容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療系統(tǒng)的驗(yàn)收調(diào)試及質(zhì)量保證培訓(xùn)課件

1、VMAT概念VMAT (Volumetric-Modulated Arc Therapy, 容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療) 是射線束旋轉(zhuǎn)照射過程中，劑量率、機(jī)架轉(zhuǎn)速、葉片位置等參數(shù)可動(dòng)態(tài)調(diào)整的照射技術(shù)VMAT是IMRT的一種實(shí)現(xiàn)方式，是IMAT (Intensity-Modulated Arc Therapy) 技術(shù)的發(fā)展VMAT產(chǎn)品Varian RapidArcElekta VMATVMAT概念VMAT (Volumetric-Modulat醫(yī)科院腫瘤醫(yī)院VMAT系統(tǒng)治療實(shí)施Elekta Synergy計(jì)劃設(shè)計(jì)Pinnacle3 SmartArcElekta Monaco醫(yī)科院腫瘤醫(yī)院VMAT系統(tǒng)治療實(shí)

2、施計(jì)劃設(shè)計(jì)PinnacleVMAT系統(tǒng)驗(yàn)收調(diào)試儀器SN MapCHECK2SN ArcCHECKSN IMFKodak Omat-VCIRS PhantomSolid waterDose1 & FC-65PVMAT系統(tǒng)驗(yàn)收調(diào)試儀器SN MapCHECK2SN ArcVMAT系統(tǒng)的驗(yàn)收調(diào)試加速器的驗(yàn)收調(diào)試基本治療功能、固定角度IMRT功能和IGRT功能VMAT功能計(jì)劃系統(tǒng)的配置計(jì)劃系統(tǒng)和加速器的聯(lián)合測(cè)試VMAT系統(tǒng)的驗(yàn)收調(diào)試加速器的驗(yàn)收調(diào)試聯(lián)合測(cè)試有關(guān)VMAT的內(nèi)容基本測(cè)試?yán)?考慮影響劑量分布的各種物理因素，設(shè)計(jì)14種共36個(gè)測(cè)試?yán)?(中華放射腫瘤學(xué)雜志, 16: 455-，2007)臨床測(cè)試?yán)?/p>

3、 鼻咽癌 肺癌 前列腺癌聯(lián)合測(cè)試有關(guān)VMAT的內(nèi)容基本測(cè)試?yán)铀倨鱒MAT功能驗(yàn)收調(diào)試廠家CAT手冊(cè)包括的測(cè)試項(xiàng)目Service模式下Stored beam中的Fully Dynamic加速器VMAT功能驗(yàn)收調(diào)試廠家CAT手冊(cè)包括的測(cè)試項(xiàng)目加速器VMAT功能驗(yàn)收調(diào)試廠家CAT手冊(cè)包括的測(cè)試項(xiàng)目Service模式下Stored beam中的Fully Dynamic針對(duì)機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)、葉片運(yùn)動(dòng)和劑量率變化的測(cè)試旋轉(zhuǎn)過程中MLC位置變化測(cè)試劑量率與機(jī)架運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系測(cè)試劑量率與葉片運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系加速器VMAT功能驗(yàn)收調(diào)試廠家CAT手冊(cè)包括的測(cè)試項(xiàng)目加速器VMAT功能驗(yàn)收調(diào)試機(jī)架和準(zhǔn)直器角度 ()MU(%

4、)鉛門和運(yùn)動(dòng)范圍最大的MLC的運(yùn)動(dòng)范圍(cm)MU(%)運(yùn)動(dòng)范圍最小的MLC的運(yùn)動(dòng)范圍(cm)MU(%)MU(%)劑量率 (cGy/min)加速器VMAT功能驗(yàn)收調(diào)試機(jī)架和準(zhǔn)直器角度 ()MU(%)如何設(shè)計(jì)加速器VMAT功能測(cè)試?yán)?如何設(shè)計(jì)加速器VMAT功能測(cè)試?yán)?如何設(shè)計(jì)加速器VMAT功能測(cè)試?yán)?VMAT and commissioningLing et al. I J R O B P 72: 575-, 2008Bedford et al. I J R O B P 73: 537-, 2009Kaurin et al. J A C M P 13: 55-, 2012如何設(shè)計(jì)加速器VMAT功

5、能測(cè)試?yán)?VMAT and comm如何設(shè)計(jì)加速器VMAT功能測(cè)試?yán)?采用文獻(xiàn)報(bào)道的測(cè)試?yán)齃ing et al. I J R O B P 72: 575-, 2008Bedford et al. I J R O B P 73: 537-, 2009采用兩種方法編輯測(cè)試?yán)闹委熆刂莆募眉铀倨髋渲玫膇Com軟件編寫修改Pinnacle計(jì)劃的Script程序如何設(shè)計(jì)加速器VMAT功能測(cè)試?yán)?采用文獻(xiàn)報(bào)道的測(cè)試?yán)齀MF的穩(wěn)定性中心誤差小于0.2mm(cm)IMF的穩(wěn)定性中心誤差小于0.2mm(cm)旋轉(zhuǎn)過程中不同劑量率下的Profiles同一位置差別小于2.42%(cm)(%)Y軸X軸旋轉(zhuǎn)過程中不

6、同劑量率下的Profiles同一位置差別小于2.旋轉(zhuǎn)過程中MLC位置變化(cm)MU(%)劑量率 (cGy/min)MU(%)MU(%)MLC位置(cm)機(jī)架角度 ()旋轉(zhuǎn)過程中MLC位置變化(cm)MU(%)劑量率 (cGy/2cm Picket Fence（圍欄）野(cm)(%)MU(%)MU(%)MLC位置(cm)機(jī)架角度 ()2cm Picket Fence（圍欄）野(cm)(%)MU測(cè)試劑量率與機(jī)架運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系MU(%)劑量率 (cGy/min)MU(%)MU(%)MLC位置(cm)機(jī)架角度 ()1/s 、32Gy/min1/s 、64Gy/min3/s 、130Gy/min測(cè)試劑

7、量率與機(jī)架運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系MU(%)劑量率 (cGy/m測(cè)試劑量率與葉片運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系MU(%)劑量率 (cGy/min)MU(%)MLC位置(cm)0.11cm/s0.21cm/s0.43cm/s0.87cm/s1. 73cm/s測(cè)試劑量率與葉片運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系MU(%)劑量率 (cGy/m臨床病例驗(yàn)證遇到的問題不同圖像對(duì)劑量驗(yàn)證通過率的影響床板對(duì)劑量計(jì)算結(jié)果的影響葉片最小間隙對(duì)驗(yàn)證結(jié)果的影響臨床病例驗(yàn)證遇到的問題不同圖像對(duì)劑量驗(yàn)證通過率的影響如何獲得準(zhǔn)確完整的ArcCheck圖像數(shù)據(jù)ArcCheck模體中有少量高密度材料, kv級(jí)掃描圖像有偽影Sun Nuclear提供的圖像數(shù)據(jù)不完整，且CT

8、值電子密度轉(zhuǎn)換表沒有涵蓋高密度材料請(qǐng)301醫(yī)院徐壽平物理師在Tomo機(jī)重新掃描圖像如何獲得準(zhǔn)確完整的ArcCheck圖像數(shù)據(jù)ArcCheck模不同掃描方式的ArcCheck圖像KV by CIHCAMS MV by SN MV by 301不同掃描方式的ArcCheck圖像KV by CIHCAMS不同圖像對(duì)劑量驗(yàn)證通過率的影響肺鼻咽前列腺(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)KV by CIHCAMS88.898.699.886.39597.780.693.497.9MV by SN74.996.099.287.595.898.270.38

9、8.696.3MV by 30183.597.299.288.895.998.475.891.197.1不同圖像對(duì)劑量驗(yàn)證通過率的影響肺鼻咽前列腺(2,2)(3,3床板對(duì)劑量計(jì)算結(jié)果的影響肺NPC前列腺(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)無床板83.597.299.288.895.998.475.891.197.1加床板93.399.310088.996.698.782.694.298.3床板對(duì)劑量計(jì)算結(jié)果的影響肺NPC前列腺(2,2)(3,3)(部分臨床測(cè)試?yán)尿?yàn)證通過率低通過率結(jié)果(與FB_IMRT對(duì)比)確認(rèn)原因是VMAT控制點(diǎn)射野形狀

10、，與固定角度IMRT的子野形狀不同，均為窄長(zhǎng)條2%/2mm3%/3mm4%/4mm鼻咽90.5(81.0)97.6(92.2)99.3(96.1)肺62.7(81.6)85.2(95.3)94.8(98.7)前列腺64.4(75.8)83.5(90.8)92.5(96.5)部分臨床測(cè)試?yán)尿?yàn)證通過率低通過率結(jié)果(與FB_IMRT對(duì)比射野形狀對(duì)比：VMAT控制點(diǎn)與IMRT子野典型控制點(diǎn) 典型子野 射野形狀對(duì)比：VMAT控制點(diǎn)與IMRT子野典型控制點(diǎn) 葉片最小間隙對(duì)驗(yàn)證結(jié)果的影響gap(cm)鼻咽肺前列腺(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)(2,2)(3,3)(4,4)0.

11、687.095.898.975.992.998.572.088.094.51.087.897.099.192.799.2100.072.388.095.71.588.996.698.793.399.3100.082.694.298.3葉片最小間隙對(duì)驗(yàn)證結(jié)果的影響鼻咽肺前列腺(2,2)(3,3)劑量容差正常治療最大劑量(cGy)中斷治療最大劑量(cGy)誤差(%)2%3%4%鼻咽98.699.899.8230.36229.94-0.18 肺99.699.899.8158.51158.620.07 前列腺97.899.399.7211.53213.000.69 治療中斷對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響劑量容差正常

12、治療最大劑量(cGy)中斷治療最大劑量(cGy)VMAT的質(zhì)量保證VMAT的質(zhì)量保證VMAT的質(zhì)量保證VMAT and QABhagwat et al. P M B 55: 5029-, 2010Van Esch et al. M P 38: 5146-, 2011Wang et al. M P 40(10): , 2013VMAT的質(zhì)量保證VMAT and QAVMAT的質(zhì)量保證Fogliata et al., B J R. 2011, 84: 534-45VMAT的質(zhì)量保證Fogliata et al., B J VMAT的質(zhì)量保證Jrgensen et al., M P. 2011, 3

13、8: 1425-34VMAT的質(zhì)量保證Jrgensen et al., M PVMAT的質(zhì)量保證Bhagwat et al., P B M. 2010, 55: 5029-44VMAT的質(zhì)量保證Bhagwat et al., P B MVMAT的質(zhì)量保證Van Esch et al., M P. 2011, 38: 5146-66VMAT的質(zhì)量保證Van Esch et al., M P.VMAT的質(zhì)量保證Van Esch et al., M P. 2011, 38: 5146-66VMAT的質(zhì)量保證Van Esch et al., M P.VMAT的質(zhì)量保證Van Esch et al.,

14、M P. 2011, 38: 5146-66VMAT的質(zhì)量保證Van Esch et al., M P.VMAT的質(zhì)量保證Wang et al. M P 40(10): , 2013VMAT的質(zhì)量保證Wang et al. M P 40(10VMAT的質(zhì)量保證ArcCheck探頭分布VMAT的質(zhì)量保證ArcCheck探頭分布VMAT的質(zhì)量保證VMAT的質(zhì)量保證VMAT的質(zhì)量保證SABMLC QAVMAT的質(zhì)量保證SABMLC QAVMAT的質(zhì)量保證劑量率的計(jì)算ACM文件記錄每個(gè)探頭每50ms的劑量增量機(jī)架速度的計(jì)算Virtual inclinometer記錄機(jī)架角度隨時(shí)間的變化關(guān)系： 得到機(jī)架

15、到達(dá)每個(gè)控制點(diǎn)規(guī)定的機(jī)架角度時(shí)的時(shí)間； 計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)間機(jī)架速度VMAT的質(zhì)量保證劑量率的計(jì)算VMAT的質(zhì)量保證數(shù)據(jù)處理輸入:acm文件，virtual inclinometer文件輸出：每個(gè)控制點(diǎn)的葉片到位誤差，每個(gè)控制點(diǎn)的劑量率，每個(gè)控制點(diǎn)間的機(jī)架速度VMAT的質(zhì)量保證數(shù)據(jù)處理VMAT的質(zhì)量保證98.4%94.9%89.2%91.0% 0.5 mm0.16 0.11 mm0.13 0.16mm0.22 0.21 mm0.17 0.17 mm20Y1 葉片連續(xù)四周測(cè)量結(jié)果VMAT的質(zhì)量保證98.4%94.9%89.2%91.0%VMAT的質(zhì)量保證-0.5 mm誤差：- 0.46 0.14 mm 1 mm誤差： 1.02 0.26 mm人為引入誤差檢測(cè)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性VMAT的質(zhì)量保證-0.5 mm誤差：- 0.46 0.VMAT的質(zhì)量保證機(jī)架速度VMAT的質(zhì)量保證機(jī)架速度VMAT的質(zhì)量保證劑量率VMAT的質(zhì)量保證劑量率VMAT的質(zhì)量保證方法優(yōu)點(diǎn):同時(shí)檢測(cè)出多個(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確性和同步性，且能分辨出誤差來源檢測(cè)花費(fèi)時(shí)間短，靈敏度高，適合日常針對(duì)VMAT加速器的QA只需用到ArcCheck，用編寫的程序?qū)?shù)據(jù)做處理，不需要使用其它材料，方便，拓寬了ArcCheck的功能靈活性：遵守本研究