简介：摘要目的针对前列腺癌放疗，研究锥形束CT（CBCT）生成伪CT的深度学习方法，以满足自适应放疗的需要。方法纳入瓦里安On-Board Imager采集的74例前列腺癌患者的CBCT图像及其模拟定位CT图像，并使用MIM软件进行形变配准。将数据按简单随机法分为训练集（59例）和测试集（15例）。使用U-net、Pix2PixGAN和CycleGAN学习CBCT到模拟定位CT的映射。以形变配准后CT作为参考图像，评价平均绝对误差（MAE）、结构相似指数（SSIM）和峰值信噪比（PSNR）。另外单独分析了图像质量，包括软组织分辨率、图像噪声和伪影等。结果使用U-net、Pix2PixGAN和CycleGAN生成图像的MAE分别为（29.4±16.1）、（37.1±14.4）、（34.3±17.3）HU。在图像质量方面，U-net和Pix2PixGAN生成的图像存在过度模糊的问题，导致了图像失真；而CycleGAN生成的图像保留了CBCT图像结构且改善了图像质量。结论CycleGAN能有效地提高CBCT图像质量，有更大的潜力应用于自适应放疗中。

简介：摘要科学研究结果的“再现性”问题目前已成为备受关注的焦点。放射生物学是研究电离辐射对活体组织生物效应的一门医学科学，也存在着严重的“再现性”问题，其中一个重要原因是物理剂量的不准确或缺乏剂量学报告的完整描述。剂量测定指南、规范与建议的使用，如物理剂量报告规范化评分系统，有助于提高放射生物学研究中物理剂量的规范性和准确性。本文对目前为改善放射生物学和放射物理学的合作、提高放射生物学研究中物理剂量规范性的各项指南和建议进行评议，为提高放射生物学研究的可再现性提供参考。

简介：无

简介：摘要非共面放疗是采用多个非共面固定野或者多个非共面弧照射的放疗技术。非共面射野是各个照射野的射野中心轴不在同一平面内，而非共面弧是指每个弧形成的轨迹不在同一个平面内。与共面放疗相比，非共面放疗技术实现立体多角度或多弧度的照射，提高了射线聚焦程度，有利于拉开靶区和周围正常组织受量；其剂量学优势已在多种肿瘤上得到证实，如颅内肿瘤、肝癌和肺癌等。非共面放疗的实现方式有多种，按照建立的时间先后顺序分为非共面锥形放疗、非共面适形放疗、非共面调强放疗和非共面容积调强弧形治疗。本文综述这些实现方式的发展历程和原理特点。

简介：摘要目的介绍1.5 T MR加速器的临床剂量调试方法和结果。方法中国医学科学院肿瘤医院于2019年5月安装1台医科达Unity型1.5 T MR加速器，使用磁场兼容测量设备对其进行剂量调试。调试项目包括绝对剂量校准、数据采集和计划系统模型验证。结果磁场下绝对剂量校准需要使用磁场修正因子修正，参考条件下的绝对剂量为87 cGy。将采集的射束数据和计划系统计算结果进行γ分析(3%/2 mm)，标准野测试例剂量验证平均通过率为96.41%，TG119测试例为98.24%，美国休斯敦肿瘤放疗和成像质控中心(IROC)端对端测试例为97.5%(7%/4 mm)。结论计划系统模型和射束采集数据具有良好的一致性；标准野和TG119测试例剂量验证结果达到AAPM TG218号报告的通用容差限值要求，端对端测试例验证结果满足IROC中心标准。

简介：摘要在大数据和人工智能的助力下，放射治疗计划自动化的研究及临床应用发展迅速。放疗计划自动化系统的使用和监管等工作，需要仔细考虑自动化的程度及其适用环境。对于自动驾驶车辆，国内外定义了其自动化水平，但对于放疗计划自动化没有类似的定义。为了促进和规范放疗计划自动化发展，并激发行业讨论，我们参考汽车驾驶自动化分级制定了此分级建议，将放疗计划自动化分成6个等级(1级至6级)。

简介：摘要目的分析比较容积调强弧形治疗(VMAT)与固定野调强放疗(F_IMRT)、电子束联合VMAT (E&VMAT)技术在乳腺癌改良根治术后放疗中的剂量学差异，为临床选择治疗方案提供参考。方法随机选择乳腺癌改良根治术后放疗的左乳腺癌患者10例，靶区包括患侧胸壁和锁骨上淋巴引流区，处方剂量43.5 Gy (2.9 Gy/次)。基于Pinnacle3计划系统为每位患者分别设计VMAT、F_IMRT、E&VMAT (胸壁靶区部分电子束照射、锁骨上区部分VMAT照射)计划。对比评价靶区剂量分布适形度与均匀性、危及器官受量以及治疗实施时间。结果VMAT计划能改善靶区剂量分布，靶区剂量适形指数和均匀性指数均优于F_IMRT和E&VMAT计划(均P<0.05)。VMAT计划患侧肺平均剂量、V30Gy、V20Gy、V10Gy均优于F_IMRT和E&VMAT计划(均P<0.05)。VMAT计划患侧肺V5Gy优于F_IMRT计划(P<0.05)，与E&VMAT计划的V5Gy相近(P>0.05)。VMAT计划的心脏、健侧乳腺、健侧肺均能满足临床剂量限制要求。VMAT、F_IMRT、E&VMAT计划的治疗时间分别为(326±27)、(1 082±169)、(562±48) s。结论与F_IMRT和E&VMAT计划相比，VMAT计划质量更优，治疗时间更短，具有较高的临床应用价值。

简介：摘要目的比较使用头颈肩热塑网罩和颈胸一体热塑体膜固定的乳腺癌改良根治术后放疗患者锁骨上下区的摆位误差。方法回顾性分析2019年6至12月中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科收治的40例女性乳腺癌改良根治术后患者[中位年龄46（29~68）岁]的锁骨上下区靶区的锥形束CT（CBCT）图像，其中19例使用头颈肩热塑网罩进行体位固定（头颈肩网罩组，128次CBCT图像），21例使用颈胸一体架膜进行体位固定（颈胸一体膜组，143次CBCT图像）。分析2组患者锁骨上下区的摆位误差，并分别测量肩锁关节的位置移动幅度ΔX、ΔY、ΔZ和三维空间位移d。应用公式计算临床靶区至计划靶区（PTV）的外放边界值。将所有患者分成体重指数（BMI）<24 kg/m2组（13例，86次CBCT扫描）和BMI≥24 kg/m2组（27例，185次CBCT扫描），分析比较2组的摆位误差。2组之间的比较采用独立样本t检验。结果头颈肩网罩组和颈胸一体膜组在锁骨上下区的平移摆位误差分别为左右方向：（1.78±2.40） mm和（2.26±1.91） mm（t=0.687，P=0.496）、头脚方向：（2.88±2.44） mm和（2.29±1.89） mm（t=2.249，P=0.030）、腹背方向：（2.48±1.79） mm和（1.66±2.00） mm（t=0.998，P=0.325）；在矢状面的旋转摆位误差分别为（0.91±0.61）度和（0.67±0.53）度，差异有统计学意义（t=3.555，P=0.001）。头颈肩网罩组和颈胸一体膜组在肩锁关节的位置移动幅度ΔX、ΔY、ΔZ的平均值分别为3.65、4.61、3.11 mm和2.32、1.97、1.63 mm，三维空间位移d的平均值分别为7.36 mm和4.03 mm。头颈肩网罩组和颈胸一体膜组锁骨上下区在左右方向、头脚方向和腹背方向的PTV外放边界值分别为6.1、8.9、7.5 mm和7.0、7.0、5.5 mm。BMI<24 kg/m2组和BMI≥24 kg/m2组患者在3个方向的平移和旋转摆位误差的差异均无统计学意义（t=-1.103~0.938，均P>0.05）。结论对于乳腺癌改良根治术后行锁骨上下区放疗的患者，相比头颈肩网罩固定，使用颈胸一体膜固定在头脚方向的摆位误差更小，而且对肩锁关节的体位固定效果更优。

简介：摘要目的探讨使用颈胸一体架(膜)对乳腺癌术后放疗患者体位固定的效果。方法前瞻性入组32例乳腺癌术后放疗患者，均使用颈胸一体架(膜)进行体位固定，采用调强放疗技术照射乳腺/胸壁和锁骨上下区，并在放疗中进行锥形束CT(CBCT)位置验证，分别配准乳腺/胸壁靶区和锁骨上下区靶区。对239次CBCT图像的摆位误差和上下靶区位置一致性进行分析。结果左右、头脚、腹背方向乳腺/胸壁的平移摆位误差分别为(1.84±2.36)、(1.99±2.48)、(1.75±1.86) mm，锁骨上下区的平移摆位误差分别为(1.98±2.44)、(1.98±2.48)、(1.71±1.79) mm。每个病例每次CBCT扫描的乳腺/胸壁与锁骨上下区平移误差的差值在x、y、z方向分别为(0.38±0.66)、(0.07±0.41)、(0.45±0.92) mm。结论乳腺癌术后放疗患者采用颈胸一体架(膜)进行体位固定，摆位误差小，乳腺/胸壁和锁骨上下区靶区位置有很好的一致性。

简介：摘要目的建立基于预测可行性剂量体积直方图(DVH)的肝癌容积调强弧形治疗(VMAT)自动计划方法，并评价其性能。方法回顾性随机选取10例放疗肝癌病例。采用Pinnacle Auto-Planning设计VMAT自动计划，通过PlanIQ剂量预测得到可行性DVH曲线，并根据其显示的可行性目标区间设置自动计划的初始优化目标。评价计划靶体积、正常肝和其他危及器官的剂量参数以及机器跳数，并与临床手工计划行配对t检验。结果自动计划和手工计划的计划靶体积D2%、D98%、Dmean和均匀度指数相近[(58.55±2.81) Gy∶(57.98±4.17) Gy、(47.15±1.58) Gy∶(47.82±1.38) Gy、(53.14±0.95) Gy∶(53.44±1.67) Gy和1.15±0.05∶1.14±0.07，P均>0.05]，手工计划的计划靶体积适形指数略高于自动计划(0.77±0.08∶0.69±0.06，P<0.05)。自动计划的肝V30Gy、V20Gy、V10Gy、V5Gy和V<5Gy显著优于手工计划[(26.68±11.13)%∶(28.00±10.95)%、(29.96±11.50)%∶(31.89±11.51)%、(34.88±11.51)%∶(38.66±11.67)%、(45.38±12.40)%∶(50.74±13.56)%和(628.52±191.80) cm3∶(563.15±188.39) cm3，P均<0.05]，自动计划的小肠、十二指肠、心脏Dmean以及全肺V10Gy低于手工计划[(1.83±2.17) Gy∶(2.37±2.81) Gy、(9.15±9.36) Gy：(11.18±10.49) Gy、(5.44±3.10) Gy∶(6.25±3.26) Gy以及(12.70±7.08)%∶(14.47±8.11)%，P均<0.05]。两种计划的机器跳数相近[(710.67±163.72) MU∶(707.53±155.89) MU，P>0.05]。结论基于预测可行性DVH的肝癌VMAT自动计划方法能提高计划质量，更好保护正常肝，对小肠、十二指肠、全肺和心脏的保护也有优势。

简介：摘要光学体表引导放疗技术采用三维体表成像原理实时获取体表图像，通过与参考图像比较，可完成治疗前位置验证、治疗中实时监控和门控治疗等功能。它是一种无创无辐射的技术，其临床应用主要包括颅内、头颈、胸腹部、乳腺、四肢以及儿童肿瘤的治疗，应用研究进展包括更少体表标记、更少束缚固定、更安全碰撞预测和更准确实时追踪方面。

简介：摘要目的使用蒙特卡罗方法优化设计专用于乳腺癌术中放疗的鼓形施照器。方法设计过程：首先，依据贴近胸壁的乳腺癌术中放疗瘤床形状特征，确定施照器形状；其次，通过模拟计算电子束经过一系列不同厚度散射箔后的散射角和剂量率，确定散射箔厚度；最后，根据调制器位置几何结构特征，最后，建立调节层模型，参考调节层与施照器表面剂量之间的关系，确定调制器的内表面特征。使用EGSnrc/BEAMnrc和EGS4/DOSXYZ程序完成Mobetron加速器、调节层、施照器建模和剂量学分析。结果施照器有上下两部分、上部分为限光筒，直径3cm、筒壁厚0.5cm，材料为0.2cm厚水等效材料加0.3cm厚不锈钢；散射箔直径2.2cm、厚度0.13cm，材料为金属钨。施照器下部分是封闭的鼓形，直径4cm、厚度0.2cm，材料为水等效材料；调制器为山丘形，最厚处0.14cm，材料为不锈钢。当电子束能量12MeV时施照器外面的剂量分布呈鼓形，剂量率为90.44 cGy/min，治疗深度为1cm。结论设计的施照器符合设计要求，并能产生鼓形剂量分布。

简介：摘要目的评价视觉反馈呼吸训练模块在左侧乳腺癌深吸气屏气放射治疗中的应用。方法30例左侧乳腺癌保乳术后拟行全乳放疗患者经宣教培训后全部符合深吸气屏气要求，使用主动呼吸控制设备控制屏气状态行CT定位。将其随机分为使用(A组)和未使用(B组)视觉反馈呼吸训练方法两组各15例。A组使用光学体表监测系统的视觉反馈呼吸训练模块实现，B组使用音频互动方法指导患者屏气。通过分析光学体表实时治疗数据，比较两组患者不同治疗分次间呼吸的可重复性以及一个分次内多次屏气的稳定性，两组患者完成治疗所需屏气次数以及治疗时间。使用GraphPad Prism 6.0软件进行数据处理和作图，使用SPSS 21.0软件进行均值分析和正态性检验。结果视觉反馈呼吸训练方法使患者的可重复性从1.5　mm降至0.7 mm (P<0.05)，稳定性从1.1 mm降至0.8 mm (P<0.05)，治疗所需屏气次数平均从4.6次降至2.4次(P<0.05)，平均出束时间和总治疗时间分别从336　s和847　s降至235　s和602　s (P<0.05)。结论基于视觉反馈的呼吸训练模块可以提高左侧乳腺癌深吸气屏气放疗的可重复性和稳定性，有效减少憋气次数和治疗时间。

简介：摘要目的比较国内外3种标准在高能医用电子直线加速器机房屏蔽设计和效果检测中的差异，为修订和完善现行国家标准提供参考。方法对于一个具有两档X射线能量(6和10 MV)，日均使用X射线治疗105例患者(90%为调强放疗技术)的高能医用电子直线加速器机房，分别按照美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告、英国电离辐射法规(IRR)17和GBZ/T 201现行国家标准计算并比较所需的屏蔽方案。分析按照3种标准各自评价指标计算得到的各关注点所需的混凝土屏蔽厚度随高能X射线工作负荷占比的变化。提出一种基于瞬时剂量当量率保守估计值的屏蔽效果检测和评价方法。结果按照NCRP 151号报告和IRR 17号法规计算得到的各关注点(主束次屏蔽区A、B点、主束主屏蔽区C、D点、侧墙次屏蔽点E、室顶主屏蔽点F和室顶次屏蔽点G)所需的混凝土屏蔽厚度分别为89、115、162、183、113、163、86 cm和104、130、215、213、128、207、105 cm。而GBZ/T 201屏蔽方案所需的混凝土屏蔽厚度最大，分别为136、153、243、265、131、207和105 cm。与NCRP 151号报告屏蔽方案相比，GBZ/T 201屏蔽方案治疗室内使用面积、室内层高的显著降低(分别减小14.01%和8.68%)，室顶承重增加明显(24.01%)。IRR 17和GBZ/T 201屏蔽方案的最终屏蔽厚度主要由瞬时剂量当量率限值决定，基本不随高能X射线工作负荷的增加而变化。基于本文提出的瞬时剂量当量率保守估计值确定的屏蔽厚度均大于由周剂量控制目标值计算得到的屏蔽厚度，且能减小二者之间的差异。结论由于不同标准使用的评价指标(特别是剂量当量率限值)的不同，各屏蔽方案所需的屏蔽厚度差异明显。瞬时剂量当量率保守估计值作为屏蔽效果检测评价指标，安全合理且使用方便。

简介：摘要目的分别根据中、外放射治疗机房辐射屏蔽标准，对低能医用电子直线加速器机房设计方案进行对比，为修订和完善现行国家标准提供参考。方法按照美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告、英国电离辐射法规(IRR)17号和国家标准GBZ/T 201，对于一个每日平均治疗125例患者(90%为调强放疗技术)的6 MV X射线医用电子直线加速器机房，分别设计机房屏蔽方案，对比关注点(主束次屏蔽区A、B点、主束主屏蔽区C、D点、侧墙次屏蔽点E、室顶主屏蔽点F和室顶次屏蔽点G)所需的混凝土屏蔽厚度、治疗室内使用面积、室内层高和室顶承重。结果按照NCRP 151号报告和IRR 17号法规，计算得到的A、B、C、D、E、F和G点所需的混凝土屏蔽厚度分别为79、105、136、166、104、137、76 cm和94、126、183、189、119、175、92 cm。而按照我国标准GBZ/T 201计算得到的相应关注点所需的混凝土屏蔽厚度是最厚的，特别是主束主屏蔽厚度的增加明显，分别为117、133、207、227、121、175、94 cm。与此同时，与NCRP 151号报告计算得到的屏蔽方案相比，治疗室内使用面积、室内层高显著降低，分别减小11.24%和7.13%，室顶承重增加更为明显(25.20%)。结论与NCRP 151号报告和IRR 17号法规相比，按照我国现行屏蔽标准所推荐的计算方法和评价指标计算得到的屏蔽厚度是最大的，特别是现行国家标准中要求的瞬时剂量当量率评价指标会显著增加主屏蔽区所需的屏蔽厚度。

简介：无

简介：摘要目的设计适用脑转移瘤术中放疗的施照器并评估其剂量学特征。方法施照器设计首先通过模拟计算电子束经过一系列不同厚度散射箔后的散射角和剂量率，确定散射箔厚度；其次，建立散射箔位于不同高度的位置评估模型，通过计算模型表面平均能量方差，确定散射箔位置；最后，建立调节层几何结构特征与施照器表面剂量之间的关系，确定调制器的内表面特征。使用蒙特卡罗(MC)EGSnrc/BEAMnrc和EGS4/DOSXYZ程序完成Mobetron加速器、位置评估模型、调节层、施照器建模和剂量学分析。结果半球囊状施照器的限光筒直径为2.5 cm、筒壁厚0.5 cm，材料为0.2 cm厚水等效材料加0.3 cm厚不锈钢；散射箔厚度0.14 cm，材料为金属钨，位置高度为0.5 cm；调制器为月牙形，材料为水等效材料。该施照器能够使Mobetron 12 MeV的电子束产生半球面剂量分布，剂量率为160 cGy/min，治疗深度为0.85 cm。结论采用MC模拟设计的适用于高能电子束的半球囊状施照器，能产生半球面剂量分布。

简介：摘要目的由于磁场会改变次级电子运动轨迹，继而影响剂量场分布，磁共振加速器(MR-Linac) X线束剂量学特性与常规加速器有差别。本项目旨在测量和分析1.5T MR-Linac的X线束剂量学特性。方法中国医学科学院肿瘤医院于2019年5月安装1台瑞典医科达公司Unity型1.5T MR-Linac，使用磁场兼容工具对其进行测量，测量项目包括表面剂量、最大剂量点深度、射线质、离轴比曲线(OAR)中心位置、对称性、半影宽度、不同机架角度的输出量变化。结果不同射野面积的平均表面剂量为40.48%，平均最大剂量点深度为1.25 cm。10 cm×10 cm射野面积下，x轴方向的OAR中心位置往x2侧偏移1.47 mm，对称性为101.33%，两侧半影宽度分别为6.86 mm和7.14 mm；y轴方向的OAR中心位置偏移0.3 mm，对称性为100.85%，两侧半影宽度分别为5.92 mm和5.95 mm。不同机架角度下输出量最大偏差达1.50%。结论与常规加速器不同，MR-Linac不同射野面积表面剂量数值趋于一致，最大剂量点深度上升。x轴方向的OAR中心位置往x2侧偏移，造成对称性变差和半影不对称。不同机架角度下的输出量变化明显，需要修正。

简介：摘要乳腺癌保乳术后放疗方案中，瘤床及其靶区的准确勾画至关重要。利用不同医学图像与放疗定位CT图像进行配准能提供更加全面的信息从而辅助医生勾画靶区。根据几何变换性质可将图像配准方法分为刚性和非刚性两大类。由于软组织易形变的特性，刚性配准较难实现非刚性结构的严格匹配，非刚性配准的结果更加符合复杂形变的实际情况。文章旨在综述两类配准方法在乳腺癌瘤床靶区勾画中的应用，分析临床应用中存在的问题，并展望非刚性配准未来的研究方向。

简介：摘要目的训练放疗计划个体化三维剂量预测模型，并使用该模型建立计划质量控制方法。方法回顾性分析99例已临床实施的早期鼻咽癌同步加量容积旋转调强放疗(VMAT)计划，提取7个几何特征，包括各危及器官(OARs)到PTV、加量靶区和外轮廓的最小距离，及4个坐标位置关系特征。训练(89例)并验证(10例)基于人工神经网络(ANN)的三维剂量分布预测模型；然后基于该预测模型建立放疗计划质量控制方法。以各危及器官剂量学参数D2%、D25%、D50%、D75%和平均剂量(MD)为质量控制指标，通过标准为人工计划和预测剂量差别≤10%。采用由低年资物理师设计的10例计划，对该质量控制方法进行测试。结果18个头颈部OARs的主要剂量学指标，预测剂量与专家计划结果差异无统计学意义。剂量预测结果与专家计划相比，D2%、D25%、D50%、D75%和平均剂量(MD)的差别均控制在1.2 Gy以内。由低年资物理师设计的10例计划均达到常规临床剂量限值的要求，而利用建立的质量控制方法检出1例计划的脊髓、脊髓危及器官的计划体积(PRV)、脑干和脑干PRV剂量限制有待改善。根据模型预测值重新优化计划后，脊髓和脑干D2%分别降低了8.4和5.8 Gy。结论提出了一种简单易行的放疗计划质量控制方法，能克服统一性剂量限值未考虑患者特异性的缺陷，可提高个体化计划质量和稳定性。