放射治疗中医用直线加速器光子能量合成方法

目的:分析一种利用高低两档能量光子拟合任意中间能量光子的方法,并与现有方法进行对比.方法:百分深度剂量曲线(PDD)和离轴剂量分布曲线(OCR)是影响光子射束数据模型计算精度的两个重要特征参数.使用Varian Truebeam直线加速器模型中金标准射束数据6和15 MV射束的PDD和OCR数据,采用最小二乘拟合方法拟合中间能量10 MV射束,与金标准数据10 MV射束数据比较分析,并与其他拟合方法进行对比,证明该方法的可行性和有效性.基于三维仿真水模体数据和不同肿瘤部位的实际病例数据实验,进一步验证合成能量方法的准确性.结果:相比只考虑PDD数据的能量拟合方法,本研究方法得到的合成能量10 MV与金标准数据10 MV光子束相比,各尺寸射野下PDD的均方根误差有所增加,但均小于1%,而OCR的均方根误差明显减小(特别是20 cm以上的射野),均小于0.5%.三维仿真水模体数据和实际患者数据测试例实验结果优于只考虑PDD数据的能量拟合方法.结论:利用PDD和OCR数据合成光子能量方法的效果较仅使用PDD数据的方法更好,合成能量光子与实际10 MV光子之间PDD和OCR差异较小,基于三维仿真水模体和实际病例数据的不同放疗技术计划三维剂量分布的一致性很高,拟合能量光子可代替实际能量光子用于临床治疗.