应用锥形束CT研究盆腔肿瘤放射治疗分次间及分次内的摆位误差

[目的]研究盆腔肿瘤放疗分次间及分次内的摆位误差,计算临床靶区(CTV)到计划靶区(PTV)的外放边界(MPTV)。[方法]应用ELEKTA Synergy IGRT直线加速器系统治疗盆腔肿瘤24例,通过锥形束CT(CBCT)影像技术获得患者左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)方向线性摆位误差以及分别以X、Y、Z轴旋转形成相应的U、V、W旋转摆位误差,分析分次间、分次内的摆位误差,计算MPTV。[结果]24例患者共行365次首次摆位后CBCT扫描,系统误差(均数)±随机误差(标准差)在X、Y、Z方向上分别为(0.73±1.67)mm、(0.11±4.69)mm、(-1.77±2.60)mm,U、V、W方向上分别为(0.81°±1.11°、-0.01°±1.18°、0.39°±0.88°;纠正后摆位误差显著低于首次摆位后摆位误差(P<0.05),治疗后摆位误差较纠正后显著增加(P<0.05);纠正前X、Y、Z方向的MPTV分别为4.93mm、12.63mm、7.06mm,纠正后X、Y、Z方向的MPTV分别为1.25mm、2.43mm、1.67mm。[结论]盆腔肿瘤放疗时Y方向摆位误差最大,Z方向次之,X方向最小,旋转误差一般不超过3°;应用CBCT实施IGRT,可在线实时纠正分次间的摆位误差,提高放疗的精确度;应用CBCT引导放疗时,MPTV可缩小至所有方向均为3mm。     

头肩体垫固定下乳腺癌的放疗摆位误差

目的 探讨头肩体垫固定的乳腺癌的放疗摆位误差,并计算合适的临床靶区（CTV）外扩边界。方法 53例乳腺癌患者均接受头肩体垫固定,采用千伏级锥形束CT（CBCT）扫描并分析左右（X）、头脚（Y）、上下（Z）3个轴方向的线性误差（X、Y、Z）,及绕此3个轴的旋转误差（Xr、Yr、Zr）。统计误差数据,评价头肩体垫的优劣,并根据公式MPTV=2.5∑+0.7δ计算CTV外扩为计划靶区（PTV）的范围（MPTV）。结果 53例患者共得到265次摆位误差的数据。265组线性误差绝对值的均值为2.50 mm、2.40 mm、2.20 mm,旋转误差为1.13°、1.11°、0.94°,Z轴方向与X、Y轴方向误差的差异有统计学意义（P<0.05）。X、Y、Z 轴3个方向的线性群体系统误差为2.5 mm、2.3 mm、1.9 mm,随机误差为2.5 mm、2.20 mm、2.20 mm;旋转群体系统误差分别为1.03°、1.10°、0.95°,随机误差为0.79°、1.15°、0.72°。建议外扩边界为8.00 mm,7.30 mm、6.30 mm。结论 头肩体垫具有较好的摆位精度,利用CBCT测量乳腺癌放疗的摆位误差,为乳腺癌放疗CTV外扩为PTV提供参考依据,提高了乳腺癌放疗的精准性。     

鼻咽癌适形放疗中摆位误差的测定

背景与目的：鼻咽癌适形射治疗摆位误差是决定计划靶区（planning target volume,PTV）外扩范围（PTV margin,MPTV）的关键因素,本研究应用“[牙合]垫内置标记点法（[牙合]垫法）”测量鼻咽癌适形放射治疗中的摆位误差,并计算出PTV外扩范围。方法：22例行适形放射治疗的鼻咽癌患者制作[牙合]垫并在其中镶上金属球作为内标记。通过比较射野影像片和定位CT上内标记点的坐标来计算摆位误差。由公式MPTV=2．5∑＋0．7σ分别计算出考虑和不考虑器官运动的MPTV大小。结果：22例患者在X、Y、Z轴上的摆位系统误差标准差（∑）分别为1．13mm、1．47mm、1．31mm;摆位随机误差标准差（σ）分别为0．81mm、0．45mm、0．80mm。不考虑器官运动时在X、Y、Z轴上的MPTV大小分别为3．40mm、3．98mm、3．83mm。考虑器官运动时在X、Y、Z轴上的MPTV大小分别为3．75mm、4．35mm、4．16mm。结论：应用[牙合]垫法能够比较精确地测量出符合实际情况的摆位误差值,并确定了MPTV的大小,从而使制定的适形放疗计划更具有科学性。     

锥形束CT测量食管癌放射治疗的摆位误差

目的利用锥形束CT在线研究食管癌放疗时的摆位误差,计算CTV到PTV的外放边界（MPTV）。方法应用医科达Synergy系统对食管癌患者治疗11例148次,分别在首次摆位后、摆位误差纠正后及治疗后行CBCT扫描,共获取444个CBCT信息,通过系统配有的匹配功能,获取的CBCT图像与计划CT图像相匹配,获取患者左右（X）、头脚（Y）和前后（Z）等3个方向的线性摆位误差,分析其摆位误差。结果 11例患者共行444次CBCT,首次摆位后CBCT扫描,系统误差（均数）±随机误差（标准差）在X、Y、Z方向上分别为（-0.17±3.62）、（1.82±3.97）、（-2.34±2.10）mm,误差纠正后再次行CBCT,结果显示摆位误差明显缩小（P〈0.05）。与纠正后比较,治疗后摆位误差增大,差异有统计学意义（P〈0.05）。纠正前X、Y、Z轴上MPTV分别为8.49、9.09、5.67mm,纠正后X、Y、Z方向的MPTV分别为1.80、2.47、2.21mm。结论本组病例食管癌放疗时Y方向摆位误差最大,X方向次之,Z方向最小;分次内误差在食管肿瘤治疗过程中变化明显,这在设计治疗计划时应予以考虑;通过CBCT获取食管癌患者的摆位误差并对其进行纠正,能显著降低分次间的摆位误差,提高放疗精确度,减小PTV外放边界。     

锥形束CT测量食管癌放射治疗的摆位误差

目的 利用锥形束CT在线研究食管癌放疗时的摆位误差,计算CTV到PTV的外放边界(MPTV).方法 应用医科达Synergy系统对食管癌患者治疗11例148次,分别在首次摆位后、摆位误差纠正后及治疗后行CBCT扫描,共获取444个CBCT信息,通过系统配有的匹配功能,获取的CBCT图像与计划CT图像相匹配,获取患者左右(X)、头脚(Y)和前后(Z)等3个方向的线性摆位误差,分析其摆位误差.结果 11例患者共行444次CBCT,首次摆位后CBCT扫描,系统误差(均数)±随机误差(标准差)在X、Y、Z方向上分别为(-0.17±3.62)、(1.82±3.97)、(-2.34±2.10)mm,误差纠正后再次行CBCT,结果显示摆位误差明显缩小(P＜0.05)。与纠正后比较,治疗后摆位误差增大,差异有统计学意义(P＜0.05)。纠正前X、Y、Z轴上MPTV分别为8.49、9.09、5.67mm,纠正后X、Y、Z方向的MPTV分别为1.80、2.47、2.21mm。结论本组病例食管癌放疗时Y方向摆位误差最大,X方向次之,Z方向最小;分次内误差在食管肿瘤治疗过程中变化明显,这在设计治疗计划时应予以考虑;通过CBCT获取食管癌患者的摆位误差并对其进行纠正,能显著降低分次间的摆位误差,提高放疗精确度,减小PTV外放边界.     

鼻咽癌基于锥形束CT调强放疗的摆位误差分析

目的:基于锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)进行鼻咽癌患者调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)中的摆位误差分析。方法:对2010-03-01-2011-12-30我院21例采用头颈肩热塑膜固定的鼻咽癌IMRT患者采用CBCT分别在每周首次治疗摆位后、在线校正后及治疗结束后进行扫描,通过医科达XVI软件进行图像匹配,获取线性方向(X、Y和Z)摆位误差。结果:21例患者共进行了113次CBCT扫描。每周首次治疗摆位误差在X、Y和Z三维方向摆位点位移分别为(0.83±0.32)、(1.32±0.46)和(0.94±0.45)mm。采用在线纠正后,摆位误差在X、Y和Z三维方向摆位点位移分别为(0.45±0.32)、(0.52±0.46)和(0.53±0.45)mm,纠正后的X(t=3.546,P<0.001)、Y(t=3.463,P<0.001)和Z(t=2.954,P=0.005)三维方向摆位误差明显小于纠正前的摆位误差。与校正后相比,治疗后摆位误差在X、Y和Z三维方向点位移分别为(0.55±0.36)、(0.62±0.34)和(0.58±0.37)mm。结论:采用CBCT对头颈肩热塑膜固定的鼻咽癌患者在IMRT中进行校正可以减少治疗中分次间的摆位误差,而分次治疗内的治疗摆位误差虽然较小,但在设计时PTV的摆位扩边应予以考虑。     

千伏级CBCT图像引导椎体肿瘤放疗摆位误差分析

目的:研究千伏级CBCT图像引导椎体肿瘤放疗摆位误差的研究。方法:采用瓦里安IX直线加速器机载影像系统对37例椎体肿瘤患者调强放疗前行CBCT,系统自动重建图像并与治疗计划CT图像相匹配,获得患者X轴(左右）、Y轴（头脚）、Z轴（前后）方向摆位误差。结果:椎体肿瘤37例行114次扫描,只考虑误差大小时X轴、Y轴、Z轴方向误差分别为（2.69±2.46） mm、(5.37±4.57) mm、(4.02±3.5) mm。其中胸椎（2.02±2.07） mm、（4.80±4.59） mm、（4.00±3.92） mm,腰椎（3.35±2.65） mm、（5.83±4.54） mm、（4.03±3.08） mm。结论:腰椎患者与胸椎患者相比,摆位误差左右方向较大,在摆位中应加以注意,以减少治疗摆位误差。     

红外定位系统OPS技术在直肠癌放疗中的临床应用

目的:通过比较常规改进型腹板加热塑膜固定方式（A）与改进型腹板加热塑膜配合红外定位系统（optical positioning system,OPS）使用的固定技术（B）在直肠癌放疗中对摆位误差的影响,探讨在直肠癌放疗中的临床应用价值。方法:回顾分析本院行A、B方法的直肠癌患者各16例,其中A为对照组,B为实验组。两组患者在每周首次放疗前均行CBCT扫描,每组均采集160组数据,其中对照组采用常规激光灯对齐方式进行摆位再行CBCT扫描,实验组采用对准激光线后调整患者体位使OPS监控显示治疗中心在X(左右方向)、Y（头脚方向）、Z（腹背方向）方向误差在3 mm以内再行CBCT扫描。结果:对照组和实验组患者在X、Y、Z轴方向上的摆位线性误差分别为（2.20±1.04）mm、（2.63±1.24）mm、（2.10±1.17）mm和（1.87±0.95）mm、（2.09±1.01）mm、（1.89±0.89）mm。两种固定方式在Z（腹背方向)方向摆位误差无统计学差异（P＞0.05）;在X(左右方向)及Y(头脚方向)方向摆位误差具有显著性差异（P＜0.05）。结论:直肠癌患者使用改进型腹板加热塑膜配合OPS技术可以有效的提高患者放疗中左右及头脚方向的摆位误差,对于提高直肠癌腹板摆位的精度具有临床应用价值。     

宫颈癌盆腔外照射经OPS引导提高摆位精确度临床研究

目的:探讨宫颈癌盆腔外照射治疗中OPS系统应用价值。方法:选取61例宫颈癌患者,随机分为实验组、对照组,实验组使用OPS辅助CBCT验证,对照组仅使用CBCT验证。CBCT采集治疗前图像信息,匹配实时摆位图像与定位图像,分析比较两组X、Y、Z三轴误差数据,对放疗中及放疗后所致不良反应及疗效进行临床比较分析。结果:实验组摆位误差X（2.9±0.8）mm、Y（3.9±1.1）mm、Z（2.0±0.9）mm小于对照组误差X（4.3±1.4)mm、Y(5.9±1.7)mm、Z(3.2±1.5)mm。实验组骨髓抑制、急性肠道症状等可观测不良反应大于Ⅰ级的患者数明显少于对照组。实验组在X、Y、Z三个方向上的值分别是4.03 mm、5.45 mm、3.65 mm;对照组在X、Y、Z三个方向上值分别是6.51 mm、8.38 mm、5.49 mm（P<0.05）。结论:在宫颈癌放疗摆位中引入OPS可有效提高摆位精确度,降低摆位误差;在不降低治疗疗效情况下,有效减轻了放疗期间不良反应。     

食管癌图形引导的放射治疗(IGRT)6个自由度摆位误差研究

目的 肿瘤患者在接受放射治疗的过程中,会因各种原因引起摆位误差,影响放射治疗的准确性.因此有必要利用锥形束CT在线研究食管癌六个自由度的摆位误差,为临床提供数据.方法 采用图像引导的放射治疗(imageg uidedr adiotherapy,IGRT) 的锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)影像技术获得患者左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)3个方向的线性摆位误差以及分别以X、Y、Z轴旋转形成相应的U、V、W旋转摆位误差.对食管癌患者146次治疗前摆位后、摆位误差调整后及治疗后获取348个CBCT信息,通过系统配有的匹配功能,获取的CBCT 图像与计划CT 图像相匹配,获取线性误差和旋转误差,分析其摆位误差.结果 将计划CT作为参考标准,治疗前摆位后的摆位误差呈近似正态分布,系统误差(均数)±随机误差(标准差)在X、Y、Z、U、V、W6个自由度分别为(0.85±3.56)mm、(1.82±4.00)mm、(-2.31±2.10)mm、(0.59±0.85)°、(0.29±1.30)°、(0.40±0.86)°.误差调整后再次CBCT,结果 显示摆位误差明显缩小 (P＜0.05).结论 食管癌放射治疗摆位误差在Y、Z方向上较为明显,个别患者还有较大的旋转误差,通过CBCT测量食管癌患者治疗前的摆位误差,并行6个自由度的在线调整误差,可明显减小平面误差和旋转误差,提高放疗准确性.     

改良式体位固定技术在胸腹部肿瘤放疗中的应用

目的:探讨两种不同体位固定技术对胸腹部肿瘤放疗重复摆位精度的影响。方法:60例需行放疗的胸腹部肿瘤患者按随机数字法分为对照组:翼形板+真空垫固定体位(30 例)；观察组:改良式体位固定技术即热塑体膜联合体板+真空垫组(30 例)。所有患者首次放疗前行CBCT扫描，以后每周扫描一次，比较两组X轴(左右)、Y轴(头脚)和Z轴(腹背)方向的摆位误差值。结果:对照组X轴、Y轴和Z 轴方向上摆位误差分别为(4.03±0.15)mm、(3.62±0.23)mm和(3.74±0.31)mm。观察组X 轴、Y 轴和Z轴方向上摆位误差分别为(3.91±0.29)mm、(3.54±0.34)mm 和(2.86±0.20)mm。两组在Z轴方向的摆位误差比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:改良式体位固定技术可以改善胸腹部肿瘤患者放疗时摆位的舒适度，利于体位的固定，提高患者治疗时摆位的重复性和精度。     

机载影像系统在盆腔肿瘤精确放疗摆位中的临床研究

 目的　应用Varian ix加速器机载影像（OBI）系统研究盆腔肿瘤精确放疗摆位误差,为临床提供参考数据。方法 对适形调强放疗的15例盆腔肿瘤患者进行研究,测量患者左右（X）、头脚（Y）、前后（Z）3个方向的线性误差以及分别以X、Y、Z轴旋转形成的相应U、V、W旋转误差,在线校正摆位误差并记录误差值。统计校正前后的误差,采用二参数法计算临床靶体积（CTV）到计划靶体积（PTV）的外放边界（MPTV）。结果 15例患者共行146次首次摆位后和治疗后锥形束CT扫描,在X、Y、Z方向上系统误差（均数）±随机误差（标准差）分别为（1.23±0.134）、（-2.02±7.96）、（-1.87±3.13）mm,治疗后分别为（0.49±1.14）、（-0.98±2.28）、（-1.87±3.13）mm。X方向的锥形束CT扫描摆位床值在首次摆位后及校正前、后的差异无统计学意义,在Y和Z方向的差异均有统计学意义,校正后的摆位误差在Y和Z方向低于首次摆位后（P＜0.05）;U、V、W 3个方向上摆位误差分别为（0.72±1.23）°、（0.06±1.12） °、（0.12±0.97）°,旋转误差一般不超过3°。由于在线校正只对平移误差进行了校正,U、V、W校正前后无差异。纠正前X、Y、Z方向的MPTV分别为2.55、9.61、5.93 mm,纠正后分别为1.78、3.55、2.74 mm。结论 使用OBI系统在线或离线指导摆位误差的修正可以提高摆位的精度,减少摆位的不确定性,在维持或提高局控率的同时,减少周围正常组织的照射,从而达到提高治疗精度的目的。     

射波刀椎体追踪方式治疗腰椎转移肿瘤的体位误差分析

目的:通过采用射波刀进行腰椎转移肿瘤的放射治疗,并且利用交叉视野脊柱追踪技术得出误差结果并进行分析,并对临床上靶区设计提供参考数据。方法:选择我科室2017年10月至2019年4月接受射波刀治疗的14例腰椎转移肿瘤患者,中位年龄63岁（46~83岁）。患者根据临床要求采用仰卧位、真空垫固定,十字中心激光定位。在治疗过程中应用交叉视野脊柱追踪技术对靶区位置进行校正,行立体定向放射治疗（stereotactic body radiation therapy,SBRT）3~5次。每隔90 s采集一次正交图像并与参考数字图像（digital reconstructedly radiograph,DRR）行自动配比后记录误差值。分析治疗过程中采样点的随机误差,根据van Herk等人提出的MPTV＝2.5Σ+0.7σ公式进行计算临床靶区（clinical target volume,CTV）到计划靶区（planning target volume,PTV）的外扩边界范围。结果:通过治疗过程中采集到6个方向上共749组数据分析得出,三个线性方向体位误差（系统误差±随机误差）:X轴的偏差为（0.37±0.27）mm,Y轴的偏差为（0.29±0.22）mm,Z轴的偏差为（0.34±0.27）mm;三个旋转方向体位误差（系统误差±随机误差）:L-R偏差为（0.30±0.21）°、DOWN-UP偏差为（0.25±0.20）°和CCW-CW偏差为（0.39±0.26）°。以上结果得出三个线性方向X、Y、Z的外放边界分别为1.11 mm、0.88 mm、1.04 mm。结论:腰椎肿瘤使用射波刀交叉视野脊柱追踪进行的椎体追踪技术可为临床靶区外放提供可靠的依据。     

CBCT验证食管癌放射治疗中两种体位固定方式摆位误差的比较分析

目的:利用锥形束CT(CBCT)研究不同的体位固定方式对食管癌放射治疗时摆位准确性的影响.方法:随机选取30例食管癌患者分成2组(真空垫组,真空气垫+翼形板固定组),每组治疗时利用CBCT 进行扫描,共扫描150次,获取150组CT 数据,利用XVI 软件将CBCT 扫描图像与计划CT图像进行自动骨性配准,分别得出X、Y、Z共3个线性方向上的摆位误差值,对获得的2组数据进行比较,采用t检验比较数据差异有无统计学意义.结果:真空垫固定体位组摆位后行CBCT扫描,在X、Y、Z方向上进行配准所得的平均误差分别为:X方向(2.19±1.62) mm,Y方向(2.92±2.13) mm、Z方向(2.83±2.17) mm;而翼形板+真空垫固定组摆位后行CBCT扫描,在X、Y、Z方向上进行配准所得的平均误差分别为:X方向(1.89 ±0.83) mm、Y方向(2.33 ±1.29) mm、Z方向(1.54 ±0.93) mm.两组误差数据差异均有统计学意义(P<0.05).结论:翼形板联合真空垫固定体位技术更能减少食管癌放疗时的摆位误差,更能体现恶性肿瘤的"三精"放疗.     

应用锥形束CT校正宫颈癌调强放疗摆位误差的研究

目的 应用锥形束CT实时在线校正宫颈癌调强放疗的摆位误差,确定宫颈癌患者外照射治疗计划中外扩边界值的范围,并分析体质量差别对摆位的影响.方法 调强放疗的宫颈癌患者按体质量指数(body mass index,BMI)分为A组(BMI≥24)和B组(BMI＜24),将所获得锥形束CT(cone-beam computer tomography,CBCT)与计划CT图像进行灰度自动配准,计算摆位误差并进行在线评价.结果37例患者在X轴(左右)、Y轴(头脚)、Z轴(前后)方向摆位误差分别为(1.1±2.3)、(2.1±5.0)、(-1.1±2.2)mm,外扩边界分别为5.2、11.0 、5.6 mm.A组患者在Y轴方向摆位误差较B组增大,差异有统计学意义(P＜0.05).而两组在X轴、Z轴方向差异无统计学意义(P＞0.05).结论 应用锥形束CT在线校正可减小宫颈癌患者摆位误差、提高放疗的精确性,可利用摆位误差估算放疗摆位外扩边界值.体质量指数大者应适当增加外扩边界.     

48例脊柱轻度畸形肿瘤患者放疗摆位误差

目的:采用锥形束CT(CBCT)研究脊柱轻度畸形肿瘤患者调强放疗中两种固定方式对摆位精度的影响.方法:随机选取48例脊柱畸形轻度的患者,平均分成A、B两组.A组定位时采用热塑体膜固定,B组采用热塑体膜和负压真空垫协同固定.利用CBCT对每位患者前4次治疗前和第4次治疗后的摆位误差进行测量,SPSS 17.0软件统计分析.结果:A组在左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)方向上测量的摆位误差分别为(0.23±0.47)cm、(0.36±0.08)cm、(0.27±0.07)cm,而B组为(0.16±0.06)cm、(0.23±0.12)cm、(0.17±0.04)cm,B组误差数据小于A组,并且差异有统计学意义(P<0.05),其中Y轴误差最大、Z轴次之、X轴最小.第四次治疗后的CBCT数据显示病人在治疗过程中存在位置移动,A组病人移动量大于2mm的占27.5%,B组为8.5%,B组好于A组.结论:热塑体膜协同真空垫固定技术能减少脊柱轻度畸形患者在放疗中的摆位误差.     

胸中上段食管癌锥形束CT两处参考点标记位置摆位误差研究

目的 参考点标记方法是肿瘤CT模拟定位标记的常用方法,食管癌调强放疗中选取不同参考点标记位置对摆位误差存在一定的影响.本研究应用锥形束CT(cone-beam CT,CBCT)研究胸中上段食管癌2处参考点标记位置的摆位误差.方法 选取20例2016-01-01-2016-10-31于山东大学附属山东省肿瘤医院首次接受胸中上段食管癌调强放射治疗(intensitymodulated radiation therapy,IMRT)患者.所有治疗次数分为奇数次和偶数次2组,参考点选在下颌骨体中线位置为下颌组;参考点选在胸骨剑突上方平坦处为胸部组.照射前摆位后获取CBCT在线匹配,得出左右、腹背和头脚方向摆位误差,并用2.5∑+0.7δ算出计划靶区(planning target volume,PTV)外放界值.2组摆位误差比较行配对t检验.结果 下颌组患者左右、腹背和头脚方向摆位误差分别为(0.34士1.55)、(1.22±1.65)和(-0.17±2.30) mm,胸部组的分别为(-0.50±2.40)、(-0.77±3.82)和(1.23±2.09) mm,2组在上述方向的比较P值分别为0.263、0.042和0.044.下颌组PTV外放界值分别为5.21、5.63和7.02 mm;胸部组PTV外放界值分别为7.20、11.94和7.87 mm.结论 采用下颌部位参考点标记的定位方法,在减少摆位误差方面优于胸部参考点标记定位方法.