[发明专利]一种设置监测调强放疗剂量验证过程的容差限值的方法

说明书

本发明提供了一种设置监测调强放疗剂量验证过程的容差限值的方法，属于调强放疗剂量验证领域。该方法对调强放疗剂量验证过程的伽马通过率的分布不敏感，减小了非正态性对控制限值计算的影响，利用本发明的方法获得的容差限值更稳健、可靠。基于该方法获得的容差限值在监测调强放疗剂量验证过程中具有良好的性能，可有效检测出存在失控问题的调强放疗计划，同时减少放疗物理师调查“问题”计划的工作量。

技术领域

本发明属于调强放疗剂量验证领域，具体涉及一种设置监测调强放疗剂量验证过程的容差限值的方法。

背景技术

在现代放疗中，动态照射技术(例如调强适形放疗技术(IMRT)和容积旋转调强放疗技术(VMAT))已成为许多放疗中心的标准治疗技术。其中，调强放疗技术能够通过高度调制实现靶区的最佳剂量分布，同时最大限度地减少对周围正常组织和危及器官的照射剂量，进而在保证疗效的同时进一步降低毒副反应的发生。

伴随着治疗设备和技术复杂性的增加，调强放疗技术与常规三维适形放疗(3D-CRT)相比剂量精度更高，分布更加不均匀，误差来源更复杂。因此，临床上实施调强放疗技术需要严格、全面、有效的质量保证(QA)，以提高治疗的精准性和安全性，其中患者个体化的剂量验证尤为重要。

目前，调强放疗剂量验证主要是通过比较探测器阵列测量的实际剂量分布与治疗计划系统计算的剂量分布差异来评估治疗计划的执行精度，广泛采用的评估指标是伽马通过率。对于伽马通过率的容差限值，目前还没有确切的标准。美国医学物理协会(AAPM)任务组218号报告(TG-218)综述了调强放疗的各种误差来源，推荐使用基于统计过程控制的休哈特(Shewhart)图方法来设置调强放疗剂量验证过程的容差限值，大量文献研究也证实了休哈特控制图在调强放疗剂量验证中的有效性。

然而，常规休哈特控制图是基于观测值符合正态分布建立的，统计过程控制领域的大量研究证实了对非正态过程直接采用常规休哈特控制图方法建立控制限值是不可靠的，会增加犯I型错误的概率，导致错误决策。最近的研究也表明，伽马通过率大都不满足正态分布，直接采用休哈特控制图方法计算非正态调强放疗剂量验证过程的控制限值会高估实际的容差限值，增加误报率，加重放疗物理师调查“问题”计划的工作量。因此，目前亟需一种稳健可靠的容差限值算法，以便有效监测临床调强放疗剂量验证过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种不基于特定分布的控制图方法，为调强放疗剂量验证过程设置更稳健、更可靠的容差限值。

本发明提供了一种设置监测调强放疗剂量验证过程容差限值的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：选择调强放疗计划；

步骤2：获取计划剂量分布和实际剂量分布：

步骤2.1.获取计划剂量分布：在计划系统上创建步骤1中选择的调强放疗计划相应的验证计划并导出计划剂量分布；

步骤2.2.获取实际剂量分布：在放射治疗设备上执行步骤1中选择的调强放疗计划并采用调强放疗剂量验证探测器阵列测量实际剂量分布；

步骤3：通过伽马分析软件分析计划剂量分布和实际剂量分布，计算调强放疗计划的伽马通过率；

步骤4：对伽马通过率进行分组统计，得到分组后的伽马通过率；

步骤5：基于比例加权方差控制图方法计算分组后的伽马通过率的控制限值LCL；

步骤6：判断分组后的伽马通过率是否都在该组控制限值LCL的范围内，若是，则所述控制限值LCL即为监测该组调强放疗剂量验证过程的容差限值。