基于电子射野影像系统的光栅位置和剂量验证研究.pdf

文章编号：1671-7104(2024)02-0150-06基于电子射野影像系统的光栅位置和剂量验证研究【作者】眭建锋1,2,3，孙佳伟1,2,3，谢凯1,2,3，髙留刚1,2,3，林涛1,2,3，倪昕晔1,2,31南京医科大学附属常州第二人民医院放疗科，常州市，2131612南京医科大学医学物理研究中心，常州市，2131613江苏省医学物理工程研究中心，常州市，213161【摘要】目的使用基于电子射野影像系统（electronicportalimagingdevice，EPID）的质控系统，在Primus和VenusX加速器上实现光栅位置及剂量验证。方法通过灰度值最大梯度方法计算光栅位置，评估偏差。使用剂量标定和剂量计算相结合的算法对EPID采集的图像进行剂量重建，将EPID和MapCheck/PTW得到的数据，分别与计划系统剂量进行 通过率分析。结果VenusX加速器光栅误差小于1mm，Primus重新标定后误差明显减小。重建的剂量，在3%/3mm，阈值10%和2%/2mm，阈值10%的2种标准下，Primus加速器 平均通过率分别为98.86%和91.39%；VenusX加速器 平均通过率分别为98.49%和91.11%。结论基于EPID的质控系统，可提高加速器质控效率，减轻物理师工作负担。【关键词】电子射野影像系统；质控；光栅；剂量验证【中图分类号】R811.1;TH774【文献标志码】Adoi:10.12455/j.issn.1671-7104.230545Research on Position Verification of Multi-Leaf Collimator(MLC)andDose Verification Based on Electronic Portal Imaging Device【Authors 】SUIJianfeng1,2,3,SUNJiawei1,2,3,XIEKai1,2,3,GAOLiugang1,2,3,LINTao1,2,3,NIXinye1,2,31RadiotherapyDepartment,ChangzhouNo.2PeoplesHospital,AffiliatedHospitalofNanjingMedicalUniversity,Changzhou,2131612CenterofMedicalPhysics,NanjingMedicalUniversity,Changzhou,2131613JiangsuProvinceEngineeringResearchCenterofMedicalPhysics,Changzhou,213161【Abstract 】ObjectiveAqualitycontrol(QC)systembasedontheelectronicportalimagingdevice(EPID)systemwasusedtorealizetheMulti-LeafCollimator(MLC)positionverificationanddoseverificationfunctionsonPrimusandVenusXaccelerators.MethodsTheMLCpositionswerecalculatedbythemaximumgradientmethod of gray values to evaluate the deviation.The dose of images acquired by EPID werereconstructed using the algorithm combining dose calibration and dose calculation.The dose dataobtainedbyEPIDandtwo-dimensionalmatrix(MapCheck/PTW)werecomparedwiththedosecalculatedbyPinnacle/TiGRTTPSfor passingrateanalysis.ResultsThepositionerrorofVenusXMLCwaslessthan1mm.ThepositionerrorofPrimusMLCwassignificantlyreducedafterbeingrecalibratedundertheinstructionsofEPID.ForthedosereconstructedbyEPID,theaveragepassingratesofPrimuswere98.86%and 91.39%under the criteria of 3%/3 mm,10%threshold and 2%/2 mm,10%threshold,respectively.Theaverage passingratesofVenusXwere98.49%and91.11%,respectively.ConclusionThe EPID-based accelerator quality control system can improve the efficiency of accelerator qualitycontrolandreducetheworkloadofphysicists.【Key words】electronicportalimagingdevice(EPID),qualitycontrol(QC),multi-leafcollimator(MLC),doseverification收稿日期：2023-09-18基金项目：国家自然科学基金面上项目（62371243）；江苏省自然基金面上项目（BK20231190）；江苏省重点研发计划社会发展项目（BE2022720）；江苏省医学重点学科建设单位（肿瘤治疗学（放射治疗）（JSDW202237）；江苏省卫健委面上项目（M2020006）；常州市社会发展项目（CE20235063）；常州市科技计划资助（CJ20220136,CJ20210128,CJ20200099）作者简介：眭建锋，E-mail:通信作者：倪昕晔，E-mail:ChineseJournalofMedicalInstrumentation2024年48卷第2期研 究 与 论 著1500引言引言电子射野影像系统（electronicportalimagingdevice,EPID）是放疗过程中患者治疗位置验证的设备。由于有较好的图像精度和可重复性，常被用于放疗前患者摆位，或与其他影像设备一起辅助摆位1。近年来，随着EPID分辨率及稳定性的提高，放疗也越来越广泛地使用EPID进行质控。例如将EPID应用于光栅（multi-leafcollimator,MLC）到位的检测及剂量验证等。基于EPID验证光栅到位的相关工作最早可以追溯到2000年前后。CHANG等2使用EPID和胶片分别采集光栅1mm窄缝图像，结果表明，尽管当时EPID的分辨率为0.78mm/pixel，相比胶片扫描的0.36mm/pixel略差，但是EPID图像峰谷灰度分布的对比度更高，肉眼即可分辨光栅的位置。此外，还有一些工作研究了使用EPID查看机架在不同角度时，受重力影响光栅的跌落分析3，以及使用EPID检测光栅电机运动速度测试，进而检测电机疲劳或叶片间的摩擦引起的运动异常4等问题。大部分研究工作中均使用EPID采集图像的数据计算剂量，随后通过特定标准的 分析方法与治疗计划系统（treatmentplanningsystem，TPS）的计算结果进行比较。例如VANELMPT等5利用基于EPID的蒙特卡罗剂量重建引擎计算肺部和头颈部患者的治疗前调强放射治疗（intensity-modulatedradiationtherapy,IMRT）计划验证，结果表明EPID的重建剂量与TPS结果差异在3%以内。ZHU等6开发了一种基于GPU加速的卷积剂量算法，使用EPID采集的图像重建人体模型和CT数据集中的剂量，结果显示重建剂量与TPS的计算剂量一致，在3%/3mm标准下 通过率均高于94%。此外，EPID在加速器质控中还有其他方面的应用，但是一般都需要搭配特定型号的模体和相应的算法。而现在更注重EPID在放疗自动化流程7-8、剂量引导的放疗（dose-guidedradiotherapy,DGRT）以及自适应放疗（adaptiveradiotherapy,ART）中的应用9-10。本研究借助雷泰公司的质控系统，用梯度法进行EPID的光栅位置验证，并在均整模式（flatteningfilter，FF）和非均整模式（flatteningfilterfree,FFF）两种加速器上进行光栅到位分析；用基于剂量标定和蒙特卡罗计算相结合的EPID剂量重建方法，对FF/FFF两种加速器的调强计划进行剂量验证。1方法和设备方法和设备1.1设备参数本研究使用的均为苏州雷泰医疗的EPID设备。其光电二极管主要部件为非晶硅（a-Si），最大分辨率为28162816，最小物理尺寸为154m，物理探测范围为43cm43cm，在等中心坐标系下EPID的分辨率约为0.1mm，可以满足绝大部分质控项目的分辨率要求。EPID的采图范围接近26cm26cm，可覆盖绝大部分肿瘤患者的病灶大小。在光栅到位验证项目中，分别对雷泰医疗的VenusX加速器正交双层光栅和西门子Primus加速器光栅进行到位验证。VenusX正交双层光栅包含上下两层光栅，单层光栅具有51对叶片，叶片厚度在412mm不等；Primus加速器的光栅包含29对叶片，其中27对叶片厚度为10mm，两端各一对叶片厚度为65mm。1.2EPID光栅到位验证方法光栅是加速器在静态调强放疗、动态调强放疗、旋转调强放疗等模式中进行强度调制的关键部件，因此光栅位置验证是加速器质控项目中的重要一环，每隔一段时间，光栅需要执行标定与验证步骤，以确保光栅功能的稳定性。使用EPID图像计算和分析光栅位置有多种方法，其中比较主流的有使用灰度分布的阈值方法、梯度方法，或是更高阶梯度的零点/极值点等方法。传统的包含FF模式的射束，由于射野内剂量分布有较好的均匀性，使用阈值方法计算光栅位置较为常见。而近年来的加速器一般配备FFF模式射束，使用阈值方法较难清晰定义不同开野大小时光栅的位置，因此在FFF模式射束中，使用梯度的方法较多。本研究分别对一台国产加速器（雷泰医疗VenusX）及一台进口加速器（西门子Primus）做了光栅到位验证项目。对于VenusX加速器，其基于EPID的光栅自动标定功能可以快速对光栅走位标定，同时也可以对光栅到位进行验证11。对于Primus加速器，本研究分别在工程师标定光栅前后对光栅到位位置进行了验证。在10cm范围内，4个不同位置光栅形成的5cm缝隙，分别计算两侧光栅的到位位置，分析单侧光栅的到位精度。本研究中光栅位置的分析方法均采用灰度值最大梯度方法，无论对FF均整模式还是FFF非均整模式的束流均有较高的计算精度。在实际计算中，首先将获取到的EPID光栅图像进行滤波处理，随后求叶片对ChineseJournalofMedicalInstrumentation2024年48卷第2期研 究 与 论 著151运动方向的梯度。以左右方向运动的光栅为例，若EPID图像上开野区域为高灰度区，光栅遮挡区域为低灰度区，则梯度分布中最大梯度处对应图像灰度上升沿最大的位置，此位置定义为左侧光栅所在位置；梯度分布中最小梯度（负值）处对应图像灰度下降沿最大的位置，此位置定义为右侧光栅所在位置。对比其他的光栅位置计算方法，梯度方法在测量条件和其他检测系统的变化上更加稳健12。1.3EPID剂量重建方法通常，基于EPID的剂量重建主要有基于像素-剂量标定的方法13-14和基于剂量计算的方法15-16。前者需要大量和长期的数据采集和分析，后者虽然可以减少复杂和长时间的测试，但是方法的实用性依赖于剂量算法本身的精确性和复杂程度。本研究使用了将剂量标定和剂量计算相结合进行EPID数据剂量重建的方法17。参考其他EPID重建剂量方法中的剂量计算思想，不直接将图像转换后的数据作为剂量，而是采用了计算水模体中剂量的方式。具体步骤为：首先在EPID连续模式下采集图像，对每帧图像进行去噪平滑、增益校正及暗场校正等操作，再将每张图像根据射野的参数进行标定，转换成相应的通量，然后用修正的初始通量和蒙特卡罗剂量算法，计算模体中的吸收剂量。最后通过第三方剂量验证设备的测量结果对模型的参数做1次校正。主要的射野参数包括机器跳数（monitorunit,MU）、射野离轴距离和射野大小13-14。本研究选取了9例Pinnacle8.0计划系统设计的典型IMRT放疗计划，使用Primus加速器执行，分别使用EPID和传统二维剂量验证设备MapCheck进行剂量采集；选取了5例TiGRTTPS计划系统设计的IMRT放疗计划（共25个照射野），使用VenusX加速器执行，分别使用EPID和传统二维剂量验证设备PTW进行剂量采集。通过上述算法对EPID采集的图像进行剂量重建。将EPID和MapCheck矩阵2种剂量验证工具的剂量数据分别与Pinnacle计算的剂量进行 通过率分析，EPID和PTW矩阵2种剂量验证工具的剂量数据分别与TiGRTTPS计算的剂量进行 通过率分析，同时比较2种工具的通过率偏差及2种通过率的统计学相关性（P0.05即视2组差别无显著意义）。2结果分析结果分析2.1EPID光栅标定及光栅到位验证图1为Primus加速器光栅标定前后的光栅EPID采图和相应的叶片到位结果分析。其中图1(a)和(d)为设置加速器光栅在10cm范围内，4个不同位置形成的5cm缝隙，分别采集光栅标定前后的EPID影像；(b)和(e)分别为光栅标定前后左侧叶片的到位误差；(c)和(f)分别为光栅标定前后右侧叶片的到位误差。我们发现在光栅标定前，右侧光栅19号叶片与计划位置偏离非常大，在图1(a)EPID图像中可以明显看到有一片叶片非常突出，分析叶片到位偏差达12mm。将光栅重新标定后，采集的相应图像和数据分析结果如图1(d)(f)所示。右侧19号叶片偏离较大的问题得到了明显的修复，最大到位偏差为3mm，仍有部分叶片的到位精度不够理想。在VenusX加速器中，使用基于EPID的光栅自动标定模块，快速对光栅叶片标定到位位置。在此基础上，针对标定完成后的光栅采图并分析叶片的到位位置等数据。图2(a)(c)和图2(d)(f)分别为VenusX加速器的上层光栅和下层光栅形成5cm宽度的缝后EPID的采集图像和单侧光栅的到位偏移结果分析。从图2可以看出，与Primus加速器相比，VenusX的上下层光栅到位精度均表现更优，叶片到位偏差均在1.0mm以内。L-10R-5L-5R0L-10R-5L-5R0L0R5L5R10L0R5L5R105001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5002.01.51.00.500.51.01.52.01.51.00.500.51.01.52.00.500.51.01.52.02.53.03.5051015202530051015202530051015202530051015202530Gap5LeftMLCGap5LeftMLCL-10R-5L-5R0L0R5L5R102024681012Gap5RightMLCGap5RightMLCL-10R-5L-5R0L0R5L5R10L-10R-5L-5R0L0R5L5R10L-10R-5L-5R0L0R5L5R10宽度缝采集得到的EPID图像accelerator with a 5 cm width gap(b)左侧光栅不同编号叶片的到位偏差(b)Position deviations of leaves with different numbers of the left MLC(c)右侧光栅不同编号叶片的到位偏差(c)Position deviations of leaves with different numbers of the right MLC使用同样条件采集的EPID图像MLC was recalibrated(e)左侧光栅不同编号叶片的到位偏差different numbers of the left MLC(f)右侧光栅不同编号叶片的到位偏差different numbers of the right MLC(a)Primus加速器光栅形成5 cm(a)EPID images collected by Primus(d)Primus加速器光栅重新标定后，(d)EPID images collected after the Primus accelerators 偏差/mm偏差/mm偏差/mm偏差/mm(e)Position deviation of leaves with(f)Position deviation of leaves with 叶片数/n叶片数/n叶片数/n叶片数/nChineseJournalofMedicalInstrumentation2024年48卷第2期研 究 与 论 著1522.2EPID剂量重建结果本研究对EPID在Primus加速器下采集的9例IMRT放疗计划图像，通过上文中的算法重建剂量，将其和Pinnacle计划系统计算的剂量进行对比；同时采集传统的二维剂量验证设备MapCheck的剂量数据与Pinnacle计算剂量进行对比分析，结果如表1所示。对EPID在VenusX加速器下采集的5例IMRT放疗计划图像（共25个照射野），通过上文中的算法重建剂量，将其和VenusX计划系统计算的剂量进行对比；同时采集传统的二维剂量验证设备PTW的剂量数据，与VenusX计算剂量进行对比分析，结果如表2所示。在3%/3mm、阈值10%和2%/2mm、阈值10%的分析标准下，Pinnacle和VenusX计划通过率都L-10R-5L-5R0L-10R-5L-5R0L0R5L5R10L0R5L5R105001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5002.01.51.00.500.51.01.52.01.51.00.500.51.01.52.00.500.51.01.52.02.53.03.5051015202530051015202530051015202530051015202530Gap5LeftMLCGap5LeftMLCL-10R-5L-5R0L0R5L5R102024681012Gap5RightMLCGap5RightMLCL-10R-5L-5R0L0R5L5R10L-10R-5L-5R0L0R5L5R10L-10R-5L-5R0L0R5L5R10宽度缝采集得到的EPID图像accelerator with a 5 cm width gap(b)左侧光栅不同编号叶片的到位偏差(b)Position deviations of leaves with different numbers of the left MLC(c)右侧光栅不同编号叶片的到位偏差(c)Position deviations of leaves with different numbers of the right MLC使用同样条件采集的EPID图像MLC was recalibrated(e)左侧光栅不同编号叶片的到位偏差different numbers of the left MLC(f)右侧光栅不同编号叶片的到位偏差different numbers of the right MLC(a)Primus加速器光栅形成5 cm(a)EPID images collected by Primus(d)Primus加速器光栅重新标定后，(d)EPID images collected after the Primus accelerators 偏差/mm偏差/mm偏差/mm偏差/mm(e)Position deviation of leaves with(f)Position deviation of leaves with 叶片数/n叶片数/n叶片数/n叶片数/n图1Primus加速器光栅标定信息Fig.1InformationaboutMLCcalibrationfromthePrimusaccelerator5001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 0001 5002 0002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 5005001 5002 500L-10R-5L-5R0L-10R-5L-5R0L0R5L5R10L0R5L5R10Gap5-XLeftMLC510152025303540455101520253035404510152025303540101520253035400.50.40.30.20.100.10.20.30.40.50.30.20.100.10.20.30.40.50.6L-10R-5L-5R0L0R5L5R10L-10R-5L-5R0L0R5L5R10Gap5-XRightMLCL-10R-5L-5R0L0R5L5R100.60.40.200.20.40.60.60.40.200.20.40.60.8Gap5-YLeftMLCGap5-YRightMLCL-10R-5L-5R0L0R5L5R10(a)VenusX加速器下层光栅形成5 cm宽度缝后采集的EPID图像(a)EPID images acquired after a 5 cm gap was formed in the lower MLC of VenusX(b)左侧光栅不同编号叶片的到位偏差(b)Position deviations of leaves with different numbers of the left MLC(c)右侧光栅不同编号叶片的到位偏差(c)Position deviations of leaves with different numbers of the right MLC(d)VenusX加速器上层光栅形成5 cm宽度缝后采集的EPID图像(d)EPID images acquired after a 5 cm gap was formed in the upper MLC of VenusX(e)上层光栅的下侧叶片偏差(e)Position deviations of leaves on the lower side of the upper MLC(f)上层光栅的上侧叶片偏差the upper MLC叶片数/n叶片数/n叶片数/n叶片数/n偏差/mm偏差/mm偏差/mm偏差/mm(f)Upper leaf deviation of 图2VenusX加速器光栅标定信息Fig.2InformationaboutMLCcalibrationfromtheVenusXacceleratorChineseJournalofMedicalInstrumentation2024年48卷第2期研 究 与 论 著153大于90%，达到临床的基本标准。在2种标准下，对于Primus加速器EPID与MapCheck的验证通过率数值上略有差异，用SPSS进行相关性分析，P值分别为0.7461、0.8168，均无明显统计学差异；同样，进行VenusX加速器EPID与PTW的验证通过率相关性分析，P值分别为0.5337、0.2325，均无明显统计学差异。表1Primus加速器不同标准和测量工具的通过率统计信息Tab.1StatisticsofpassratesfordifferentcriteriaandmeasurementtoolsofPrimus标准Pinnaclevs.EPIDPinnaclevs.MapCheckP3%/3mm、阈值10%98.86%99.02%0.74612%/2mm、阈值10%91.39%90.84%0.8168表2VenusX加速器不同标准和测量工具的通过率、差异和统计信息Tab.2StatisticsofpassratesfordifferentcriteriaandmeasurementtoolsofVenusX标准VenusXvs.EPIDVenusXvs.PTWP3%/3mm、阈值10%98.49%98.22%0.53372%/2mm、阈值10%91.11%92.16%0.2325图3(a)和(b)分别为同一射野通过EPID重建剂量和MapCheck采集剂量与Pinnacle计算剂量在3%/3mm、阈值10%的 标准下的对比结果，图3(a)为EPID重建剂量与Pinnacle计算剂量对比，通过率为95.78%；图3(b)为MapCheck测量剂量与Pinnacle计算剂量对比，通过率为96.31%。我们发现与MapCheck相比，EPID的剂量重建结果在计划的边界区域有一定的区别。Pass point:287Total point:298Shift X:1.0Shift Y:1.0Dose factor:1.19Pass point:1 543Total point:1611Shift X:0.0Shift Y:1.0Dose factor 1.15(a)EPID重建剂量与Pinnacle计算剂量对比(a)Comparison of reconstructed dose of EPID and calculated dose of Pinnacle(b)MapCheck测量剂量与Pinnacle计算剂量对比(b)Comparison between measureddose of MapCheck and calculated dose of Pinnacle图3同一调强计划的实测剂量与Pinnacle计算剂量的对比图Fig.3ComparisonbetweenthemeasureddoseandthecalculateddoseofPinnacleforthesameintensitymodulationplan图4(a)和(b)分别为同一射野通过EPID重建剂量和PTW采集剂量与TiGRTTPS计算剂量在3%/3mm、阈值10%的 标准下的对比结果，图4(a)为EPID重建剂量与TiGRTTPS计算剂量对比，通过率为96.86%；图4(b)为PTW测量剂量与TiGRTTPS计算剂量对比，通过率为97.47%。与PTW相比，EPID的剂量重建结果在计划的边界区域有一定的区别。这说明EPID剂量重建方法在半影区域的处理上不够理想，对于图像边缘区域的识别有待进一步完善。Pass point:1 850Total point:1 910Shift X:3.0Shift Y:1.0Dose factor 1.00Pass point:77Total point:79Shift X:0.0Shift Y:0.0Dose factor 1.00(a)EPID重建剂量与TiGRT TPS计算剂量对比(a)Comparison of reconstructed dose of EPID and calculated dose of TiGRT TPS(b)PTW测量剂量与TiGRT TPS计算剂量对比(b)Comparison between measured dose of PTW and calculated dose of TiGRT TPS图4同一调强计划的实测剂量与TiGRTTPS计算剂量的对比图Fig.4ComparisonbetweenthemeasureddoseandthecalculateddoseofTiGRTTPSforthesameintensitymodulationplan3讨论讨论EPID在加速器中的应用已经日趋成熟，因此我们将尽可能多地利用其进行加速器质控。本研究使用基于EPID的光栅位置验证及剂量验证方法，并将其应用于不同的加速器。在基于EPID的光栅位置验证项目中，我们分别对比了Primus加速器在手动标定前后的光栅到位精度和在VenusX加速器上双层光栅的到位精度。虽然在实际操作中，算法计算的光栅位置与人为感知的光栅位置会有一定偏差，但是经过其他剂量验证设备的佐证，认为目前基于EPID的光栅到位位置验证已经比较成熟，可以作为加速器光栅质控项目中的一部分。在基于EPID的剂量验证项目中，我们将EPID的重建剂量效果与第三方剂量验证设备MapCheck、PTW对比。在2种 分析标准下，EPID和MapCheck、PTW设备获得的 通过率数值上均无明显统计学差异。因此认为目前基于EPID的剂量重建方案可以作为有效的剂量验证工具。相比于传统光栅位置的验证方法，基于EPID的光栅到位检测更加方便快捷，减少了人为因素的干扰。由于EPID本身的高重复性及高分辨率，使用EPID图像对光栅位置的计算可以精确到亚毫米量级。同时EPID具有良好的剂量响应，允许其作为剂量验证的设备。但目前EPID在放疗质量控制（qualitycontrol，QC）和质量保证（qualityassurance,QA）中的应用仍然存在一些算法和应用上的问题。譬如，在基于EPID的光栅到位检测项目中，目前算法仍需提供光栅叶片厚度作为辅助计算参数，尤其是Primus加速器，由于光栅叶片端面梯度较大，而叶片厚度方向即使是肉眼也很难区分2片叶片的位置，因此这是后续光栅到位检测算法中需要完善的一环。此ChineseJournalofMedicalInstrumentation2024年48卷第2期研 究 与 论 著154外，长期的EPID光栅到位检测可以作为有利的光栅性能预警、维护和保养依据，目前没有针对分析光栅长期到位数据的相关研究工作，期待日后EPID的光栅到位检测可以发挥更好的作用，达到治疗前自动分析预警的功能，更好地服务患者和辅助放疗物理师的工作。在基于EPID的剂量验证项目中，由通过率分布图可知，与MapCheck、PTW相比，EPID的剂量重建结果在计划的边界区域有一定的区别，不通过的点也集中在边界处。这些都说明当前EPID剂量重建方案在半影区域的处理上不够理想。当前EPID的剂量重建方案在低剂量区的计算模型上有待优化，EPID图像的通量图校正和分析过程与束流、伪影、散射等影响因素均可能有相关性，需考虑更多因素才能显著提高剂量重建的准确性。最后对于剂量重建效果不够理想的半影区，目前仍采取各向同性的算法，而由于光栅运动是有方向的，且不同叶片在不同位置半影分布不同及叶片间的影响较为复杂，作为剂量验证工具来讲，目前的EPID剂量重建方案仍有较大提升空间。4总结总结本研究基于EPID的质控系统，实现了加速器光栅到位的精度分析和计划的剂量验证。在光栅到位验证项目中，可以使用EPID完成光栅位置的误差分析，分析结果可辅助光栅标定。在EPID剂量重建项目中，使用一种基于剂量标定和剂量计算相混合的EPID剂量重建方法，重建剂量的 通过率与MapCheck以及PTW没有统计学差异，满足临床使用的要求。EPID技术的不断发展有望提升放射治疗的安全性、精确性，降低放疗科室对外部设备的依赖，提高质控效率，未来将在放疗质控中发挥更大的作用。参考文献SUNB,GODDUSM,YADDANAPUDIS,etal.DailyQAoflinearacceleratorsusingonlyEPIDandOBIJ.MedPhys,2015,42(10):5584-5594.1CHANGJ,OBCEMEACH,SILLANPAAJ,etal.UseofEPIDforleafpositionaccuracyQAofdynamicmulti-leaf collimator(DMLC)treatmentJ.Med Phys,2004,31(7):2091-2096.2SUMIDAI,YAMAGUCHIH,KIZAKIH,etal.Qualityassurance of MLC leaf position accuracy and relativedose effect at the MLC abutment region using an3electronicportalimagingdeviceJ.JRadiatRes,2012,53(5):798-806.RICHARTJ,PUJADESMC,PEREZCJ,etal.QAofdynamicMLCbasedonEPIDportaldosimetryJ.PhysMed,2012,28(3):262-268.4VANELMPTW,NIJSTENS,MIJNHEERB,etal.Thenextstepinpatient-specificQA:3Ddoseverificationofconformal and intensity-modulated RT based on EPIDdosimetry and Monte Carlo dose calculationsJ.RadiotherOncol,2008,86(1):86-92.5ZHU J,CHEN L,CHEN A,et al.Fast 3D dosimetricverificationsbasedonanelectronicportalimagingdeviceusingaGPUcalculationengineJ.RadiatOncol,2015,10:85.6OLACIREGUIRI,BEDDARS,GREERP,etal.In vivodosimetry in external beam photon radiotherapy:Requirementsandfuturedirectionsforresearch,development,and clinical practiceJ.Phys ImagingRadiatOncol,2020,15:108-116.7NAQA E I,IRRER J,RITTER T A,et al.Machinelearningforautomatedqualityassuranceinradiotherapy:AproofofprincipleusingEPIDdatadescriptionJ.MedPhys,2019,46(4)