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ebt3胶片数字化的横向响应伪影消除方法

中国医学物理学杂志 2023年第1期40卷 13-18页

作者：白凯张鹏程黄盛聪祁宁李强刘新国兰州大学核科学与技术学院甘肃兰州730000 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 中国科学院重离子束辐射生物医学重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省重离子束辐射医学应用基础重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学第一医院放疗科甘肃兰州730000

目的:消除ebt3胶片数字化过程中的横向响应伪影,优化ebt3胶片的治疗计划验证结果。方法:覆盖双面镀膜的减反射玻璃进行胶片数字化,通过净光密度与扫描仪不同位置间的抛物线拟合关系来消除横向响应伪影后,借助剂量刻度曲线将胶片净光密... 详细信息

目的:消除ebt3胶片数字化过程中的横向响应伪影,优化ebt3胶片的治疗计划验证结果。方法:覆盖双面镀膜的减反射玻璃进行胶片数字化,通过净光密度与扫描仪不同位置间的抛物线拟合关系来消除横向响应伪影后,借助剂量刻度曲线将胶片净光密度转换为剂量。使用辐照面积较大的治疗计划进行验证,对胶片与计划剂量分布进行γ分析。结果:在3%/3 mm标准下对不小于0.1 Gy的剂量点进行γ分析,消除横向响应伪影后胶片与计划剂量分布的γ通过率为95%,相比未消除横向响应伪影的剂量分布提升了3%的通过率。结论:利用该方法可以有效消除横向响应伪影,提高ebt3胶片治疗计划验证的γ通过率。

关键词： ebt3胶片胶片数字化减反射玻璃横向响应伪影净光密度

基于ebt3胶片的不同病种及治疗方式的螺旋断层治疗计划剂量验证

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科学技术与工程 2019年第18期19卷 118-122页

作者：程晓龙陈祥刘吉平王彬冰浙江省肿瘤医院放射物理室杭州310022 南华大学核科学技术学院衡阳421001

为了明确 ebt3 胶片在螺旋断层治疗计划剂量验证中的应用,初步探讨不同病种及治疗方式的治疗计划剂量验证通过率的标准。首先对基于 ebt3 胶片的治疗计划剂量验证的原理和方法进行阐述,再从近三年的患者治疗计划中分类遴选出头颈(鼻咽癌... 详细信息

为了明确 ebt3 胶片在螺旋断层治疗计划剂量验证中的应用,初步探讨不同病种及治疗方式的治疗计划剂量验证通过率的标准。首先对基于 ebt3 胶片的治疗计划剂量验证的原理和方法进行阐述,再从近三年的患者治疗计划中分类遴选出头颈(鼻咽癌) 197 例、胸部(肺癌) 45 例、盆腔(宫颈癌) 100 例和 SBRT48 例,统计并分析绝对剂量偏差及γ( 3 mm/3%)通过率。结果表明头颈(鼻咽癌)绝对剂量偏差平均值为(-0. 74 ±1. 44)%,γ通过率偏差平均值为( 94. 9 ±2. 4)%;胸部(肺癌)绝对剂量偏差平均值为(-0. 17 ±1. 46)%,γ通过率偏差平均值为( 96. 4 ± 2. 24)%;盆腔(宫颈癌)绝对剂量偏差平均值为(-0. 9 ±1. 37)%,γ通过率偏差平均值为( 90 ±3. 3)%;SBRT 绝对剂量偏差平均值为(-0. 71 ±1. 32)%,γ通过率偏差平均值为( 98. 1 ±1. 1)%。四组绝对剂量偏差及γ分析通过率相比较,绝对剂量偏差差异性不具有统计学意义( P =0. 056),γ分析通过率差异性具有统计学意义( P =0)。可见有必要根据不同病种及治疗方式确定相应的治疗计划剂量验证通过率的标准,以进一步提升精准放疗的技术水平。

关键词：螺旋断层治疗 ebt3胶片剂量验证 γ分析

ebt3胶片剂量校准新方法在调强放射治疗剂量验证中的应用

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中国医学物理学杂志 2019年第9期36卷 1013-1017页

作者：刘志强魏玺仪安永伟刘婷婷牛瑞军赵林高力英甘肃省肿瘤医院放射治疗科

目的:分析ebt3胶片对X射线的响应特性,研究一种应用ebt3胶片的剂量校准新方法,并探讨使用剂量校准新方法完成调强放射治疗剂量验证的方法及过程。方法:胶片剂量校准时,引入净光密度,将胶片扫描后的像素值转化为净光密度,再由净光密度转... 详细信息

目的:分析ebt3胶片对X射线的响应特性,研究一种应用ebt3胶片的剂量校准新方法,并探讨使用剂量校准新方法完成调强放射治疗剂量验证的方法及过程。方法:胶片剂量校准时,引入净光密度,将胶片扫描后的像素值转化为净光密度,再由净光密度转换为剂量值的校准。运用该方法验证了1例用于测试治疗计划系统计算精度的调强放射治疗计划。结果:ebt3胶片对MV级X射线的剂量响应呈非线性关系。通过引入净光密度这一新的剂量校准方法可以很好地去除由胶片和扫描过程引入的误差。使用这一新的胶片剂量校准方法进行剂量验证,结果显示在3mm/3%条件下,Gamma通过率大于98%。结论:使用ebt3胶片剂量校准新方法能更精确地得到胶片测量的剂量分布,使胶片测量更为方便,该方法可以在临床推广使用。

关键词：调强放射治疗 ebt3胶片剂量校准剂量验证净光密度

ebt3胶片照射剂量对新型头部伽马刀辐射场质量控制的影响研究

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医疗卫生装备 2019年第1期40卷 58-61页

作者：王志斌吕扬阳张洋温涵泳刀鸿威向莹余冉冉南部战区疾病预防控制中心广州510507

目的:研究ebt3胶片的刻度剂量和焦点照射剂量对Leksell Gamma Knife誖Perfexion TM头部伽马刀辐射场质量控制的影响,为改进检测方法提供参考。方法:对ebt3胶片进行0～4.8 Gy和0～8 Gy的2组剂量刻度,比较胶片焦点照射剂量在3.5和5 Gy条件... 详细信息

目的:研究ebt3胶片的刻度剂量和焦点照射剂量对Leksell Gamma Knife誖Perfexion TM头部伽马刀辐射场质量控制的影响,为改进检测方法提供参考。方法:对ebt3胶片进行0～4.8 Gy和0～8 Gy的2组剂量刻度,比较胶片焦点照射剂量在3.5和5 Gy条件下,应用医科达公司MATLAB分析软件、IBA OmniPro-I'mRT分析软件和国家疾控中心分析软件测量伽马刀的照射野尺寸和照射野半影宽度。结果:3种胶片分析软件对伽马刀辐射场质量控制没有明显影响,胶片焦点照射剂量对4和8 mm小准直器结果没有明显影响,但对16 mm大准直器结果有明显影响,且5 Gy条件优于3.5 Gy条件,能满足标准要求。结论:为了满足新型伽马刀辐射场质量控制需要,ebt3胶片刻度剂量应提升到8 Gy,胶片焦点照射剂量应提升到5 Gy。

关键词： ebt3胶片照射剂量伽马刀辐射场质量控制

90Sr-90Y敷贴治疗的ebt3胶片剂量验证方法

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国际放射医学核医学杂志 2021年第10期45卷 642-647页

作者：杨涛胡强周云泷金晓峰明慧余辉鄂东医疗集团黄石市中心医院放疗中心湖北省黄石市435000 江油市第二人民医院肿瘤科四川省绵阳市621700 鄂东医疗集团黄石市中心医院核医学科湖北省黄石市435000

目的对90Sr-90Y敷贴治疗进行ebt3胶片剂量的测量, 为临床应用提供一种快捷的剂量验证方法。方法选用能量响应较好的辐射直接显影ebt3胶片, 并与固体水模进行比较, 通过直线加速器建立0~500 cGy的胶片灰度-剂量标准曲线并检测其组织等效... 详细信息

目的对90Sr-90Y敷贴治疗进行ebt3胶片剂量的测量, 为临床应用提供一种快捷的剂量验证方法。方法选用能量响应较好的辐射直接显影ebt3胶片, 并与固体水模进行比较, 通过直线加速器建立0~500 cGy的胶片灰度-剂量标准曲线并检测其组织等效性。将20片6 cm×6 cm的ebt3胶片(每张胶片厚0.28 mm)重叠放置, 将90Sr-90Y敷贴器放置在胶片最顶层, 辐照4 min。通过灰度-剂量标准曲线计算出每张胶片中心轴附近的平均吸收剂量, 根据胶片厚度计算距离敷贴器不同深度处的辐射剂量及等剂量线分布。采用非参数独立样本U检验比较不同能量的电子线照射前后所测得的吸收剂量的差异。结果胶片替换等厚度固体水模后测量结果略高于纯固体水模, 但差异无统计学意义(Z=-0.31, P=0.84)。不同深度处胶片对应的中心区域随着灰度值的降低吸收剂量迅速下降, 在0.5 cm深度处, 剂量仅为7.0 cGy。4 min照射后, 距离敷贴器不同深度处的吸收剂量满足拟合曲线y=739.07e-0.56x-44.8, 等剂量线范围随深度的增加呈先增大后减小。结论 ebt3胶片验证能够很好地满足90Sr-90Y敷贴治疗的剂量验证, 具有简单、易行、准确的特点, 适合基层医疗机构应用。

关键词：胶片辐射剂量测定法 90Sr-90Y敷贴器 ebt3胶片剂量验证

Gafchromic ebt3胶片在螺旋断层放射治疗计划验证中的应用

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中国医学物理学杂志 2018年第11期35卷 1257-1260页

作者：蔡汉飞方美芳徐露梁保辉曹露葛文洁蚌埠医学院第一附属医院肿瘤放疗科安徽蚌埠233004 蚌埠医学院医学影像系安徽蚌埠233030

目的:评估基于Gafchromic ebt3胶片的剂量测量系统用于螺旋断层放射治疗计划验证的可靠性,确定该系统的正确使用方法。方法:使用Gafchromic ebt3胶片和Vidar Dosimetry Pro Advantage Red扫描仪组成的剂量测量系统,测试并确定系统的一... 详细信息

目的:评估基于Gafchromic ebt3胶片的剂量测量系统用于螺旋断层放射治疗计划验证的可靠性,确定该系统的正确使用方法。方法:使用Gafchromic ebt3胶片和Vidar Dosimetry Pro Advantage Red扫描仪组成的剂量测量系统,测试并确定系统的一些重要特性对测量结果的影响。此外,使用该系统验证螺旋断层放射治疗计划,借助Gamma指数分析对胶片测量的剂量分布与计划系统计算结果之间进行比较。结果:胶片辐照后一开始透光度随时间变化比较明显,直到约4 h以后胶片着色渐趋饱和,4 h内扫描值变化最高达11.6%。扫描仪扫描重复性相对标准差小于0.5%。胶片正反方向放置扫描结果之间差别小于0.6%、横向和纵向放置扫描结果之间差别最高达7.0%。Gamma参数设置为3%/3 mm时,横向和纵向放置扫描验证平均通过率分别为96.5%±2.9%和95.7%±3.6%,方差分析显示两种扫描方式的验证通过率在a=0.05水平上没有统计学差异。结论:使用文中的胶片剂量测量系统时,应居中放置扫描,并使验证胶片和刻度胶片保持相同的扫描方向。通过直接建立扫描值与胶片吸收剂量之间的一一对应关系,将验证胶片的扫描值转换成吸收剂量的方法简便易行。

关键词： Gafchromic ebt3胶片螺旋断层放射治疗放射治疗计划验证 Gamma指数分析

ArcCHECK和ebt3胶片应用于螺旋断层放射治疗剂量验证的比较研究

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中国医学装备 2015年第9期12卷 31-35页

作者：丁艳秋吴伟章朱夫海王勇程金生翟贺争中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所北京100088 空军总医院肿瘤放疗科北京100142 中国医学科学院放射医学研究所天津300192

目的:比较研究Arc CHECK半导体矩阵和ebt3胶片在螺旋断层放射治疗剂量验证中的应用。方法:随机选取10例小靶区患者的螺旋断层放射治疗计划,分别采用Arc CHECK半导体矩阵和ebt3胶片两种方法进行剂量验证,设置γ分析通过标准(1 mm/1%、2 m... 详细信息

目的:比较研究Arc CHECK半导体矩阵和ebt3胶片在螺旋断层放射治疗剂量验证中的应用。方法:随机选取10例小靶区患者的螺旋断层放射治疗计划,分别采用Arc CHECK半导体矩阵和ebt3胶片两种方法进行剂量验证,设置γ分析通过标准(1 mm/1%、2 mm/2%、3 mm/3%),获得两种方法的γ分析通过率。结果:Arc CHECK半导体矩阵γ分析标准(1 mm/1%、2 mm/2%、3mm/3%)的平均通过率为86.9%、99.1%及99.9%,ebt3胶片γ分析标准(1 mm/1%、2 mm/2%、3 mm/3%)的平均通过率为65.3%、92.4%及98.1%,两者相差分别为21.6%、6.7%和1.8%。两种剂量验证γ分析通过率相比较,其差异具有统计学意义(Z=-3.0627,P=0.0022)、(Z=-3.6070,P=0.0003)及(Z=-3.7920,P=0.0001)。结论:在进行剂量梯度变化较大区域或低剂量区的螺旋断层放射治疗计划验证时需要使用胶片进行剂量验证复核。

关键词：螺旋断层放射治疗 ebt3胶片剂量验证 ArcCHECK半导体矩阵

Compass系统与ebt3胶片的验证计划通过率

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医疗装备 2021年第23期34卷 1-3页

作者：宋孟孟复旦大学附属中山医院厦门医院福建厦门361006

目的比较Compass系统与ebt3胶片的验证计划在同一层面的Gamma通过率。方法选择2020年4月至2021年2月于复旦大学附属中山医院厦门医院接受放射治疗的8例不同肿瘤类型患者在治疗计划系统(TPS)中的放射治疗计划,并以7 cm厚度的固体水作为模... 详细信息

目的比较Compass系统与ebt3胶片的验证计划在同一层面的Gamma通过率。方法选择2020年4月至2021年2月于复旦大学附属中山医院厦门医院接受放射治疗的8例不同肿瘤类型患者在治疗计划系统(TPS)中的放射治疗计划,并以7 cm厚度的固体水作为模体,制定相应的验证计划,导出验证计划的中心点层面,保存并将其命名为TPS_2D;将Compass系统探测器(Dolphin)和ebt3胶片分别在Elekta直线加速器上执行放射治疗计划,再将Dolphin测量数据回传到Compass系统,最终通过软件重建,计算得到验证计划在CT图像上的三维剂量分布,将中心点冠状层面的验证计划文件导出并命名为Compass_2D,经直线加速器照射后的ebt3胶片经过扫描仪处理后,亦能获得与Compass_2D相同层面的验证计划文件,导出并将其命名为ebt3_2D;在RIT113软件中对TPS_2D、Compass_2D和ebt3_2D进行两两比较,在标准3%/3 mm、阈值10%的条件下,得到Compass_2D VS TPS_2D、ebt3_2D VS TPS_2D和Compass_2D VS ebt3_2D的Gamma通过率。结果8例患者Compass_2D VS TPS_2D、ebt3_2D VS TPS_2D、Compass_2D VS ebt3_2D的Gamma通过率均>90%;在Compass_2D VS TPS_2D的验证结果中,仅鼻咽癌的Gamma通过率均ebt3_2D VS TPS_2D的验证结果中,小细胞肺癌和乳腺癌的Gamma通过率均ebt3_2D的验证结果中,小细胞肺癌、乳腺癌和鼻咽癌的Gamma通过率均<95%。结论Compass系统在中心点冠状位层面的验证结果可以真实地反映TPS计划设计与执行的一致性,为Compass系统三维验证结果增加了可信度。

关键词： Compass系统 ebt3胶片治疗计划系统剂量重建

ebt3辐射变色胶片在碳离子束下的剂量学特性

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EBT3辐射变色胶片在碳离子束下的剂量学特性

作者：白凯兰州大学

学位级别：硕士

碳离子因其独特的物理学和生物学优势,成为肿瘤放射治疗最理想的射线之一。随着国产碳离子束治疗装置的不断建设和运营,越来越多的肿瘤患者受益于碳离子束放射治疗。患者治疗计划的剂量验证是放射治疗工作流程中的重要步骤,它可以确保... 详细信息

碳离子因其独特的物理学和生物学优势,成为肿瘤放射治疗最理想的射线之一。随着国产碳离子束治疗装置的不断建设和运营,越来越多的肿瘤患者受益于碳离子束放射治疗。患者治疗计划的剂量验证是放射治疗工作流程中的重要步骤,它可以确保患者实际接受的剂量符合治疗计划的设计要求,从而达到最佳的治疗效果。ebt（External Beam Therapy,ebt）系列的第3代辐射变色胶片作为患者治疗计划剂量验证的常用手段,具有空间分辨率高、能量依赖性低、组织等效性好等优势,广泛应用于光子和质子放疗患者的治疗计划剂量验证。不同于电离室的直接剂量获取,ebt3胶片的剂量获取依赖数字化过程将胶片扫描为可处理的数字图像,再通过数据处理软件将数字图像转换为剂量信息。除此之外,当ebt3胶片应用在高线性能量转移（Linear Energy Transfers,LET）的碳离子束剂量测定时,会发生猝灭效应而导致胶片剂量的欠响应。数字化过程中的参数规范、扫描伪影消除以及辐照结束后胶片剂量的欠响应修正,是ebt3胶片应用于碳离子束放射治疗的剂量测量和患者计划剂量验证的必要工作。本文围绕ebt3辐射变色胶片在碳离子束下的剂量学特性展开研究。首先,规范了实验室标准下进行ebt3胶片数字化的扫描参数,保证多次实验数据扫描时参数的一致性,进而得到精确的扫描结果用于分析处理;其次,使用大剂量区间的梯度剂量刻度数据,对比了基于净光密度值的剂量响应曲线在几种拟合公式下的拟合结果,确定了最佳的拟合公式。随后根据剂量响应曲线公式中拟合参数随LET所占剂量比例的变化规律提出了拟合参数剂量修正方法,相较于相对效率（Relative Efficiency,RE）剂量修正方法减少了5%的剂量偏差;最后,对胶片数字化过程中的扫描伪影进行了消除。通过覆盖双面镀膜的减反射玻璃来避免胶片与扫描窗间距对数字化结果的影响,借助净光密度值的抛物线拟合方法消除了横向响应伪影。横向扫描伪影的影响随胶片剂量的增加而增大,而碳离子束辐照后ebt3胶片因猝灭效应表现出剂量的欠响应,为避免胶片欠响应对消除横向响应伪影的影响,通过光子梯度剂量辐照ebt3胶片的实验结果,得到了针对具体扫描仪的横向响应伪影消除方法。本文规范了ebt3胶片数字化扫描的参数设置,建立了ebt3胶片在碳离子混合LET辐照下的拟合参数剂量修正方法,消除了ebt3胶片数字化过程中的扫描伪影,为ebt3胶片应用于碳离子束放疗患者的计划剂量验证提供了基础的实验数据并完成了前期的准备工作。本文得到的结论如下:1.基于净光密度值的常用剂量响应曲线拟合公式,拟合优度均高于0.9990,可以根据数据处理的需求进行选用;2.拟合参数剂量修正方法可将剂量偏差控制在5%以内,优于RE剂量修正方法10%以内的剂量偏差;3.覆盖双面镀膜的减反射玻璃进行胶片数字化可以得到更加精确的扫描结果,进而获得更加准确的剂量分布;4.基于净光密度值的抛物线拟合方法很好的消除了横向响应伪影,可以提升患者治疗计划剂量验证的γ通过率。

关键词： ebt3胶片碳离子束标准数字化剂量修正扫描伪影消除