胰腺癌患者螺旋断层放疗摆位误差分析

目的：通过兆伏级CT（MVCT）在线测量校正胰腺癌患者螺旋断层放疗的摆位误差,确定临床靶区CTV和计划靶区PTV之间的外放距离。方法：2012年5月至12月,21例接受TomoTherapy治疗的胰腺癌患者,每次治疗前均行靶区部位MVCT扫描。并将扫描后的MVCT图像与定位时千伏级CT（kVCT）图像进行配准,分别记录患者左右x、头脚y、腹背z和横断面旋转Roll四个方向的偏差数值,对其误差值进行统计分析。结果：21例患者共行358次MVCT扫描,其摆位误差值在x、y、z和Roll方向分别为：（-0．14±0．60）mm、（-1．21±0．44）mm、（0．69±0．93）mm和（0．02±0．26）。x、y、z方向CTV和PTV之间的外放距离分别为：5．5mm、7．4mm和3．9mm。结论：胰腺癌患者治疗摆位误差较大,Tomotherapy通过在线摆位校正能有效减小摆位误差。临床上建议胰腺癌患者在x、y、z方向上CTV和PTV之间可分别外扩5mm、7mm和4mm,为精确照射提供必要的质量保证。     

鼻咽癌螺旋断层放疗MegaVoltage CT引导下摆位误差分析

目的:运用螺旋断层放疗系统(Helical Tomo Therapy,HT)MV(Mega Voltage)CT图像配准功能,分析研究鼻咽癌患者的摆位误差及影像引导的临床意义。方法:随机选取31例接受HT治疗的鼻咽癌患者,每次摆位后行MVCT扫描以获得影像,并与治疗计划系统数字重建影像进行配准,记录IEC X、Y、Z,ROLL、PICTH及YAW的摆位误差值并进行统计学分析。结果:31例病人共进行MVCT扫描1023次,在IEC X、Y、Z,ROLL、PITCH及YAW六个方向上摆位误差平均值分别为(1.30±1.10)mm、(1.71±1.21)mm、(1.02±0.84)mm、(0.91±0.92)°、(0.43±0.51)°及(0.53±0.64)°。IEC X、Y、Z三个方向摆位误差值1.0 mm的次数分别为:508次(49.66%)、371次(36.27%)、607次(59.34%);3.0 mm的次数分别为:930次(90.91%)、858次(83.87%)、990次(96.77%)。ROLL、PITCH和YAW误差值1°的次数分别为:623次(60.9%)、904次(88.37%)、853次(83.38%);2°的次数分别为:886次(86.61%)、992次(96.97%)、982次(95.99%)。结论:鼻咽癌患者摆位重复性较好,摆位误差小,每日治疗前的MVCT图像配准可降低系统误差和随机误差,提高治疗精度,保证剂量准确性。     

一种新型热塑膜定位器在放疗体位固定中的摆位精度和剂量精度

目的：研究放疗热塑膜固定中有无热塑膜定位器的摆位时间差异、体位精度差异和剂量精度差异。方法：随机选取需应用热塑膜固定的放疗患者3例，每个病人有一半的治疗次数不使用定位器，有一半的治疗次数使用定位器。记录摆位时间、MVCT扫描匹配后的三维方向摆位误差、三维空间矢量位移误差和剂量精度误差，应用2.5∑+0.7σ来计算计划靶区（PTV）外扩边界。结果：无热塑膜定位器组和有热塑膜定位器组的误差在X轴方向分别为6.90(2.85,12.10)mm和2.60(1.45, 8.10)mm(P=0.007),Y轴方向分别为9.30(4.05, 16.15)mm和5.00(2.60, 9.50)mm(P=0.002),Z轴方向分别为3.40(2.05, 4.10)mm和1.90(1.30, 3.65)mm(P=0.017)。无热塑膜定位器组和有热塑膜定位器组在X、Y、Z轴的PTV外扩边界分别为9.15、14.62、2.15 mm和6.50、7.04、2.97 mm。结论：热塑膜定位器在热塑膜固定中的应用能够减少放疗患者三维空间摆位误差，并且减少PTV外扩边界。     

红外定位系统在胸上段食管癌放射治疗中应用

目的探讨红外定位系统(OPS)在胸上段食管癌精确放射治疗中的应用价值。方法选择经病理诊断证实的胸上段食管癌患者30例,其中男性19例,女性11例;年龄58～79岁,中位年龄69岁。随机分为试验组和对照组,每组15例。试验组使用热塑体膜固定加OPS定位小球校准摆位,对照组仅使用热塑体膜固定摆位。首次治疗前2组均行锥形束CT(CBCT)扫描,以后每周行1次CBCT扫描,匹配CBCT适时扫描图像与CT定位图像,对两组图像左右方向(X)、头脚方向(Y)、腹背方向(Z)三个方向的误差值进行分析,并记录放射治疗中和放射治疗后的不良反应。结果试验组摆位误差X[(1.9±0.7) mm]、Y[(2.9±1.2) mm]、Z[(1.2±0.7) mm]小于对照组摆位误差[X(2.3±1.3) mm、Y(3.9±1.7) mm、Z(2.2±1.1) mm]。两组数据差异均有统计学意义(t=11.34、20.03、17.21,P 0.05)。试验组在X、Y、Z三个方向上的MPTV值分别是3.08 mm、5.03 mm、2.59 mm,明显小于对照组在X、Y、Z三个方向上MPTV值(4.86 mm、6.98 mm、4.29 mm)。两组放射性食管炎发生率比较,差异无统计学意义(P 0.05)。结论 CBCT结合OPS能有效提高摆位精度,减少摆位误差,增加摆位重复性,从而提高疗效,减少患者副反应的发生。     

3DCT联合4DCBCT在中下叶肺癌SABR放疗靶区外放边界中的应用研究

目的:利用四维锥形束CT（4DCBCT）扫描获取放疗靶区摆位误差和呼吸运动误差,计算肿瘤立体定向消融放射治疗（SABR）中计划靶区体积（PTV）外放边界大小。方法:回顾性分析19例中下叶肺癌SABR治疗患者,治疗前4DCBCT扫描,共72次扫描图像。根据4DCBCT与定位CT的配准结果,评估放疗靶区分次间摆位和呼吸运动误差,确定PTV外放边界大小。结果:放疗靶区摆位误差在左右、上下、前后3个方向上分别为（0.11±0.29）、（0.02±0.58）、（0.05±0.26） cm,放疗靶区呼吸运动误差在3个方向上分别为（-0.06±0.34）、（0.09±0.68）、（0.06±0.23） cm,利用ICRU83#报告公式计算PTV外放边界,在3个方向上分别为1.13、2.15、0.90 cm。结论:4DCBCT可有效评估放疗靶区摆位和呼吸运动误差,并确定中下叶肺癌SABR治疗中PTV外放边界大小。利用本方法计算的外放边界比原来RTOG提出的外放标准更加精确,可个体化评估放疗靶区外放边界。     

鼻咽癌放疗旋转与平移误差的相关性

【摘 要】 目的:研究放射治疗摆位时旋转、平移误差的相关性,探索减少分次放疗摆位误差的方法,以提高肿瘤放疗摆位的稳定性与精确性。 方法:收集2015年7月至2017年12月期间接受调强放疗的70位鼻咽癌患者,按首次摆位旋转误差值进行分类:将旋转误差＜2°设为对照组;旋转误差≥2°设为研究组。所有病例连续1周行锥形束CT扫描。首次放疗前对校正前、后分别进行一次锥形束CT扫描。 结果:对照组首次摆位测得X、Y、Z方向校正前、后误差为:（1.05±0.73）、（1.20±0.74）、（1.44±1.20） mm;（0.43±0.29）、（0.41±0.25）、（0.39±0.30） mm。研究组首次摆位测得X、Y、Z方向校正前、后误差为:（1.17±0.91）、（1.61±1.27）、（1.43±0.82） mm;（0.62±0.35）、（0.83±0.39）、（0.77±0.44） mm。校正前摆位误差无显著性差异（P>0.05）;校正后研究组摆位误差显著大于对照组（P<0.05）。对照组首次摆位、分次间摆位通过率为:88.57%、82.86%、71.43%和97.10%、97.10%、94.86%。研究组首次摆位、分次间摆位通过率为:71.43%、60.00%、68.57%和89.71%、82.29%、83.43%。放疗前首次摆位X、Y轴方向摆位误差通过率对照组高于研究组（P<0.05）,Z轴无显著性差别（P>0.05）;分次间摆位X、Y、Z轴方向摆位误差通过率对照组都高于研究组（P<0.05）。在X、Y、Z方向上研究组外放边界较对照组分别增大0.84、1.19、1.30 mm。旋转误差分布结果显示RX与Z轴有强相关,与Y轴中等相关;RY与X、Y、Z轴均为中等相关;RZ与X轴有强相关,与Y轴中等相关。 结论:放射治疗过程中旋转误差对平移误差影响较大,旋转误差较大时平移误差也较大,尤其在放疗过程中分次间误差显著增大。减少旋转误差能有效地提高鼻咽癌放疗摆位精确度与稳定性。     

Tomotherapy MVCT不同配准方式对头颈部摆位的影响

目的:评估螺旋断层放射治疗（Tomotherapy, TOMO）兆伏级CT（MVCT）不同配准方式对头颈部摆位的影响。方法:首先基于室内激光和体表标记对头颈部模体进行摆位,行MVCT图像引导并自动配准,误差修正后将其作为参考图像。随后进行单、双及3方向移床（-5~5 mm,步长1 mm）,分别用Bone、Bone and Tissue和Full Image方式进行配准,最后记录左右（X）、头脚（Y）、腹背（Z）的摆位误差。结果:不同配准方式下,Bone的摆位误差最小。在Fine 1 mm模式下,Bone和Bone and Tissue配准存在显著差异,摆位误差分别为0.5（0.3, 0.8） mm和0.6（0.4, 0.8） mm;在Fine 2 mm模式下,Bone和Bone and Tissue配准同样存在显著差异,摆位误差分别为0.4（0.3, 0.7） mm和0.5（0.4, 0.8） mm。在Normal 2 mm和Coarse 3 mm模式下,3种配准方式均存在显著差异（P<0.05）。在Fine 2 mm和Normal 2 mm模式下,3种图像配准均无差异（P>0.05）。不同配准方式下,Y方向相关性最低。CTV-PTV外放Margin值在Bone配准方式下,X、Y、Z 3个方向分别为2.1、2.8、2.2 mm;Bone and Tissue配准方式下,X、Y、Z 3个方向分别为2.1、2.7、2.2 mm;Full Image配准方式下,X、Y、Z 3个方向分别为2.2、3.0、2.2 mm。结论:综合3种模式相同的扫描长度、扫描时间和剂量考虑,在TOMO临床治疗头颈部患者时,可选择Normal模式,优先选择Bone配准方式。     

方差分析法在肺癌立体定向放射治疗摆位误差及计划靶区外放边界中的应用

目的:使用Yukinori方差分析法验证性地计算肺部立体定向放射治疗(SBRT)摆位误差大小和计划靶区(PTV)外放边界,并比较Yukinori方差分析法和传统误差计算方法(Van Herk法、Remeijer法)在系统误差(∑)、随机误差(σ)、PTV外放边界上的差异。方法:选取2013年2月~2016年8月,使用瓦里安i X直线加速器治疗的肺癌患者20例,在放射治疗前后做千伏级锥形束CT扫描,获得每位患者不同分次在左右(X)、头脚(Y)、垂直(Z)3个方向的摆位误差,使用Yukinori方差分析法,计算所有患者在以上3个方向的系统误差和随机误差的均值和标准差,根据Stroom和Van Herk的PTV经验公式,给出3个方向上的PTV外放值,并与Van Herk法、Remeijer法的结果做比较分析。结果:根据Yukinori方差分析法,计算得出患者在左右(X)、头脚(Y)、垂直(Z)3个方向的分次间误差分别为(1.11±1.82)、(0.28±1.66)、(-0.65±1.25)mm。Yukinori方差分析法的系统误差(∑)和随机误差(σ)的标准差在以上3个方向分别为(2.11和2.39)、(2.02和2.14)、(1.06和1.61)mm;Van Herk法分别为(2.30和2.14)、(2.19和1.93)、(1.25和1.43)mm;Remeijer法分别为(2.36和2.39)、(2.24和2.14)、(1.28和1.61)mm。由Stroom和Van Herk的PTV经验公式,计算得到Yukinori方差分析法的PTV外放边界在左右(X)、头脚(Y)、垂直(Z)3个方向上大小分别为(5.89和3.95)、(5.54和3.55)、(3.24和0.78)mm;Van Herk法得到的结果为(6.10和4.25)、(5.73和3.83)、(3.51和1.13)mm;Remeijer法得到的结果为(6.39和4.57)、(5.98和4.10)、(3.69和1.33)mm。结论:在肺癌SBRT治疗中,由于SBRT分次数少、单次剂量高的特点,Yukinori方差分析法可以有效消除系统误差中随机成分的影响。相比于Van Herk法和Remeijer法,可以减少PTV外放边界,从而更好地保护正常组织。     

摆位误差对肝癌立体定向放射治疗剂量学的影响

目的:在锥形束CT（CBCT）图像引导下,测量立体定向放射治疗（SBRT）中肝癌的摆位误差,并讨论摆位误差对靶区PTV和危及器官（OAR）剂量的影响。方法:回顾性分析接受SBRT的肝癌患者13例,每日放射治疗前行CBCT扫描,与计划CT图像进行灰度配准,根据肿瘤靶区及OAR位置获取患者移床参数,在计划系统中计算剂量分布,并分析移床参数对靶区PTV、OAR剂量和均匀性指数（HI）、适形度指数（CI）等一系列剂量学参数的影响。结果:校正后X、Y、Z方向上的摆位误差分别为（0.47±2.00）、（1.54±4.16）、（0.10±2.77） mm,Y方向上的摆位误差较大。相对于最小位移,最大位移对靶区、HI和CI影响大;对于OAR,与原始计划相比,左肾、小肠最大位移的剂量分布在Dmean、Dmax上具有统计学意义,右肾最小位移的剂量分布在Dmean上具有统计学意义。结论:≤3 mm的摆位误差对靶区剂量的影响比>5 mm的影响小,但对于最小剂量和覆盖率仍然影响显著。应该尽可能减小摆位误差,以实现精确放疗。     

肿瘤快速旋转调强放疗摆位误差的测量与分析

目的:采用直线加速器机载的千伏级锥形束CT扫描技术对不同部位肿瘤患者的摆位误差进行探讨。方法:应用瓦里安RapidArc直线加速器治疗肿瘤患者180例,其中头颈部患者53例,胸部患者58例,盆腔患者69例。所有患者在首次放疗前行KV-CBCT扫描,以后每周扫描1次。将CBCT扫描图像和计划CT图像及其靶中心匹配,分析靶中心在x、y、z方向上的误差值及其误差分布情况,探讨我科CTV–PTV外放边界大小。结果:系统误差(均数)±随机误差(标准差)在平移误差Lateral左右(x)方向、Vertical背腹(y)方向、Longitudinal头脚(z)方向分别为头颈部x(0.55±0.79)mm,y(0.81±1.00)mm,z(1.21±1.12)mm;胸部x(1.13±1.26)mm,y(1.03±1.09)mm,z(2.12±2.15)mm;盆腔x(0.94±1.16)mm,y(0.87±1.08)mm,z(2.02±1.78)mm;绕y轴方向旋转(Rtn)误差分别为头颈部(0.39±0.48)°,胸部(0.47±0.54)°,盆腔(0.44±0.51)°。结论:CBCT可以减少分次治疗间的摆位误差,保证放疗摆位精度。     

螺旋断层调强放疗进行全中枢神经系统照射时不同部位靶区外放的临床研究

目的:分析使用螺旋断层加速器TOMO进行全中枢神经系统放疗的患者的MVCT图像，以颅骨、颈椎、胸椎、腰椎和整体靶区（PTVROI）为感兴趣区分别进行图像配准和摆位误差统计，计算各感兴趣区的靶区外放。方法:回顾性分析中国医学科学院肿瘤医院2016年~2020年使用TOMO行全中枢神经系统放疗的16例患者的154套MVCT图像，分别以颅骨、颈椎、胸椎、腰椎和PTVROI进行配准，统计不同部位靶区的摆位误差数据，得到5组包含左右（X）方向、头脚（Y）方向、腹背（Z）方向的摆位误差数据，比较颅骨、颈椎、胸椎、腰椎和PTVROI是否有差异，并应用公式M=2.5Σ+0.7σ分别计算不同部位的临床靶区到计划靶区的外放边界。结果:在X方向上的两两比较中，颅骨vs颈椎，差异有统计学意义（P=0.023），其余各组比较均无显著性差异；Y方向上的两两比较均未显示有显著性差异；而在Z方向上，PTVROI vs颅骨、PTVROI vs胸椎，无显著性差异，其他组两两比较，PTVROI vs颈椎（P<0.001）、PTVROI vs腰椎（P<0.001）、颅骨vs颈椎（P=0.007）、颅骨vs胸椎（P=0.017）、颅骨vs腰椎（P<0.001）、颈椎vs胸椎（P<0.001）、颈椎vs腰椎（P<0.001）、胸椎vs腰椎（P<0.001），差异有统计学意义。结论:使用TOMO行全中枢神经系统放疗，Y方向的靶区外放差异较小，X和Z方向的靶区外放边界从头到腰椎呈递增趋势，建议在中枢的不同位置采取不同的PTV外放策略。     

锥形束CT图像引导乳腺癌放疗中不同配准方法研究

目的：比较锥形束CT(CBCT)图像引导乳腺癌放疗中采用不同配准方法[3D配准（平移）和6D配准（平移+旋转）对配准精度的影响,为选择合理的图像引导方法提供临床依据。方法：回顾性分析18例乳腺癌患者共101次治疗前摆位CBCT图像,将CBCT图像与计划CT图像分别采用3D灰度配准和6D灰度配准方法进行配准,比较和分析两种配准方法的3D平移方向的配准偏差差异并计算其平移差别,进一步统计分析旋转角度偏差与平移差别的相关性并做线性模拟。结果：3D和6D两种配准方法得到不同的平移配准结果,其中在头脚（Y）方向[（-1.47±3.00）mm vs(-0.87±3.27)mm]和前后（Z）方向[（-2.91±4.49）mm vs(-3.41±5.38)mm]的差异存在统计学意义（P<0.001）。旋转角度偏差与平移差别存在相关性,其中ΔX和ΔZ均与Ry呈线性强相关性,其相关系数PCC分别为-0.883和0.795(P<0.001);ΔY与Rx呈线性强负相关性,PCC=-0.722(P<0.001)。根据线性模拟公式计算,当Rx>1°且Ry>2°时,两种配准方法将在各平...     

乳腺癌放疗中两种体位固定方式应用比较

目的:应用千伏级CBCT研究乳腺体架固定与真空垫网膜两种不同固定方式的摆位误差。 方法:选取60例乳腺癌保乳术后调强放疗患者,分为试验组和对照组。试验组采用乳腺体架固定方式,对照组采用体部固定底板+负压真空袋+热塑成型网罩体位固定方式。两组患者放疗前行CBCT扫描并在线匹配,得出左右、上下、前后方向摆位误差,对两组患者摆位误差行独立样本t检验。试验组患者每周扫描一次CBCT,连续扫描4周,对其结果行q检验,验证4次扫描的重复性。 结果:试验组患者左右、上下、前后方向的摆位误差分别为（0.27±3.61）、（0.63±4.19）、（-0.37±5.05） mm,对照组的分别为（0.64±3.25）、（-2.03±4.51）、（2.47±2.67） mm,两组在上述方向比较,t=-0.46、2.55、-2.79,P=0.650、0.014、0.007,Y轴和Z轴有统计学意义。乳腺托架患者X、Y、Z三个轴4次扫描重复性检验结果显示无统计学意义（P>0.05）。结论:在X轴方向,两种固定方式无差别,在Y轴和Z轴方向,采用乳腺体架固定方式优于采用体部固定底板+负压真空袋+热塑成型网罩体位固定方式,而且采用乳腺托架的患者重复性比较稳定。     

不同配准方式下鼻咽癌千伏级CBCT图像引导放疗的摆位误差

目的:比较鼻咽癌千伏级锥形束CT（CBCT）不同配准方式得出的配准结果,为摆位修正提供参考。方法:回顾性分析2018年5月~2019年8月在广州医科大学附属肿瘤医院进行治疗的100例鼻咽癌患者的CBCT图像。按照大区域（Large）即全扫描范围、小区域（Small）即计划靶区范围、骨性（Bone）、灰度（Grey）的不同组合方式,对千伏级CBCT图像分别采用大区域骨性（LB）、大区域灰度（LG）、小区域骨性（SB）、小区域灰度（SG）这4种方式进行配准,并对平移误差和旋转误差结果进行分析。结果:4种方式等中心点平移误差均值范围为-0.29~1.07 mm,旋转误差均值范围为-0.10°~0.61°。除LB与SB在Y方向的平移误差存在显著性差异（P=0.00）之外,其余平移和旋转误差均无显著性差异（P=0.05~0.82）。LG与SG的所有平移和旋转误差均无显著性差异（P=0.14~0.64）。而LG与LB相比除Y方向的平移和旋转误差无显著性差异（P=0.67, 0.57）外,其余所有误差均有显著性差异（P=0.00~0.02）。SB与SG相比除X方向平移误差和Y方向旋转误差无显著性差异（P=0.36, 0.72）外,其余所有误差均有显著性差异（0.00~0.02）。Pearson相关性分析表明三维方向上所有平移和旋转摆位误差结果均呈正相关（R=0.48~0.98, P<0.01）。采用LG和SG进行配准得出的摆位误差在X、Y、Z平移和旋转方向上的95％一致性限度分别为［1.19, -1.25］、［0.95, -1.01］、［1.13, -1.31］和［0.80, -0.85］、［0.69, -0.60］、［1.02, -1.13］。按照2 mm和2°界值标准二者摆位误差具有一致性。结论:在鼻咽癌的图像引导放疗中用千伏级CBCT进行自动模式下的图像配准时,三维方向上的配准结果可能因骨性或灰度配准方式的不同而有差别。配准区域选择靶区或全扫描范围时,配准结果差异不明显。     

固定治疗床值摆位技术在胸腹部肿瘤IMRT中的应用

目的：探讨采用固定治疗床值摆位技术降低胸腹部肿瘤调强放射治疗摆位误差的方法。方法：应用瓦里安Trilogy直线加速器治疗胸腹部肿瘤患者30例，每位患者在首次治疗前均行CBCT扫描，并与计划系统的定位CT图像进行匹配，获取首次摆位后、摆位误差纠正后X（左右）、Y（头足）、Z（腹背）三个方向上的治疗床值，该数值为旋转容积调强照射提供了移床的精确数据。对所有患者第10次治疗前再行CBCT，与定位CT图像匹配，计算并分析第10次的摆位误差。结果：30例患者在X轴、Y轴、Z轴方向的平均摆位误差分别为（2．36±1．25）mm、（3．03±1．47）mm、（2．47±0．97）mm。结论：应用固定床值摆位技术明显降低了X和Z方向的误差。同时，摆位时以治疗床值的作为参考，简化了摆位过程，增加了患者的舒适度。     

OSMS在腹部肿瘤放疗摆位中的应用

目的:通过与锥形束计算机断层扫描（CBCT）参照对比，探讨光学表面监测系统（OSMS）在腹部肿瘤放疗中摆位的作用，探讨OSMS的摆位精度及其应用价值。方法:选取4名腹部肿瘤患者，应用体表“＋”标记与激光灯进行治疗前摆位，行CBCT同时进行OSMS运行前的验证，分别记录OSMS和CBCT提供的配准信息，记录X（左右）、Y（头脚）与Z（前后）方向的平移误差。应用Pearson方法分析摆位误差的相关性、系统误差与随机误差，并用Bland-Altman方法评估OSMS的置信空间。计算常规方法摆位以及经过OSMS摆位后95%的剂量偏移靶区体积的k值。结果:研究发现OSMS与CBCT的摆位精度具有很好的相关性，X、Y与Z方向的相关系数分别为0.628、0.858、0.682。OSMS摆位在X、Y与Z方向的系统误差±随机误差分别为（0.01±0.33）、（-0.14±0.64）、（0.13±0.41） mm，k值为（0.801 9±0.704 4）%。结论:OSMS在实际应用中体现出与CBCT配准数据的一致性，可以摆脱CBCT的引导独立使用，精度较高。