionofalinachead-mounted2DdetectorarraybasedqualityassurancesysteminheadandneckIMRT.GreenJournal.•概述•工具方法•基本流程•结果分析•问题与进展•小结内容二维矩阵剂量验证的问题二维矩阵剂量验证的问题•基于模体、而非患者解剖结构•没有剂量体积分布的信息•没有患者解剖剂量分布的信息•Gamma通过率与剂量差异的临床意义基于患者解剖的三维剂量验证基于患者解剖的三维剂量验证基于患者解剖的三维剂量验证治疗计划设计治疗前预验证治疗实时验证治疗中验证高分次剂量照射与自适应放疗放射治疗质量控制现状PortalDosimetryfordosimetricverification+PortalDosimetryfordosimetricverification10例患者使用aS1000和MatriXX调强验证的伽玛通过率(%,±)方法2%/2mm3%/3mm4%/4mm平均伽玛值3%/3mmaS100085.16±8.0295.82±3.4798.93±1.280.40(0.38-0.42)MatriXX92.56±6.0699.08±1.2299.88±0.160.35(0.32-0.37)方法计划时间摆位时间数据采集时间结果分析时间合计aS10001.31.08.71.712.7MatriXX11.721.010.54.647.810例患者使用aS1000和MatriXX调强验证时间（min）PortalDosimetryfordosimetricverification放射治疗质量保证信息化、自动化、集成化纯计算、测量验证、结合方法的比较•调强剂量验证是放疗质量保证的一部分•放疗质控与标准化管理•治疗计划系统拟合与验证•治疗计划系统数据采集与拟合•加速器安装、验收与测试•TG142的临床应用•放疗计划的流程管理和讨论审核•治疗计划设计技巧•临床实验的QA小结ProgressonSolidFoundations小结小结•安全与质量是放射治疗永恒的主题•社会进步与技术发展对放射治疗安全与质量提出了更高的要求•放射治疗质量控制需要新的思路、新的工具•PDCA/SixSigma，AAPMTG100•放射治疗的患者安全需要协调努力•患者安全组织与事件学习谢谢