基于品质因素评价瓦里安锥束CT成像质量与辐射剂量风险收益比

目的 分析比对不同Varian加速器平台机载千伏锥束CT（kV CBCT）系统的辐射剂量和成像质量，指导临床选用风险收益比（成像质量/辐射剂量）最高的图像引导方案。方法 利用CT剂量指数模体（CTDI模体）和CT电离室，以及Catphan604模体分别获取Edge、Truebeam、新旧两台ix加速器机载CBCT典型扫描模式的辐射剂量和成像质量参数，使用品质因素（figure of merit，FOM）值评估各图像引导方案的风险收益比。结果 不同型号的瓦里安加速器配置的kV CBCT系统的FOM不同，差异广泛分布于0.65（温和成像一圈）~48.46（温和成像半圈）区间；各扫描参数间FOM也存在较大差异，均值为22.14±13.47。结论 由于设备间和参数间存在显著差异，基于实际测量的验证评估有助于临床选择合理的影像引导方案，剂量敏感患者应优先选择加权CT剂量指数（CTDI_w）低的参数和设备；对图像质量要求高的患者应优选对比度噪声比（CNR）高的方案；而普通患者则可依据风险收益比进行选择，此时品质因素FOM可为临床决策提供有利工具。     

基于Varian锥形束CT影像质量的直线加速器选择策略

目的:定量分析不同锥形束CT（CBCT）影像特点,从而为患者选择最佳设备。方法:利用CatPhan604模体分析Edge、TrueBeam及新旧ix机载CBCT头、胸、盆模式图像。结果:12组图像头、胸、盆CT值最准确的是ix新机器、TrueBeam、Edge,分别为5.69、0.81、6.74 HU;CT值线性最好的是ix旧机器或新机器、Edge、Edge,分别为0.995、0.996、0.997;线性距离误差最小的是ix旧机器、Edge、Edge或TrueBeam或ix旧机器,分别为0.050、0.075、0.100 mm;角度误差最小的是ix旧机器、Edge或TrueBeam、Edge或ix新机器,分别为0.075°、0.050°、0.075°。头、胸、盆高对比度分辨率最好的是ix旧机器、Edge、Edge,分别为7、5、5 LP/cm;均匀性最好的是Edge、Edge、Edge,分别为4.78、20.19、4.63。头、胸、盆噪声最好的是Edge、ix新机器、ix新机器,分别为27.53、8.67、7.33;信噪比最好的是Edge、TrueBeam、ix新机器,分别为83.17、124.39、288.39;对比度噪声比最好的是Edge、ix新机器、ix新机器,分别为11.92、41.42、51.47。低对比度分辨率头部未可见,胸、盆部最好的是Edge或TrueBeam、Edge,分别为6.00、3.75。结论:CBCT系统间差异大,为患者选择加速器时应考虑成像特点,如自适应放疗选择高CT值线性和准确性,立体定向放疗选择低距离和角度误差设备等。     

乳腺癌患者在两种头枕固定方式下放疗精度比较

目的研究比较乳腺癌患者在蓝色圆形头枕和灰色成人头枕两种头枕固定方式下,首次放射治疗时的摆位误差以及首次治疗时一次摆位即可达到治疗要求的摆位达标率,从而提高患者位置的重复性和治疗质量。方法选取在本院放射治疗的女性乳腺癌患者100人,随机分成AB两组,A组用蓝色头枕,B组用灰色成人头枕,通过Portal Vision成像系统收集患者治疗时的摆位数据,比较两种固定方式在在X(左右)、Y(升降)、Z(进出)三个线性方向的差异及首次治疗一次摆位即可达到治疗标准的例数和摆位达标率。结果A组50人共拍摄验证片50次,达标人数为36人,B组50人共拍摄验证片50次,达标人数为46人,A组达标率72%,B组达标率92%,比较两组达标率有显著差异性(P<0.05);AB两组摆位误差取绝对值后均值分别为:X(0.17±0.15)cm与(0.16±0.11)cm;Y(0.26±0.17)cm与(0.22±0.16)cm;Z(0.31±0.24)cm与(0.22±0.21)cm;Z方向差异具有统计学意义(P<0.05)。结论采用灰色成人头枕固定的效果在Z(进出)方向比用蓝色圆枕的效果好,提高了摆位达标率,缩短了患者的治疗时间,提高了患者的治疗质量。     

一种基于光学体表监测技术的新型摆位方法在头部放疗中的应用

目的提出一种基于光学体表监测技术的新型摆位方法,并对比分析其在头部放疗中与传统摆位方法的差异。方法通过图像引导配准结果回顾性分析2018年5月至2019年4月北京大学肿瘤医院放疗科99例头部肿瘤患者358次摆位数据,其中传统摆位方法130次(41例),新型摆位方法228次(58例)。对比摆位误差分布情况、异常摆位个数、摆位时间等指标评估新型摆位法的优势。结果新型摆位方法3个线性方向即升降(Vrt)、头脚(Lng)、左右(Lat)摆位误差绝对化后分别为(0.07±0.07)、(0.08±0.06)、(0.06±0.06)cm,3个旋转方向即偏转角(Rtn)、俯仰角(Pitch)、翻滚角(Roll)摆位误差绝对化后分别为(0.53±0.41)°、(0.59±0.44)°、(0.59±0.46)°。其摆位精度相对于传统方法组均有不同程度的改善,且差异均具有显著的统计学意义(t=3.24~6.10,P<0.001)。同时,新型摆位方法与传统摆位方法比较,异常摆位次数大幅降低,差异具有显著的统计学意义(χ^2=60.66,P<0.001),且摆位时间有所降低,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论基于光学体表监测技术的新型摆位方法有效提高了头部肿瘤放疗患者的摆位精度,显著缩小了6自由度床修正范围,大幅度降低了异常摆位概率,提示在头部放疗中具有潜在的临床获益。     

不同部位肿瘤患者模拟机复位误差的对比分析

目的:对比分析不同部位肿瘤患者治疗计划在模拟机复位工作中的误差分布。 方法:选取104例在瓦里安Acuity模拟定位机上复位的肿瘤病例,其中盆腔部28例、头颈部32例、胸部44例。根据患者定位十字线和从计划系统获取的相对坐标摆位,并按照调强放疗的要求拍摄正侧位射野验证片（冠状面和矢状面）,采用系统自动刚性配准方式获取验证片与计划系统生成的数字重建放射图像的配准误差,并对比分析不同部位在X（左右）、Y（升降）、Z（进出）方向的配准误差和总配准误差,从而定量分析复位误差的分布情况。 结果:盆腔部、头颈部和胸部肿瘤的总配准误差的平均值和标准差分别为（0.31±0.14）、（0.17±0.07）、（0.26±0.10） cm,头颈部肿瘤复位重复性较好。 结论:3个部位肿瘤复位精度均满足临床治疗精度要求,其中头颈部肿瘤配准误差较小,表明该部位复位误差较小,重复性较好。     

AlignRT引导联合开放式面罩的头部肿瘤放疗摆位流程与误差分析

目的 提出一种基于光学体表追踪系统AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程,评估摆位时间和重复摆位次数,并对比分析AlignRT与锥形束CT （cone beam CT,CBCT）两者之间摆位误差的差异、相关性和一致性。方法 回顾性分析33例132分次开放式面罩固定头部肿瘤患者摆位误差数据,全疗程放疗使用AlignRT引导无标记线摆位并以治疗计划系统中自动生成的外轮廓（Body）结构作为参考体表,结束摆位后分别获取AlignRT与CBCT两种系统的左右（x轴）、升降（y轴）、进出（z轴）、床旋转（Rtn）、进出倾斜（Pitch）和左右转动（Roll）6维方向摆位误差,并记录摆位时间与重复摆位次数。分别采用Wilcoxon和Spearman法分析两种系统摆位误差的差异和相关性;应用Bland-Altman法评估两者一致性。结果 6维方向CBCT摆位误差均满足临床要求（线性方向范围-0.30~0.30 cm,旋转方向范围-2.0°~2.0°）,摆位时间为（98±31） s,重复摆位次数占比1.51%（2/132）。两种系统摆位误差除x （Z=-3.11,P=0.002）、y （Z=-7.40,P<0.001）和Pitch （Z=-4.48,P<0.001）外差异均无统计学意义。摆位误差除z方向外,x （r_s=0.47,P<0.001）、y （r_s=0.29,P=0.001）、Rtn （r_s=0.47,P<0.001）、Pitch （r_s=0.28,P=0.001）和Roll （r_s=0.45,P<0.001）均呈正相关。6维方向摆位误差95%一致性界限（95% LoA）分别为-0.12~0.09 cm、-0.07~0.17 cm、-0.19~0.20 cm、-1.0°~0.9°、-1.0°~1.5°和-0.9°~1.0°,95%一致性界限的95%可信区间（95%CI）分别为-0.14~0.11 cm、-0.09~0.19 cm、-0.23~0.23 cm、-1.2°~1.1°、-1.2°~1.7°和-1.0°~1.1°,均位于临床摆位误差容许范围之内。6维方向摆位误差差值3.41%（27/792<5%）在95% LoA之外。在95% LoA范围内,差值绝对值的最大值分别为0.12、0.16、0.19 cm、0.9°、1.5°和1.0°。结论 基于AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程,使AlignRT与CBCT摆位误差具有一定的相关性和一致性,摆位效率尚可,可应用于首次治疗,并实现治疗中实时监测提高安全性,具有临床应用价值。     

光学体表监测系统在乳腺癌术后放疗颈胸膜固定中的应用

目的 建立光学体表监测系统（OSMS）在乳腺癌术后患者放疗颈胸膜固定中的摆位流程,与传统体表标记线摆位方式的摆位精度及其计划靶区体积（PTV）外放边界进行比较。方法 回顾性分析2019年3月至2019年8月于北京大学肿瘤医院行乳腺癌放疗的20例患者摆位数据,根据摆位方式分为OSMS摆位组和传统体表标记线摆位组,每组10例。通过锥形束CT（CBCT）刚性配准靶区微调后获取床左右（x轴向）、升降（y轴向）、进出（z轴向）、床旋转（Rtn）、进出倾斜（Pitch）、左右转动（Roll）配准误差;采用独立样本t检验和χ²检验分别统计误差绝对值和误差分布;最后由PTV外扩公式计算CTV-PTV外扩范围。结果 OSMS组和传统体表标记线组6维度配准误差取绝对值后平均值依次为0.18和0.18 cm、0.12和0.13 cm、0.13和0.23 cm、0.55°和0.74°、0.63°和0.99°、0.67°和0.68°;标准差依次为0.13和0.12 cm、0.09和0.09 cm、0.11和0.16 cm、0.37°和0.55°、0.53°和0.65°、0.42°和0.55°。两组病例摆位误差在z和Pitch方向差异均具有统计学意义（t=3.53、2.98,P<0.05）,两组z方向误差分布差异具有统计学意义（χ²=11.090,P<0.05）。OSMS组和传统体表标记线组x、y、z轴向CTV-PTV外放边界分别为0.28和0.26 cm、0.21和0.20 cm、0.24和0.35 cm。结论 建立和应用OSMS引导乳腺癌术后患者摆位流程,其摆位精度整体优于传统体表标记线摆位方式,且在z、Pitch方向摆位精度提升显著,z方向PTV外扩边界明显缩小,具有临床应用价值。     

OSMS在乳腺癌术后放疗临床应用中体位固定方式优选研究

目的光学体表监测系统(Optical Surface Monitoring System,OSMS)在乳腺癌术后放疗应用中,通过对比真空垫和颈胸膜两种固定方式条件下锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)的摆位误差和OSMS相对于CBCT方式的摆位一致性,确定优选固定方式。方法回顾性分析52例利用OSMS系统摆位的乳腺癌患者病例数据,其中真空垫固定组(A组)24例,颈胸膜固定组(B组)28例,将CBCT与定位CT配准误差记为摆位误差;取OSMS得到的六维配准误差与CBCT配准结果的差值,绝对化后用于量化摆位一致性。比较两种固定方式的摆位误差和摆位一致性的差异及其累积分布情况。结果摆位误差除z方向外,A组均优于B组,x、z方向差异有统计学意义(P<0.05);摆位一致性除z方向外,A组均优于B组,x、y、z、Pitch、Roll方向差异有统计学意义(P<0.05);摆位误差累积分布除z方向外,A组均优于B组,z方向具有统计学差异(P<0.05);摆位一致性累积分布除z方向外,A组均优于B组,x、y、Rtn、Pitch、Roll方向具有统计学差异(P<0.05);6维方向摆位一致性累积分布A组优于B组(P<0.05)。结论乳腺癌术后放疗OSMS摆位两种体位固定方式均可满足临床要求;相对于OSMS摆位颈胸膜固定,真空垫固定方式的摆位一致性整体优于前者,一定程度上减小了摆位误差,并可在治疗中实时监测,可使患者受益,应予以优先使用。     

回顾性分析Catalyst HD引导双面膜固定摆位方法在头部肿瘤放疗中的可行性

目的探讨采用双面膜(Double Shell Positioning System,DSPS)固定头部肿瘤放射治疗患者,利用光学表面成像系统Catalyst HD引导放疗摆位方法的精度和可行性分析。方法回顾性分析2020年2月至10月60例在我院行头部肿瘤放疗病例,均采用DSPS固定,按照本中心临床实践经验,采用Catalyst HD引导放疗摆位和治疗中位置监测,以治疗中间隔采集的锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)配准误差为参考,评价本中心摆位方法的可行性。结果CBCT和Catalyst HD校位方法六个维度误差呈弱相关,且除z和Rtn方向外,差异均具有统计学意义(P<0.001);CBCT和非CBCT引导分次的Catalyst HD摆位误差数据之间,仅Rtn方向差异具有统计学意义(P<0.001)。结论Catalyst HD引导摆位相对于传统的CBCT校位方式,具有较高精度且一致性较好,可在治疗周期内非CBCT校位的分次治疗内应用,可有效保证摆位精度进而保证治疗效果。