三维与四维锥形束CT在肺癌容积旋转调强计划精确放射治疗中的比较研究

目的:比较研究三维锥形束CT(3D-CBCT)与四维锥形束CT(4D-CBCT)在肺癌容积旋转调强治疗(VMAT)计划精确放射治疗中的应用。方法:选取在医院接受VAMT放射治疗的101例肺癌患者,根据治疗中扫描模式的不同,将使用3D-CBCT成像的患者纳入3D-CBCT组(45例),将使用4D-CBCT成像的患者纳入4D-CBCT组(56例),比较两组患者治疗中CT图像校正后分次间摆位误差、肿瘤靶区外放边界、肿瘤内靶区(ITV)体积、靶区计划靶体积(PTV)剂量和危及器官(OAR)心脏受照剂量。结果:两组患者治疗中CT图像校正后左右(X轴)方向、前后(Z轴)方向摆位误差均显著下降,差异有统计学意义(Z=-3.005,Z=-2.047;P<0.05),上下(Y轴)方向摆位误差无统计学差异;两组PTV外放范围均在Y轴方向最大;两组肺上叶肿瘤ITV体积差异无统计学意义,4D-CBCT组肺中下叶ITV体积明显低于3D-CBCT组,差异有统计学意义(Z=-2.245,P<0.05);4D-CBCT组靶区最大剂量(D_max)、最小剂量(D_min     

锥形束CT(CBCT)引导对非小细胞肺癌(NCSLC)放疗摆位误差和靶区组织射线受量的影响分析

目的:分析锥形束CT引导对于NCSLC(非小细胞肺癌)放射治疗的摆位误差和靶区组织射线受量的影响。方法:本研究抽取于我院进行治疗的非小细胞肺癌患者共计30例作为本次研究的对象,诊治时间为2018年4月～2019年4月。所有的患者需进行锥形束CT共计239次图像采集。患者在放射治疗前采取锥形束CT扫描,将扫描所得的图像与计划的CT图像作匹配,得到y轴(头脚)、x轴(左右)、z轴(前后)的线性误差,分析其出现、分布的规律,采取模拟实际照射(IGRT系统),得到实际照射时正常组织的受量以及靶区受量,并将结果与计划(采用TPS系统)的相对比,分析摆位误差与肿瘤放射治疗剂量分布的关系和对其的影响。结果:PTVD95与原计划的比较中,差异具有统计学意义,P值小于0.05。结论:锥形束CT能纠正患者接受放射治疗时的摆位误差,并有效降低实际照射时正常组织的受量以及靶区受量,值得临床应用和推广。     

利用锥形束CT(CBCT)研究摆位误差对食管癌计划剂量分布的影响

目的评价利用锥形束CT(CBCT)影像系统测量食管癌调强放射治疗的摆位误差,并研究摆位误差对靶区和正常组织剂量分布的影响。方法选取中上段食管癌患者15例,每例患者扫描5次CBCT,得到75个摆位误差数据,对其进行分析。而后将摆位误差引入调强放射治疗计划中,分析摆位误差对靶区和正常组织剂量分布的影响。结果 15例患者左右方向(X),头脚方向(Y),前后方向(Z)的摆位误差分别为(0.20±0.18)cm,(0.25±0.22)cm,(0.18±0.14)cm。将摆位误差引入放疗计划后,计划靶区(PTV)95%体积剂量,最大剂量,最小剂量,脊髓的最大剂量与原计划比较,差异有统计学意义(P<0.05);肺20 Gy剂量体积,平均剂量,心脏40 Gy剂量体积与原计划比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论利用CBCT图像系统校正摆位误差,可以提高摆位精度,减少摆位误差对剂量分布的影响,提高PTV的照射剂量,保护脊髓。摆位误差对正常组织肺和心脏的剂量分布没有影响。     

千伏级锥形束断层扫描验证胸腹部肿瘤容积旋转调强放射治疗摆位误差的准确度

目的采用千伏级锥形束断层扫描(kV-CBCT)量化分析胸腹部肿瘤容积旋转调强放射治疗(VMAT)摆位误差的准确度。方法选取2017年3月至2019年9月于福建医科大学附属协和医院放疗科行胸腹部VMAT的78例患者作为研究对象,于治疗前行k V-CBCT获取实时摆位3D扫描验证图像,并采用灰度自动配准结合人工核对的方法,与计划定位CT图像进行匹配,获取摆位误差并纠正。结果 78例患者行k V-CBCT纠正胸腹部VMAT摆位误差,在X、Y、Z轴方向,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论采用k V-CBCT验证胸腹部VMAT可有效提高摆位误差的准确度。     

应用锥形束CT研究鼻咽癌调强放射治疗计划靶区的增长

目的:探讨应用锥形束CT(CBCT)指导鼻咽癌调强放射治疗计划靶区(PTV)增长的精确性。方法:选取在医院接受静态调强放射治疗的35例鼻咽癌患者,于治疗前进行CBCT扫描重建与定位图像配准,获得患者的摆位误差数据。分析摆位误差数据,得到所有患者的总系统误差Σ及总随机误差σ。再利用vanHerk的PTV增长公式计算得到患者头脚(X)、左右(Y)和腹背(Z)的PTV增长值。结果:鼻咽癌调强放射治疗前CTV到PTV的增长精确值在X、Y和Z的3个方向分别为0.304 cm、0.383 cm和0.416 cm。结论:鼻咽癌患者CTV到PTV增长时可以针对各个中心及患者进行个体化的增长,而不是均匀的外扩一固定值,这样更有利于对患者进行精确放射治疗。     

光学表面监测系统在重度幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗中的应用

目的探讨光学表面监测系统(OSMS)在重度幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗中的应用价值。方法选取2019年6—11月于华中科技大学同济医学院附属同济医院行放射治疗的4例患重度幽闭恐惧症的头颈部肿瘤患者,首先利用颅脑模体在OSMS下进行反复模拟摆位测试,并使用锥形束CT(CBCT)校正摆位误差,观察OSMS的适用性,共获取OSMS与CBCT验证数据7组;随后对4例患者采用头颈肩固定架联合发泡胶垫及OSMS辅助固定方式进行模拟定位和放射治疗,采集验证对比数据20组。结果在颅脑模体测试中,OSMS与CBCT在X、Y轴的旋转误差分别为(0.37±0.16)°、(0.45±0.15)°与(0.61±0.22)°、(0.78±0.31)°,两者比较,差异均有统计学意义(P<0.05);4例患者治疗前的OSMS与CBCT验证摆位误差结果显示,两者在X、Y、Z轴的平移误差及旋转误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05);记录4例患者经CBCT校正摆位误差后OSMS残余监测值(A组)与治疗前OSMS实际监测值(B组),结果显示,A组与B组在X、Y、Z轴的平移误差及旋转误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论OSMS可解决重症幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗时的体位固定难题,同时结合CBCT影像验证系统可确保患者放射治疗精度。     

光学表面监测系统在重度幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗中的应用

目的探讨光学表面监测系统(OSMS)在重度幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗中的应用价值。方法选取2019年6—11月于华中科技大学同济医学院附属同济医院行放射治疗的4例患重度幽闭恐惧症的头颈部肿瘤患者,首先利用颅脑模体在OSMS下进行反复模拟摆位测试,并使用锥形束CT(CBCT)校正摆位误差,观察OSMS的适用性,共获取OSMS与CBCT验证数据7组;随后对4例患者采用头颈肩固定架联合发泡胶垫及OSMS辅助固定方式进行模拟定位和放射治疗,采集验证对比数据20组。结果在颅脑模体测试中,OSMS与CBCT在X、Y轴的旋转误差分别为(0.37±0.16)°、(0.45±0.15)°与(0.61±0.22)°、(0.78±0.31)°,两者比较,差异均有统计学意义(P<0.05);4例患者治疗前的OSMS与CBCT验证摆位误差结果显示,两者在X、Y、Z轴的平移误差及旋转误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05);记录4例患者经CBCT校正摆位误差后OSMS残余监测值(A组)与治疗前OSMS实际监测值(B组),结果显示,A组与B组在X、Y、Z轴的平移误差及旋转误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论OSMS可解决重症幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗时的体位固定难题,同时结合CBCT影像验证系统可确保患者放射治疗精度。     

鼻咽癌调强放疗颈部摆位误差的研究

目的：利用锥形束CT （CBCT）分析鼻咽癌调强放疗中颈部的摆位误差.方法：有颈部淋巴结转移并接受调强放射治疗的鼻咽癌共12例.患者采用颈肩面罩加个体化真空垫头枕固定,所有患者均行CT模拟.每周治疗前拍1次CBCT图像,每位患者接受6次CBCT.相对于计划CT,分别分析整个靶区和颈部在头脚、垂直、左右方向上的摆位误差.结果：整体的摆位误分别为0.58±1.82mm（头脚方向）,1.85±1.76mm（垂直方向）,0.76±2.13mm（左右方向）;颈部的摆位误差分别为0.68±1.93mm（头脚方向）;2.23±1.89mm（垂直方向）;1.03±2.34mm（左右方向）.结论：颈部摆位误差与整体摆位误差不同.     

应用OBI系统分析鼻咽癌调强放疗的摆位误差

目的:应用机载影像系统(OBI)分析鼻咽癌调强放射治疗的摆位误差。方法:应用Varian-21EX医用直线加速器治疗38例鼻咽癌患者。在首次调强放射治疗前应用OBl系统获取锥形束断层扫描(CBCT)图像,前3 d每天1次,以后每周1次,将CBCT图像和计划CT图像匹配得出两者间平移和旋转误差。结果:首次扫描获得的平均误差分别为左右(-0.49±1.90)mm,头脚(0.64±1.36)mm,前后(-0.57±1.78)mm;旋转误差为(0.05±0.11)°。经首次校正后其余各次摆位误差减小为左右(0.30±1.01)mm,头脚(0.12±0.92)mm,前后(0.47±1.05)mm;旋转误差(-0.02±0.03)°。结论:应用OBI系统验证摆位误差可以提高摆位精度,减少周围正常组织的照射。对于鼻咽癌调强放疗,临床靶体积(CTV)到计划靶体积(PTV)的外放边界约为2 mm。     

IGRT不同配准方式对乳腺癌摆位误差的影响

目的探讨影像引导放射治疗(IGRT)不同配准方式对乳腺癌患者摆位误差的影响。方法选取2017年在福建省肿瘤医院行容积旋转调强放射治疗(VMAT)的乳腺癌患者30例,利用机载锥形束CT(CBCT)XVI系统对患者进行首次治疗前扫描,将重建CBCT图像与CT定位图像,分别采用两种匹配(自动灰度匹配和自动骨匹配),观察对摆位误差的影响。结果灰度匹配的摆位误差结果,在X、Y、Z、RX、RY、RZ轴方向上分别为(0.73±2.29)mm、(0.19±2.14)mm、(0.14±2.16)mm、(0.78±1.28)°、(0.23±1.07)°、(0.05±1.09)°。骨匹配的摆位误差分别为(1.37±3.46)mm、(2.63±2.64)mm、(2.39±2.69)mm、(1.12±2.02)°、(-0.06±2.02)°、(-0.02±2.39)°。两种配准方式Y、Z轴平移方向的差异有统计学意义;X轴平移及X、Y、Z轴的旋转方向上差异无统计学意义。结论乳腺癌行IGRT时,选用自动灰度配准方式能进一步减少摆位误差,提高治疗的有效性和治疗质量,值得临床推广使用。     

医科达Synergy加速器ⅩⅥ影像资料的处理方法

我院2010年4月购置了医科达Synergy直线加速器一台并投入使用。医科达Synergy直线加速器系统配备有XVI影像技术的图像引导功能。图像引导是放射治疗的新技术,常用锥形束CT整合到医用电子直线加速器上,验证患者治疗摆位准确性。锥形束CT利用大面积非晶硅X射线探测器面板进行CT成像,加速器机架旋转1周,获取患者不同角度的投影影像,利用重建方法得到三维影像资料,再与模拟定位和治疗计划时的参考图像配准,得到患者治疗靶区的位置坐标误差。每一位需要做图像引导放射治疗的患者影像资料非常重     

新型TiGRT IVS系统引导肺癌调强放射治疗摆位研究

目的:以锥形束CT(cone beam CT,CBCT)配准结果为参考,验证TiGRT IVS系统的在线校位精度,从而验证其临床有效性及可行性。方法:选择2019年10月至2020年2月在陆军军医大学第二附属医院全军肿瘤研究所放疗中心接受调强放射治疗的30例肺癌患者。首次摆位时行TiGRT IVS系统和CBCT位置验证,常规剂量分割患者每周行1次位置验证,大剂量分割患者每次治疗时均行位置验证,并与数字重建放射影像(digitally reconstructured radiograph,DRR)图像进行配准。其中TiGRT IVS系统配准方法分为IVS-A和IVS-B 2种,IVS-A根据椎体、肋骨等进行骨性配准;IVS-B在IVS-A的基础上,正位片采用气管作为特征结构进行配准。将IVS-A和IVS-B配准的结果与CBCT进行比较,观察TiGRT IVS系统对肺癌调强放射治疗摆位误差的分析与控制结果。结果:IVS-A、IVS-B、CBCT配准所需时间分别为(69±12)、(54±8)、(112±14)s,TiGRT IVS系统配准时间少于CBCT,而且IVS-B配准时间少于IVS-A。TiGRT IVS系统的摆位误差主要集中在0~5 mm,8 mm以上的摆位误差很少,且TiGRT IVS系统与CBCT得到的摆位误差只有在患者Vrt(前后)方向上具有统计学差异,但在临床标准范围内。对于1例大剂量分割患者在Lng(头脚)方向前1~7治疗分次的摆位误差,TiGRT IVS系统配准结果与CBCT相比有统计学差异。结论:TiGRT IVS系统能够有效测出肺癌患者调强放射治疗的摆位误差,正位片中可选气管作为配准的特征结构,大剂量分割患者图像引导时可结合CBCT观察靶区位置。     

锥形束CT(CBCT)自动匹配方法测定头颈部肿瘤患者放疗误差的优劣

目的探讨头颈部肿瘤患者放射治疗过程中,利用锥形束CT(CBCT)图像自动配准的数据测定摆位误差的优劣。方法利用医科达(Elekta)Synergy加速器的机载KV-CBCT系统,在放射治疗前对30例头颈部肿瘤患者摄取CBCT验证图像,在图像采集的角度、滤线器、准直器、曝光条件一样,图像匹配范围一致,图像重建软件相同下,通过X线容积图像(XVI)系统与画有靶区的CT图像相比较,用自动匹配和手动匹配两种方法得出不同的数据,进行分析。结果自动匹配摆位误差结果在X(左右)、Y(头脚)、Z(腹背)方向依次为(-0.44±1.54)mm,(0.79±1.27)mm,(0.09±1.55)mm;手动匹配摆位误差结果在X,Y,Z方向依次为(-0.59±1.71)mm,(0.74±1.45)mm,(-0.29±1.61)mm。两种匹配方法摆位误差结果在X,Y,Z方向比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论采用相同配准条件和图像质量下,自动匹配和手动匹配所得摆位误差数据均可为临床采纳,但自动配准的数据由于更客观,对计算临床靶区(CTV)外扩计划靶区(PTV)边界的大小更有参考意义。可以外扩PTV的边界大小更加精准,极大地保护了周围正常组织。     

千伏级锥形束计算机断层扫描低剂量扫描模式的应用

目的探究图像引导放射治疗(IGRT)中千伏级锥形束计算机断层扫描(kV-CBCT)低剂量扫描模式的应用价值。方法选择2018年6-11月于医院临床肿瘤中心放疗科接受IGRT的45例体部肿瘤患者作为研究对象,应用医科达公司Synergy?直线加速器自带的kV-CBCT系统及XVI软件,于放射治疗前采用低剂量扫描模式获取患者的kV-CBCT容积影像并自动重建成三维CT图像,再与计划CT图像进行匹配,从而获取左右(X)、前后(Y)、上下(Z)轴方向的摆位误差,分析并纠正。结果45例患者共实施了727次kV-CBCT扫描(226次胸部摆位误差、126次腹部摆位误差、375次盆腔摆位误差),胸部、腹部和盆腔X、Y、Z轴方向的平均摆位误差均<0.5 cm,其中,胸部X、Y、Z轴方向的平均摆位误差分别为(-0.0008±0.2897)、(-0.0414±0.4428)、(-0.0194±0.2163)cm;腹部X、Y、Z轴方向的平均摆位误差分别为(-0.0571±0.2651)、(-0.0999±0.4476)、(-0.0108±0.1972)cm;盆腔X、Y、Z轴方向的平均摆位误差分别为(-0.0413±0.2561)、(-0.1016±0.4451)、(0.0948±0.2626)cm。结论低剂量扫描模式可获得与标准模式下一致的摆位误差范围,同时能有效降低kV-CBCT的辐射剂量。     

基于剂量重建分析摆位误差对海马保护性全脑预防照射的剂量学影响

目的 手动模拟三维6个方向的摆位误差，探讨其对海马保护性全脑预防照射中靶区和危及器官受照剂量的影响。方法 选取医院2021年12月至2022年8月收治的10例自愿接受海马保护的脑转移患者，通过移动计划等中心坐标，模拟患者在三维6个方向上的摆位误差，将1、3、5 mm的摆位误差引入原计划进行剂量重建，得到新的剂量分布。结果 当摆位误差在5 mm以内时，各方向上计划靶区(PTV)D_95%的剂量差异变化均小于2%，头方向剂量变化最大；均匀性指数(HI)最大变化不超过2%；适形度指数(CI)100%最大变化不超过5%。当摆位误差为1 mm时，海马最大剂量偏差发生在背方向(Y正方向)，为5.42%；当摆位误差为3 mm和5 mm时，海马最大剂量偏差均发生在头方向(Z正方向)，分别为17.02%和28.16%。当摆位误差分别为1、3、5 mm时，晶体最大剂量偏差均发生在脚方向(Z负方向)，分别为7.75%,39.43%和73.34%。结论 摆位误差对周围正常组织剂量的影响远远大于靶区，且剂量变化数值随摆位误差增大而增大。因此在海马保护性全脑预防放射治疗中建议增加锥形束CT(C...     

胸段食管癌放射治疗首次摆位误差分析研究

目的:利用锥形束CT(CBCT)分析不同分段食管癌患者放射治疗首次摆位误差。方法:在首次治疗前行CBCT验证,当平移误差<3 mm且旋转误差<3°时实施治疗;当平移误差>3 mm,<5 mm,在线纠正,再次行CBCT扫描,如果误差<3 mm实施治疗,否则需要重新摆位,重新验证。利用SPSS软件分析胸上段、胸中段及胸下段食管癌摆位误差。结果:胸上段、胸中段及胸下段食管癌首次摆位误差合格率分别为82.62%、79.59%和75.41%,再次摆位共8例,占比分别为2.94%、0.68%和6.56%。胸上段X轴、Y轴及Z轴误差与胸中段、胸下段误差差异无统计学意义。胸中段X轴、Z轴与胸下段治疗误差数据差异有统计学意义(t=-2.33,t=-4.46;P<0.05)。结论:在首次摆位中胸下段食管癌摆位误差略大于胸上段和胸中段食管癌,必要时可通过在线纠正和重新摆位减少摆位误差,提高治疗精度。     

摆位误差对患者剂量学的影响

目的 :研究摆位误差对直肠癌调强放射治疗计划剂量学的影响。方法 :对1例直肠癌术后患者设计多野静态调强放射治疗计划。计划确认执行后,共设计9个新计划:将等中心点仅向患者头、脚、背、腹、左、右方向分别平移5mm;将等中心点同时向患者头、背、左移动5 mm;将等中心点同时向患者脚、腹、右移动5 mm;按开始放疗前5次锥形束CT(cone beam CT,CBCT)扫描配准情况,选择最大误差移动等中心。模拟以上不同的等中心摆位误差,并将其与原计划进行比较,观察靶区及主要危及器官股骨头、膀胱、小肠的剂量变化。结果:以等中心同时向3个方向移动5 mm计划的计划靶区(planning target volume,PTV)和正常器官剂量影响最大;各个计划对临床靶区(clinical target volume,CTV)剂量影响不大;各个计划正常器官的高剂量D2(2%靶区体积所受照射剂量)和平均剂量对小肠、膀胱影响不大,但对股骨头影响很大。结论:摆位误差对靶区PTV剂量有较大的影响,尤其是靶区低剂量D_(98)(98%靶区体积所受照射剂量)明显降低,可能影响治疗效果。对一些摆位误差较大的患者,应增加CBCT扫描次数并予以在线实时修正,以保证放射治疗计划的精准实施。     

锥形束CT引导乳腺癌放射治疗的探讨

目的：探讨锥形束CT（Cone-Beam CT,CBCT）在乳腺癌三维适形或调强放射治疗位置精度保证中的应用。方法：采用Varian-21EX直线加速器机载影像系统（OBI）,在适形或调强放射治疗前行锥形束CT扫描,系统自动重建成断层图像,获得患者三维方向的摆位数据,直接与治疗计划CT扫描图像相匹配后得出两者间的误差数据,对误差予以校正后行精确治疗。结果：经锥形束CT扫描并校正后,左右、腹背和头脚方向的位置误差值分别由（1.7±3.25）mm、（0.9±1.27）mm、（2.1±4.31）mm下降至（0.6±1.38）mm、（0.2±0.72）mm、（0.8±1.65）mm。结论：CBCT对于乳腺癌适形或调强放射治疗的精确实施具有重要作用。     

放射治疗中真空垫摆位的技术改进

目的：提高放射治疗中真空垫摆位的精度。方法将200例使用真空垫进行摆位的患者随机分为两组，传统组（100例）使用传统方法进行摆位，改进组（100例）使用改进过的方法进行摆位，用锥形束CT（CBCT）系统分析两组首次摆位时的误差；将传统组再随机分为两组，一组（50例）定时对真空垫抽真空，另一组（50例）“适时”对真空垫抽真空，用CBCT系统分析两组第15次摆位时的误差。结果与传统组相比，改进组在X、Y、Z轴方向上的摆位误差均有明显改善（P＜0.05）；与“适时”抽气组相比，定时抽气组在X、Z轴方向摆位误差有明显改善（P＜0.05）。结论真空垫摆位的技术改进有效提高了摆位精度。     

调强放疗中摆位误差对鼻咽癌患者剂量的影响

上世纪末发展起来的调强放射治疗（intensitymodulatedradiationtherapy IMRT）从放射物理学角度改变照射技术,对不同的靶区组织按需要给予不同剂量照射,克服了常规放射治疗的诸多弊端,早期研究显示IMRT治疗鼻咽癌的优势。但目前计划剂量的评估是在计划系统静止图像上进行的,事实上摆位误差是无法避免的,于是使得实际靶区剂量和正常组织受量与计划预计的有所差别。本文通过电子射野影像系统（EPID）测定鼻咽癌放射治疗中的摆位误差,并进一步探讨摆位误差对鼻咽癌患者剂量的影响。