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一种新型高分辨率探测器矩阵应用于调强放疗剂量验证的初步研究

摘要随着放射治疗技术的不断发展,以及对临床剂量验证要求的不断提高,基于均匀模体的二维剂量验证仅能反映出一个平面的剂量分布,对于gamma不通过的地方无法确定其具体位置和实际剂量偏差,因此已不能满足临床使用的要求。3DMap是一款带有高分辨率半导体探测矩阵的三维剂量验证系统,不仅能对计划做二维剂量验证,还能进行三维剂量验证。目前该矩阵正逐渐商用的过程中,但是在临床应用中的研究并不多。本课题将使用3DMap剂量验证系统,研究该矩阵在调强治疗剂量验证中的应用。<br>  论文主要有以下几个内容:1)研究矩阵的剂量学特性;2)建立二维剂量计算模型,对10例患者计划进行二维剂量验证;3)建立三维剂量计算模型,选择IMRT技术和VMAT技术的鼻咽癌和肺癌患者计划各20例,进行基于患者CT图像的三维剂量验证,采用伽玛通过率和剂量体积直方图等不同的评价方式评价测量结果,同时基于靶区和正常组织的gamma通过率计算干预限值(AL)和容差限值(TL)。<br>  研究结果:1)该矩阵有较好的重复性和剂量学线性,剂量率响应变化也在0.5%以内。2)二维剂量验证中,通过3DMap与MapCheck对比,无论是实际机架角度照射还是机架超越为0度时照射,两者测量结果差别不大,差值无统计学差异。3)基于患者CT图像的三维剂量验证,在3%/3mm,3%/2mm和2%/2mm的gamma标准下,基于TMRT技术和VMAT技术的鼻咽癌body的平均gamma通过率分别为(99.32±0.32)%、(98.36±0.59)%、(96.27±1.20)%和(99.15±0.37)%、(97.67±0.86)%、(94.66±1.73)%;基于TMRT技术和VMAT技术的肺癌body的平均gamma通过率分别为(99.17±0.74)%、(98.09±1.33)%、(95.83±2.22)%和(99.08±0.58)%、(97.82±1.39)%、(95.59±1.74)%。靶区和部分正常组织的通过率则稍低。所有靶区的百分剂量偏差大部分都在3%以内,但视神经和视交叉等小体积器官的Dmax偏差则相对较大。鼻咽癌TMRT技术和VMAT技术下body的AL值分别为94.37%和96.13%,TL值为92.55%和95.00%;肺癌TMRT技术和VMAT技术下body的AL值分别为93.02%和95.16%,TL值为92.24%和95.43%,均能达到TG218号报告中建议的要求。<br>  本研究对矩阵的剂量学特性进行了研究,并对调强放疗计划进行了二维和三维的剂量验证。研究结果表明,该矩阵能够满足临床计划二维和三维剂量验证的要求,可用于临床调强放疗计划的验证。

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