本文内容：介绍了TPS临床验证的基本过程。
药监局对TPS分类的规定放射治疗计划系统是一种医疗器械软件，国家食品药品监督管理局（简称SFDA）制定的医疗器械软件分级规定中，放射治疗计划系统归为功能程序化软件，属于三类医疗器械，即安全级别要求最高的医疗器械[]。按照SFDA的规定，在将放射治疗计划系统产品投放到市场之前必须进行临床试验，临床试验通过后，获得SFDA颁发的医疗器械销售许可证后才能进行销售。
TPS临床验证的法规要求根据SFDA法规的要求，放射治疗计划系统临床验证前应具备如下的前提条件：
（1）该产品具有复核通过的注册产品标准或相应的国家、行业标准；
（2）该产品具有自测报告；
（3）该产品具有国家食品药品监督管理部门和国家质量技术监督部门认可的检测机构出具的产品检测报告，且结论为合格。
TPS临床验证总体设计经过国家技术检测部门对放射治疗计划系统检测合格后，就可以开始进行产品的临床验证。
临床验证的目的通过试验设计一个或多个评价指标评医院正在使用的处于良好运行状态的同类产品的临床等效性，通过等效性研究的结论得出受验产品有效性和安全性的综合评价。
放射治疗计划系统临床验证主要包括如下四个方面的内容：
1.有效性验证：通过对受验RTPS和参考RTPS计划结果进行统计学意义上的等效性验证，主要验证剂量计算的准确性，从而从临床应用角度证明其临床有效性。
2.安全性验证：针对RTPS的产品特点，就产品本身可控因素而言，剂量计算的准确性是受验RTPS是否安全的最有力保证，所以对受验RTPS计算结果和参考RTPS计算结果的等效性验证，同样可以证明其安全性。
3.临床可靠性验证；通过对受验RTPS计划结果和按照计划要求出束的模体实测数据的对比，验证受验RTPS的临床可靠性。
4.软件易用性验证，通过操作人员对受试RTPS的使用评估产品是否具有良好的可操作性和人机交互友好性。
放射治疗计划系统作为软件产品，有无限可重复性。因此，临床验证采用针对相同影像资料和相同处方剂量分别进行计划和对比结论。
其过程完全客观，除对病种有筛选（已覆盖常见放疗需求的所有肿瘤）外，从研究对象上针对受验RTPS和参考RTPS是完全平等的。
在人为影响的环节上，由于放疗靶区勾画过程有行业公认的不确定性，其差异的程度将足以影响结论的偏差。
所以，为了更客观的对目标变量（剂量计算结果）进行对比，尽量减少人为误差，需要客观同化靶区勾画等步骤，减少次要变量，将有利于对目标对象的研究。
所有RTPS的计算过程都来源于客观影像，医生的处方剂量和系统本身的核心运算，结论是否等效将取决于核心运算步骤。
另外，通过比较受试RTPS计划结果和加速器按此计划出束而得到的治疗模体实测数据，可以进一步客观并精确地证明受验RTPS在治疗流程中的可靠性。
临床验证还应该完全遵循赫尔辛基宣言和中国有关临床试验研究规范和法律法规而进行。在试验开始之前，须经试验研究单位伦理委员会批准认定该试验方案后方可实施[]。
缘于放射治疗计划系统的产品特点，临床验证不需要设计对病人应用本软件输出计划进行治疗，输出步骤的验证也不必要经过实际放疗过程。
考虑到临床对病人没有实质性接触，试验流程不须调用患者病历，临床验证记录表不记录患者姓名及缩写信息，只记录验证要求的性别及年龄信息，所以不需要签订知情同意书，但针对入组病例的影像资料，要求只能应用于本项试验范围内，不得用于其他目的。
在临床验证实施过程中，将产品开发者指派的医院进行现场监查访问，以保证验证方案的所有内容得到严格遵守和验证资料的正确填写。
参加验证人员必须经过统一培训，统一记录方式与判断标准。整个临床验证过程均应在严格操作下进行。
研究者应按病例报告表填写要求，如实、详细、认真记录临床验证记录表中各项内容，以确保病例报告表内容完整真实和可靠。
临床试验中所有观察结果和发现都应加以核实，以保证数据的可靠性，确保临床验证中各项结论来源于原始数据。
临床验证的基本方法为了满足正常临床使用的条件，医院处于良好运行状态的一台医用电子直线加速器的剂量学数据和以往的临床病例数据,真实反映正常临床使用的条件。
使用受验RTPS进行治疗计划的设计,并将计划设计的结果和参考RTPS计算得到的结果进行比较。
通过此等效性试验来验证RTPS在正常临床使用条件下的有效性和安全性。
同时通过与模体实测数据结果的比较，进一步验证RTPS应用的临床可靠性。
临床验证评价标准选取临床验证比较参数的基本思路是选择对放射治疗过程产生重要影响的关键性参数,能够体现出治疗计划系统剂量计算的准确性。
剂量计算准确性是治疗计划系统安全性的关键,直接影响到对病人的照射和对治疗计划的评价。
鉴于剂量计算准确性的重要性，剂量验证方法的研究是当今放射治疗研究中的一个重要课题[,-]。
临床验证的主要目的是验证剂量计算的准确性，因此临床验证评价指标的选择重点也在于选择适当的剂量比较标准。
较早的剂量比较是通过将两个等剂量曲线图重合，对比相同剂量线的偏离程度来判断剂量分布的差别。
从一定意义上来说，这种比较方法是定性的，不易给出定量的结果。最简单的定量剂量比较方法，莫过于计算逐点的绝对剂量差。
年，VanDyk等人首先提出在剂量低陡变区计算百分剂量差和在剂量高陡变区(30%cm-1)计算等剂量线间距(DTA)相结合的方法[]。
年，LowDA等人在此基础上,进一步发展了该方法，并提出了值比较指标[]，该方法目前已经被广泛应用。
年，NathanLC等人在VanDyk等人的工作基础上，提出了另一个有意义的剂量比较评价指标NAT(normalizedagreementtest)，称之为规则化指标[,]。
除此之外,常用的剂量分布比较方法还有剂量体积直方图(DVH)比较法、微分剂量直方图(DDH)法等。
选择剂量比较指标的基本原则为：
（1）评价指标是定量的，这样就避免了人为经验因素的干扰，有利于比较结果的客观性。
（2）容易自动化执行，这样就能够通过编制计算机软件自动快速地完成剂量比较的工作，也有利于避免人为经验因素的干扰。
（3）在临床上是有意义的，这样的比较参数才能真正地验证受试RTPS的临床可用性。
基于上述的基本原则，我们选择了三个比较参数：即加速器跳数，多个层面上等剂量包罗的面积，多个层面上值的比较。
1.加速器跳数加速器跳数(MU)是治疗机对患者实施放射治疗的一个重要的参数，治疗机根据这个参数确定照射束的剂量率和照射时间。
验证MU的基本方法：设置相同的等中心射束权重，两个治疗计划系统分别计算加速器的跳数。接受的标准为：MU数值计算差异在5%的射束占总射束的比例不少于95%。
2.等剂量线包围的面积临床上经常使用不同级别等剂量线包围靶区的情况来评估治疗计划的优劣。验证的基本方法：比较两套计划系统同一层面不同等剂量线（90％、70％、50％、30％）之间包罗面积的比较。
试验中对每个病例的两个剂量场计算等中心层面及其前后各取一个层面共3个层面的剂量场的指定等剂量线包围的面积。验证合格的标准为：在比较的所有层面中，差异在5%以内的不少于95%。
3.γ值γ值比较是LowDA在总结前人工作基础上提出的。最初的提出是针对二维分布的计算值与测量值之间的比较。
γ值的计算考虑到了剂量比较点的相对剂量误差和位置误差两个相对独立的参数。
测量点（即参考RTPS剂量场中的点）称为参考信息，计算点（即受试RTPS剂量场中的点）是有待比较的点。设△DM为剂量差别标准，△dM为距离差别标准（DTA），图6.1(a)为γ值比较方法的2D情况示意图。
上述的γ值比较方法为仅考虑剂量差别或者DTA的情况。在实际的剂量比较中，通常同时考虑位置误差和剂量误差两个变量。图6.22为同时考虑位置误差和剂量误差的示意图。
这种方法的一个重要特征在于能够使用等-γ值分布图显示剂量比较的结果。从等-γ值分布图上能容易地看出没有通过测试的剂量点的分布情况。
在进行剂量比较计算之前必须对两个剂量场进行配准,使得两个剂量场中每个像素都对应同一个位置，如果两个剂量场的分辨率不一致，还需要进行插值处理。
临床验证数据的获取临床验证数据包括两个主要的内容，第一是加速器剂量学数据，第二是临床病例数据。
1.加速器剂量学数据的获取将加速器剂量学数据（包括一系列射野的百分深度剂量数据、不同深度和射野的野离轴比数据、楔形野剂量学数据、射野输出因子、托盘因子、准直器透射系数、加速器的几何参数等数据）输入到受验RTPS系统中，对其进行使用前剂量计算模型的配置和建模。
使得受验RTPS和参考RTPS使用相同的加速器数据。
2.样本量确定理由临床验证的结果要具有一定的统计学意义，这样临床验证的结论才具有可信性。因此，选择适当的样本量是临床验证所必须解决的一个关键性的问题。
根据有等效性临床试验设计的要求和选择的临床验证评价指标的特点，我们选择t-分布统计模型确定临床验证所需要的样本量[]。
2.临床病例数据的获取选择年1月以后在医院接受放射治疗的患者影像数据，采用回顾性的方式从收集到的患者CT影像数据中选取例(医院60例)数据。
范围涉及全身各部位肿瘤，以验证受试RTPS身体不同部位肿瘤的处理能力，尽可能多涵盖多病种以验证RTPS对多部位病灶计划的处理能力,以验证系统的临床使用有效性。
选择病例应遵循如下的基本原则：
选择头、胸、腹、盆腔等临床常见肿瘤。每家试验单位选取病种不少于5种；一家试验单位选取每种病例资料不少于5例；男女性别比例保持平衡；照射模式为光子束外照射除了遵守上面的基本原则外，为保证临床验证的执行效率，还应该具体规定受试者入组标准和排除标准。只有满足入组标准的受试者资料方能用于临床验证，如果受试者资料具备排除标准中的任何一项，既不可入组。受试者入组标准列于表6.1，排除标准列于表6.2中。
验证的执行流程1.与参考系统计算结果的比较通过DICOM3.0数据接口，将参考RTPS中的临床病例图像数据输入到受验RTPS。为了保证和参考RTPS之间的可比性,尽量减少验证中的人为误差，需要将参考RTPS中各组织和器官的轮廓线、处方剂量、照射野信息（照射等中心位置,射野个数、方向、权重、大小、形状,机头准直器转角,治疗床位置和转角,剂量归一方式,楔形块种类和放置方向等）导入受验RTPS中。
这些计划信息首先由参考RTPS输出DICOMRT格式的文件,然后受验RTPS读取这些文件导入计划信息。此过程也验证了受验RTPS的网络传输功能。在计划设计过程中,验证了受验RTPS为完成肿瘤放射治疗所要具备的各项功能。
剂量对比软件的运行界面见图6.3，剂量对比软件的主要功能如下：
能够读入DICOM格式的患者影响数据;能够读入DICOMRT文件，包括DICOMRTPlan,DICOMRTStructureSet,DICOMRTDose;能够计算等剂量线包围的面积;能够计算任意选择区域的γ值;二维图像的显示功能，包括患者影像数据的剂量的显示;对比结果的输出。2.与模体胶片实测数据的比较绝对点剂量比较
把患者治疗计划用在带电离室的均匀模体上，并把电离室的等效测量中心置于治疗机的等中心处，分别在治疗机上执行上述各例治疗计划，分别累计测量在等中心处的吸收剂量，并把对各病例的计划实施后的测量结果分别和治疗计划的输出结果进行比较。
剂量场分布比较
把患者治疗计划用在带胶片的均匀模体上，模体在治疗床上的摆放方位应和在CT扫描时一样摆放（以便于计算的剂量场分布和胶片测量的剂量场分布的比较），并在等中心平面和等中心前后各一定的距离（如3cm）处放置胶片，摆放胶片时，要对各胶片进行标记。
然后，按照上述各病例的治疗计划照射模体和胶片（1例对应1套胶片），所有病例的治疗计划实施完成后，把胶片的刻度片和测量片一起用自动冲洗机冲洗出来，对胶片进行扫描，获得HD曲线（光密度和剂量对应曲线），并得到测量的胶片剂量场，把测量的剂量场和受验RTPS输出的对应层面的剂量场配准后进行比较分析，包括各等剂量线的比较、测量剂量场的指标（注意：放置胶片时尽量使胶片和模体之间无空隙）。
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