生理实验的工具——平均心率计

在一些生理实验中,记录实验动物的心率变化是必不可少的,而许多生理实验室并不具备专门记录心率的多导记录仪。我们研制了一种记录心率的装置一平均心率计。该心率计可与任意型号的双笔记录仪配合实现对动物心率的实时直方图描记,与传统的心电图机记录的方法相比较,它直观、省纸、投资少。如果实验要求血压和心率同时记录,上述优点尤其突出。 心率计数一般有两种方式,即平均心率计数和瞬     

主动呼吸控制结合光学体表监测在左侧乳腺癌深吸气屏气放疗呼吸训练中的应用

目的探讨左侧乳腺癌深吸气屏气(Deep Inspiration Breath-Hold,DIBH)放疗中使用主动呼吸控制(Active Breathing Coordinator,ABC)下光学体表监测DIBH的可行性以及幅度变化范围,比较两种呼吸状态下剂量学差异。方法15例左侧乳腺癌保乳术后拟行全乳放疗患者,使用ABC设备控制病人吸气量,同时使用光学体表监测设备监测病人体表呼吸幅度变化。分别在自由呼吸(Free Breathing,FB)以及最大吸气量的80%状态采集CT图像,使用Pinnacle计划系统分别在两套图像上计划设计,对CT图像上两种状态双肺体积差值与ABC吸气量阈值配对t检验。计算光学体表DIBH幅度与最大吸气幅度比值;DIBH幅度与FB幅度比值;DIBH使用ABC控制显示吸气量无变化的情况下,光学体表幅度下降超过3 mm的百分比,比较两种呼吸状态下剂量学差异。结果15例患者FB与DIBH的CT影像上双肺体积差值与ABC吸气量阈值无明显差异(P>0.05)。80%最大吸气量幅度平均为12.1 mm,95%CI为(11.4~14.1)mm。80%最大吸气量幅度与最大吸气幅度比值为0.78±0.12,80%最大吸气量幅度与FB幅度比值为3.24±1.08。DIBH使用ABC控制显示吸气量无变化的情况下,光学体表幅度下降超过3 mm,占比10.8%。DIBH与FB相比,心脏平均剂量、V₁₀、V₂₀、左肺平均剂量、全肺V₂₀均显著减低(P<0.001)。结论在左侧乳腺癌保乳术后放疗呼吸训练中,使用光学体表监测设备实现高质量DIBH是有效的。     

BMI对乳腺癌放疗计划靶区外放边界的预判研究

目的:探讨体质量指数(body mass index, BMI)对乳腺癌患者治疗中位移误差的影响,为乳腺癌放射治疗中计划靶区外放边界提供数据支持。方法:回顾性分析本中心乳腺癌治疗的患者153例,利用CBCT获取摆位误差,并对数据进行挖掘,计算出两组因BMI的不同而导致的误差和PTV外放的差别。结果:从左乳和右乳的摆位误差分析计算得出：在考虑BMI情况下,左乳在腹背Z方向的摆位误差随BMI的增大而略有增大。右乳在Rx方向的摆位误差随BMI的增大而增大。左乳中,腹背Z方向外扩边界随BMI增大而逐渐增大。右乳中,头脚Y方向外扩边界随BMI增大而增大。结论:医师可根据乳腺癌的左右位置和BMI的大小来判断Mptv的扩大或者缩小,从而为患者提供更个性化精准化治疗。     

光学表面监测系统与CBCT确定左侧乳腺癌深吸气屏气放疗误差的比较

目的 建立本单位应用光学表面监测系统(OSMS)门控技术在左侧乳腺癌深吸气屏气(DIBH)放疗的基本流程,比较应用OSMS与CBCT确定左侧乳腺癌DIBH放疗摆位误差的一致性。方法 20例左侧乳腺癌患者采用DIBH方法治疗,OSMS与模拟定位DIBH体表外轮廓配准,CBCT扫描与模拟定位CT配准各记录得到误差数据,数据包括左右(x)、上下(y)、前后(z)方向平移误差和旋转误差Rx、Ry、Rz。采用Pearson法分析两者相关性,Bland-Altman法检验两者一致性。结果 两种方法呈正相关,x、y、z方向平移误差以及Rx、Ry、Rz方向旋转误差的相关系数分别为0.84、0.74、0.84、0.65、0.41、0.54(P<0.01),95%CI值分别为-0.37~0.42 cm、-0.39~0.41 cm、-0.29~0.49cm和-2.9°~1.4°、-2.6°~1.4°、-2.4°~2.5°,均<5mm和3°。20例左侧乳腺癌DIBH放疗患者系统误差<0.18cm,随机误差<0.24cm。结论 左侧乳腺癌DIBH放疗中应用OSMS与CBCT两种方式确定与模拟定位状态误差具有一致性,CBCT图像引导基础上使用无辐射的OSMS验证位置信息是安全可靠的。     

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。     

基于视觉反馈的呼吸训练模块在左侧乳腺癌深吸气屏气放疗中的应用

目的 评价视觉反馈呼吸训练模块在左侧乳腺癌深吸气屏气放射治疗中的应用。方法 30例左侧乳腺癌保乳术后拟行全乳放疗患者经宣教培训后全部符合深吸气屏气要求,使用主动呼吸控制设备控制屏气状态行CT定位。将其随机分为使用(A组)和未使用(B组)视觉反馈呼吸训练方法两组各15例。A组使用光学体表监测系统的视觉反馈呼吸训练模块实现,B组使用音频互动方法指导患者屏气。通过分析光学体表实时治疗数据,比较两组患者不同治疗分次间呼吸的可重复性以及一个分次内多次屏气的稳定性,两组患者完成治疗所需屏气次数以及治疗时间。使用GraphPad Prism 6.0软件进行数据处理和作图,使用SPSS 21.0软件进行均值分析和正态性检验。结果 视觉反馈呼吸训练方法使患者的可重复性从1.5mm降至0.7 mm (P<0.05),稳定性从1.1 mm降至0.8 mm (P<0.05),治疗所需屏气次数平均从4.6次降至2.4次(P<0.05),平均出束时间和总治疗时间分别从336s和847s降至235s和602s (P<0.05)。结论 基于视觉反馈的呼吸训练模块可以提高左侧乳腺癌深吸气屏气放疗的可重复性和稳定性,有效减少憋气次数和治疗时间。     

光学体表引导技术提高颅内转移瘤大分割放疗准确性研究

目的 探讨光学体表引导摆位对于颅内转移瘤放射治疗精度的提高作用。方法 收集于中国医学科学院肿瘤医院拟行大分割放疗的颅内转移瘤患者19例,采用头颈肩联合开放式面罩固定。第一次治疗使用体表标记线辅助摆位（简称标记线摆位）,行锥形束CT（CBCT）扫描六维位置校正后采集体表轮廓作为后续治疗的参考图像。后续治疗分次随机分为标记线摆位（85分次）和光学体表引导摆位（简称光学摆位,101分次）。每分次治疗时均记录光学体表监测数据并采集CBCT图像进行验证。比较采用两种摆位方法患者的六维误差数据,用$\bar{x}±s$表示。在采用标记线摆位的分次,比较光学体表监测和金标准CBCT两种测量方法的相关性和一致性。使用Pearson相关分析法分析相关性,Bland‐Altman法检验两者的一致性。结果 两种位置验证方式的左右、头脚、腹背3个方向平移误差以及俯仰、翻滚、旋转3个角度的旋转误差相关系数分别为0.91、0.70、0.78、0.75、0.85、0.77（P<0.01）,且两种方法的测量结果呈正相关,六组数值95%一致性限度范围分别为-0.29~0.19 cm（左右）、-0.25~0.25 cm（头脚）、-0.27~0.19 cm（腹背）、-1.76°~1.76°（俯仰）、-1.54°~1.60°（翻滚）、-2.18°~1.69°（旋转）,均<3 mm/3°。与标记线摆位相比较,光学摆位三维误差从（0.35±0.16）cm降低到（0.14±0.07）cm。结论 光学体表监测误差和CBCT误差具有很好的相关性和一致性。光学摆位可减小开放式面罩固定下颅内转移瘤放疗分次间摆位误差。     

光学体表引导放疗技术的临床应用

光学体表引导放疗技术采用三维体表成像原理实时获取体表图像,通过与参考图像比较,可完成治疗前位置验证、治疗中实时监控和门控治疗等功能。它是一种无创无辐射的技术,其临床应用主要包括颅内、头颈、胸腹部、乳腺、四肢以及儿童肿瘤的治疗,应用研究进展包括更少体表标记、更少束缚固定、更安全碰撞预测和更准确实时追踪方面。