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随着放射治疗技术快速发展,如调强放射治疗(Intensity-modulated radiationtherapy,IMRT)和旋转治疗,以及这些技术的广泛应用,一种新兴的IMRT技术—容积旋转调强治疗(Volume-modulated arc therapy,VMAT)以更高的调制自由度在较短的治疗时间内实现了治疗靶区高剂量和高适形度的照射,同时又保护了周边的危及器官(Organ at risk,OAR)。然而,相对于IMRT来说,VMAT计划在设计和执行过程中具有很多动态变化的参数,增加了计划实施的不确定性。因此,需要对VMAT技术的质量保证(Quality assurance,QA)工作提出更高的要求。COMPASS系统(IBA,比利时)是一种能够基于测量的照射野通量在患者CT图像上重建剂量分布,并且考虑组织的不均匀性,反映患者体内感兴趣区域的实际受照情况的三维剂量验证系统。该系统还具有独立计算功能,可用于检测治疗计划系统(Teatment planning system, TPS)的计划计算精度。因此,本课题拟利用COMPASS系统的技术优势,探讨该系统在VMAT计划验证中的可行性。本课题的研究内容主要包括以下几个方面:1、以三维水箱为基准,比较分析COMPASS系统在百分深度剂量(Percentage depth dose,PDD)、输出因子(Outputfactor,OUF)、离轴曲线(Profile)和绝对剂量等方面的验证数据与三维水箱所测量数据的相关性和一致性;2、在均匀模体和非均匀模体中验证7例患者的放疗计划,检测COMPASS系统软件的剂量计算精度和剂量重建精度;3、通过BallBearing模体测试COMPASS系统硬件对加速器等中心的影响;4、以MatriXX+Multicube的验证结果为基准,分析评价COMPASS系统在15例不同临床病种放疗计划验证中的通过率和独立计算精度。课题研究结果发现,使用COMPASS系统测量和重新计算的PDD、OUF、Profile与三维水箱测量的数据具有很好的一致性,其绝对剂量偏差均小于2.5%;COMPASS系统软件在均匀模体和非均匀模体中验证7例患者放疗计划的绝对剂量偏差均小于3%,其剂量计算精度和重建精度与TPS接近;在不影响加速器等中心精度(<1mm)的前提下,COMPASS系统验证15例不同临床病种的γ(3%,3mm)通过率为91%~100%,剂量-体积的偏差均小于3%;与MatriXX+Multicube的测量结果比较,γ(3%,3mm)通过率都不低于96%。研究结果表明,COMPASS系统的独立计算功能和剂量重建功能具有类似TPS的精度,可以提供三维的剂量分布信息,从而保证VMAT技术安全、可靠的开展。