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基于国产加速器URT-Linac 506c的计划复杂度分析和患者计划质量保证预测
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作者 杨波 +5 位作者 起禛 梁永广 杨景茹 王贝 王嘉欣 邱杰 《中国医疗设备》 2024年第1期29-34,共6页
目的 探讨基于国产联影URT-Linac 506c加速器的容积弧形调强放射治疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划复杂度参数与患者计划质量保证(Patient Specific Quality Assurance,PSQA)间的关系,并建立机器学习模型对PSQA结果进行... 目的 探讨基于国产联影URT-Linac 506c加速器的容积弧形调强放射治疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)计划复杂度参数与患者计划质量保证(Patient Specific Quality Assurance,PSQA)间的关系,并建立机器学习模型对PSQA结果进行评估和预测。方法 随机选取150例在URT-Linac 506c加速器上行VMAT治疗计划的患者为研究对象,在该加速器上对所有计划进行基于机载电子射野影像系统探测器的PSQA剂量验证。对剂量验证结果进行阈值为10%、标准为2%/2 mm的伽马通过率分析。同时对每个计划基于多叶准直器位置和跳数,提取其中的11个复杂度参数。分析复杂度参数和PSQA结果间的关系,并建立机器学习模型对PSQA结果进行预测。结果 计划复杂度参数与PSQA结果的相关性分析表明二者并不严格呈线性相关,但计划的复杂程度越高,PSQA通过率相对越低。梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)模型和随机森林(Random Forest,RF)模型对基于复杂度参数的PSQA结果预测水平相当,GBDT模型和RF模型的平均预测误差分别为0.55%和0.54%。由于PSQA结果分布严重不平衡,更改过权重后的模型对低通过率部分的预测能力有所提升。结论 对于国产加速器URT-Linac 506c,这2种基于决策树结构的机器学习模型对PSQA结果的预测可提供一定的帮助,建立更精准的模型需要进一步完善采集患者的样本量。 展开更多
关键词 联影URT-Linac 506c加速器 计划复杂度 机器学习 患者计划质量保证
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1.5T磁共振直线加速器计划系统剂量学调试研究 被引量:1
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作者 王嘉欣 于浪 +6 位作者 杨波 庞廷田 董婷婷 汪之群 梁永广 邱杰 《中国医学装备》 2023年第11期6-11,共6页
目的:对比研究1.5T磁共振直线加速器(MR-Linac)计划系统(TPS)计算与实测剂量学参数,开展磁场环境下的TPS调试,探讨磁场环境中的剂量学特征。方法:采用Unity型1.5TMR-Linac,基于MonacoTPS进行剂量计算。采用磁共振兼容三维水箱(Beamscan... 目的:对比研究1.5T磁共振直线加速器(MR-Linac)计划系统(TPS)计算与实测剂量学参数,开展磁场环境下的TPS调试,探讨磁场环境中的剂量学特征。方法:采用Unity型1.5TMR-Linac,基于MonacoTPS进行剂量计算。采用磁共振兼容三维水箱(BeamscanMR)扫描系统收集点剂量数据,设置27个基础野[机架角度(GA)=0°,源皮距(SSD)为133.5 cm、138.5 cm、143.5 cm,水下深度(d)=10 cm、5 cm、2 cm]及6类医学物理学实践指南(MPPG5.b)推荐测试例射野(GA=0°,SSD=133.5 cm,d=10 cm、5 cm),对相同条件下TPS计算与实测结果进行点剂量偏差分析,以及剂量分布γ通过率(2%/2 mm,3%/3 mm)分析。采用磁共振兼容(ArccheckMR)完成患者头部、胸部、腹部和盆腔调强放射治疗(IMRT)计划验证,根据美国物理师协会(AAPM)TG218推荐方法计算IMRT置信限值。结果:基础野中点剂量的小野剂量偏差为(-0.06±0.38)%,大野偏差为(-0.38±0.30)%,百分深度剂量(PDD)、x方向离轴比曲线(x-Profile)和y方向离轴比曲线(y-Profile)的2%/2 mm γ通过率分别为(96.1±1.9)%、(99.8±0.5)%和(99.9±0.2)%。测试例中水下5 cm、10 cm点剂量偏差分别为(-0.72±1.17)%、(-0.26±1.02)%;PDD、x-Profile和y-Profile 2%/2 mm γ通过率分别为(98.5±0.9)%、(99.4±0.8)%和(99.7±0.5)%。受磁场作用,x-Profile整体向+x方向偏移。IMRT计划点剂量偏差(0.24±2.02)%、3%/3 mmγ通过率为(99.5±0.6)%,置信限值分别为0.042,0.017(98.3%)。结论:MR-LinacTPS对1.5T磁场中的剂量分布变化进行准确建模,测试例及复杂临床计划验证符合度高,具有临床使用价值。 展开更多
关键词 磁共振直线加速器(MR-Linac) 计划系统(TPS)调试 剂量学分析 洛伦兹力
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基于TrueBeam加速器的Mobius3D与ArcherQA放射治疗计划验证的临床应用与评估 被引量:3
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作者 梁永广 杨波 +5 位作者 汪之群 张杰 孟祥银 起禛 邱杰 《中国医学装备》 2022年第10期18-22,共5页
目的:评估基于解析算法的Mobius3D和基于蒙特卡罗算法的ArcherQA两款独立的剂量验证软件在TrueBeam加速器上的临床应用。方法:收集医院在TrueBeam加速器上进行放射治疗的30例肿瘤患者,其中患者头颈部、胸部和腹部的放射治疗计划各10例,... 目的:评估基于解析算法的Mobius3D和基于蒙特卡罗算法的ArcherQA两款独立的剂量验证软件在TrueBeam加速器上的临床应用。方法:收集医院在TrueBeam加速器上进行放射治疗的30例肿瘤患者,其中患者头颈部、胸部和腹部的放射治疗计划各10例,所有放射治疗计划均通过了临床剂量验证;分别采用Mobius3D和ArcherQA对患者进行独立的剂量计算,并将计算得到的剂量分布与治疗计划系统(TPS)进行对比,采用γ通过率(3%/3 mm)进行分析,并对比靶区和危及器官(OAR)的γ通过率和剂量参数D_(mean)。结果:Mobius3D和ArcherQA的头颈部、胸部及腹部3个部位γ通过率分别为(98.79±0.76)%和(99.15±0.60)%、(96.63±1.78)%和(96.72±1.69)%以及(98.08±0.88)%和(99.10±1.08)%,且两者差异均无统计学意义(t=-1.117,t=-1.191,t=-1.887;P>0.05),两款软件的靶区和OAR的平均剂量差异均在3%的标准范围内。结论:Mobius3D和ArcherQA的剂量计算结果与TPS均有很好的一致性,可作为独立于TPS的第三方计划验证工具。 展开更多
关键词 计划验证 TrueBeam加速器 Mobius3D软件 ArcherQA软件
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Halcyon V2.0加速器在乳腺癌保乳术后放射治疗的临床应用研究 被引量:1
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作者 杨波 +7 位作者 汪之群 张杰 梁永广 孟祥银 周震 起禎 张文君 邱杰 《中国医疗设备》 2022年第12期63-68,共6页
目的探究使用Halcyon V2.0加速器对乳腺癌保乳术后患者进行规范化放射治疗的临床效果。方法随机选取乳腺癌保乳术后患者41例,依次进行CT模拟定位、靶区和危及器官勾画,根据患者实际情况,对17例患者进行容积弧形调强放射治疗(Volumetric ... 目的探究使用Halcyon V2.0加速器对乳腺癌保乳术后患者进行规范化放射治疗的临床效果。方法随机选取乳腺癌保乳术后患者41例,依次进行CT模拟定位、靶区和危及器官勾画,根据患者实际情况,对17例患者进行容积弧形调强放射治疗(Volumetric Intensity-Modulated Arc Therapy,VMAT)计划设计,24例患者设计固定野调强放射治疗(Fix Field Intensity-Modulated Radiation Therapy,FF-IMRT)计划。对治疗计划的剂量分布、γ通过率验证、穿射剂量和摆位误差等方面进行分析评估。结果41例患者计划均满足临床治疗标准,VMAT计划的均匀性指数、适形度指数及剂量跌落指数的平均值为0.07、0.90、2.15,FF-IMRT计划的为0.08、0.81、1.96。VMAT计划的Portal Dosimetry面剂量2 mm/2%的3Dγ通过率平均值为99.9%,FF-IMRT计划的为99.6%。VMAT计划治疗中合成野穿射剂量一致性的平均值为86.98%,FF-IMRT计划的为81.31%。结论结果表明,Halcyon V2.0新型环形加速器在乳腺癌保乳术后放疗中,具有较快的执行效率,较好的剂量分布和可靠的计划计算结果,展示出了精准放疗的优势。 展开更多
关键词 Halcyon V2.0加速器 乳腺癌 容积弧形调强 固定野调强 计量学
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基于环形加速器的RapidPlan模块在宫颈癌容积调强放疗中的研究
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作者 周震 杨波 +4 位作者 汪之群 孟祥银 董婷婷 邱杰 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期691-696,共6页
目的研究基于Halcyon 2.0环形医用直线加速器的RapidPlan模块在宫颈癌术后容积旋转调强(VMAT)计划设计的临床可行性及优势。方法从数据库中选取98例临床宫颈癌病例,基于Halcyon 2.0设计VMAT人工放疗计划,导入到RapidPlan模块,训练得到... 目的研究基于Halcyon 2.0环形医用直线加速器的RapidPlan模块在宫颈癌术后容积旋转调强(VMAT)计划设计的临床可行性及优势。方法从数据库中选取98例临床宫颈癌病例,基于Halcyon 2.0设计VMAT人工放疗计划,导入到RapidPlan模块,训练得到优度较高的预测模型。另选取20例宫颈癌术后患者作为验证集,比较其人工计划与RapidPlan自动生成计划在剂量学、计划一致性、计划执行效率之间的差异。结果RapidPlan自动计划能够获得与人工计划质量相当的靶区和危及器官剂量分布。对股骨头的保护略逊于人工计划,对脊髓的保护优于人工计划,两者差异具有统计学意义(t=4.71,P<0.001)。RapidPlan计划MU平均值为687.46 MU,较人工计划的平均值815.34 MU低,两者差异具有统计学意义(t=6.09,P<0.05)。Portal Dosimetry验证1 mm/1%的γ通过率RapidPlan的平均值为89.48%,人工计划为88.22%,差异具有统计学意义(t=3.35,P<0.05)。结论基于Halcyon 2.0平台的RapidPlan自动计划可以满足宫颈癌VMAT计划的临床需求,且具备一定优势。 展开更多
关键词 环形加速器 自动计划 宫颈癌 旋转容积调强 一致性
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