锥形束CT联合六维床在子宫颈癌放疗中的应用及靶区外放边界的分析研究

目的　锥形束CT（CBCT）联合六维（6D）治疗床纠正子宫颈癌调强放疗摆位精度及靶区外放边界的研究。方法　随机选取2020年10月至2021年4月中山大学肿瘤防治中心36例子宫颈癌患者,年龄35～70岁;卡氏评分>80分。接受容积调强放射治疗（VMAT）,每例患者每次治疗前进行CBCT扫描共714次,得到容积CT图像,重建后和定位CT图像进行配准,先进行3D配准,记录摆位误差数值,再次进行6D配准,记录6D摆位误差数值;记录各患者的体质量指数（BMI）,并分析BMI在6D配准中冠状面偏转角（Rtn）、矢状面俯仰角（Pitch）、横断面翻滚角（Roll）方向的影响;按Van Herk公式M_PTV=2.5∑+0.7σ计算平移方向的相应外放边界值（M_PTV）。对所有数据分别进行独立样本t检验和配对t检验。结果　3D配准和6D配准在左右（LR）、头脚（SI）、腹背（AP）方向的摆位误差取绝对值分别为（2.1±0.9）、（3.2±1.2）、（2.3±1.2）mm;（1.8±0.6）、（3.2±1.0）、（2.2±0.8）mm;对原始数据进行配对样本t检验中,SI方向比较差异无统计学意义（P>0.05）,在LR和AP方向比较差异均有统计学意义（均P<0.05）;在BMI影响下,正常与肥胖患者在Rtn、Pitch、Roll方向的旋转摆位误差,差异均有统计学意义（均P<0.05）;通过计算外放边界6D配准比3D配准在LR、SI和AP分别减少1.0、2.0、1.6 mm。结论　CBCT联合6D治疗床在线纠正,6D图像配准优于3D图像配准;通过外放边界公式M_PTV=2.5∑+0.7σ计算出6D的外放边界比3D的外放边界小,这对于在临床上子宫颈癌的放疗使用6D图像配准联合6D床比单使用3D床更具有优势,能够减少靶区周围正常组织受量,提高肿瘤放疗的精确性。     

基于锥形束CT分析食管癌和肺癌患者摆位误差

【摘要】目的:应用锥形束CT（CBCT）观察食管癌和肺癌六维方向的摆位误差,分析六维床对食管癌平移和旋转方向校正的必要性及其临床意义。方法:选取2019年10月~2021年12月在中山大学肿瘤防治中心放疗的胸部肿瘤患者,食管癌组、肺癌组各85例,收集所有患者前3次CBCT扫描,通过六维方向与计划中的定位CT图像进行配准,获得头脚方向（SI）、左右方向（LR）、前后方向（AP）、绕Z轴旋转（RTN）、绕X轴旋转（PITCH）、绕Y轴旋转（ROLL）6个方向的摆位误差。原始数据取绝对值,采用Kolmogorov-Smirnov Z非参数秩和检验进行统计分析。结果:食管癌组和肺癌组在SI、LR、AP平移方向摆位误差取绝对值分别为:0.30（0.10, 0.50）、0.10（0.10, 0.30）、0.10（0.10, 0.20）和0.20（0.10, 0.40）、0.20（0.10, 0.30）、0.10（0.10, 0.30） cm;在RTN、PITCH、ROLL旋转方向的摆位误差取绝对值分别为0.50°（0.30°, 0.90°）、0.90°（0.40°, 1.60°）、0.90°（0.40°, 1.40°）和0.40°（0.10°, 0.70°）、0.70°（0.20°, 1.30°）、0.50°（0.10°, 1.00°）,食管癌组和肺癌组中SI、RTN、PITCH、ROLL方向比较,差异均有统计学意义（P<0.05）,而LR、AP方向比较,差异无统计学意义（P>0.05）。结论:基于CBCT引导下,六维配准技术配合六维床能降低胸部肿瘤患者放疗时摆位误差,特别是长靶区如食管癌方面,校正旋转摆位误差有明显优势。     

模拟复位验证在乳腺癌患者调强放疗中应用价值的探讨

目的　分析乳腺癌患者放疗前有无模拟复位验证的误差并探讨放疗前模拟复位验证的必要性。方法　回顾性随机选择2020年11月至2021年11月在中山大学肿瘤防治中心接受放疗的乳腺癌患者174名（年龄20～60岁）,共870次锥形束CT（cone beam CT,CBCT）摆位误差数据。把放疗前进行X线模拟复位验证的乳腺癌患者分为A组,无模拟复位验证的乳腺癌患者分为B组,治疗实施时使用CBCT进行体位验证。记录并观察首次治疗CBCT校准后的体位误差数据与首次治疗所需的时间（A组为模拟复位验证时间加首次治疗时间,B组为首次治疗时间）,分别进行独立样本t检验分析。结果　A组与B组在头脚（SI）方向误差分别为（0.07±0.33）cm、（0.15±0.43）cm,两组比较差异有统计学意义（t=3.575,P<0.001）;而左右（LR）与前后（AP）方向比较,差异均无统计学意义（均P>0.05）。在首次治疗时间的分析中,A组时间远小于B组［（17.73±2.87）min比（34.51±3.28）min］,差异有统计学意义（t=48.480,P<0.001）。通过外放边界公式M_PTV=2.5∑+0.7σ计算出A组与B组在各个方向的外扩边界,A组与B组LR分别为7.6 mm、7.9 mm,SI分别为7.6 mm、10.6 mm,AP分别为10.2 mm、10.7 mm。结论　A组患者放疗前通过模拟复位验证后在SI方向重复性优于B组;在首次治疗时间的分析中,A组患者的时间远小于B组,患者治疗体位保持的时间缩短,在临床上乳腺癌放疗前进行复位验证可提高放疗的精确度,并且减少患者因单次治疗时间过长而引起的体位不确定性。     

基于图像引导下探索下颈部与下椎体同方向的相关性与差异性

目的　探索鼻咽癌下颈部和下椎体的同方向的相关性与差异性,为提高颈部摆位精准度提供依据以及对改良头颈肩固定装置提供思路。方法　随机选取2021年1月至12月中山大学肿瘤防治中心80例接受Varian Vital Beam直线加速器放射治疗的鼻咽癌患者,回顾性分析1 120次锥形束CT（cone beam CT,CBCT）图像分别在两个不同匹配区域线性平移方向中左右LR、头脚SI、前后AP以及轴向旋转方向中横断旋转Roll、矢状旋转Pitch、冠状旋转RTN 6个方向摆位误差的同方向的相关性与差异性。相关性分析采用Pearson相关性分析;计量资料采用Wilcoxon带符号秩检验或配对样本t检验。结果　在线向平移方向下颈部与下椎体同方向上,左右LR存在中等相关（r=0.692,P<0.001）,差异无统计学意义（P>0.05）;头脚SI存在中等相关（r=0.623,P<0.001）,差异有统计学意义（t=-2.967,P=0.003）;前后AP存在强相关（r=0.894,P<0.001）,差异有统计学意义（t=-5.965,P<0.001）。在轴向旋转方向下颈部与下椎体同方向上,矢状旋转Pitch存在中等相关（r=0.655,P<0.001）,差异有统计学意义（t=5.228,P<0.001）;冠状旋转RTN存在中等相关（r=0.594,P<0.001）,差异无统计学意义（P>0.05）;横断旋转Roll存在强相关（r=0.758,P<0.001）,差异有统计学意义（Z=-2.985,P=0.003）。结论　下颈部和下椎体相关性较强,可以用下椎体为基准校正下颈部误差,但要注意旋转误差造成的差异性。建议摆位时注意纠正并指导患者平躺姿势,确保体位和面罩吻合度,减少颈部的旋转误差。     

乐园化引导干预可提升儿童放疗摆位精度

目的:探讨乐园化引导干预对儿童放疗摆位精度的影响。方法:选取2020年3月～2022年5月在中山大学肿瘤防治中心放疗的儿童患者作为研究对象,按照是否参与乐园化引导干预分为试验组（24例）和对照组（21例）。试验组儿童患者在每次放疗前进行儿童乐园化诱导心理干预,待儿童患者完成心理适应后进行治疗;对照组实施常规放疗准备后治疗。比较两组儿童患者放疗实施的摆位精度。结果:试验组在左右（LR）、头脚（SI）、腹背（AP）方向的摆位误差分别为（-0.32±2.18）、（-0.12±2.24）、（-0.17±2.32） mm,对照组分别为（-0.93±1.91）、（0.79±1.75）、（-0.63±1.97） mm。两组摆位误差比较,在LR和SI方向的差异有统计学意义（LR:t=2.28, P=0.02;SI:t=-2.58, P=0.01）,而AP方向的差异无统计学意义（LR:t=1.63, P=0.11）。结论:乐园化引导干预可以提高儿童患者放疗的依从性,进而提高放疗的摆位精度,具有显著的临床应用意义和推广价值。     

乳腺癌调强放疗患者体型特征与摆位固定精度的关系

目的 分析保留乳房术后接受放疗的乳腺癌患者乳腺体积大小、身体质量指数(B MI)以及胸廓横纵轴比值(简称横纵比)与摆位误差之间的关系,为不同体型特征患者在计划靶区个性化外放边界设计时提供参考.方法 选取2020-11-05-2021-05-21在中山大学肿瘤防治中心进行调强放疗的乳腺癌患者34例.所有患者使用发泡胶垫进...     

乳腺托架加发泡胶提升乳腺癌放疗体位固定精度的研究

目的 比较乳腺托架联合发泡胶固定和单发泡胶固定在乳腺癌放疗体位固定精度上的差异,为临床选择更优固定方式提供参考。方法 选取2021年3月至2021年7月在中山大学肿瘤防治中心进行放疗的乳腺癌患者50例,其中25例患者使用发泡胶固定（发泡胶组）,另外25例患者使用发泡胶联合乳腺托架固定（联合组）。所有患者予每周1次CBCT扫描,获得左右（LR）、头脚（SI）、腹背（AP）方向误差并进行t检验,应用公式M_PTV=2.5Σ+0.7σ分别计算出对应的PTV外扩边界。结果 发泡胶组LR、SI、AP方向的摆位误差分别是（0.88±2.76）、（2.0±3.26）、（1.22±3.55）mm,俯仰（Rtn）、翻滚（Pitch）、旋转（Roll）角度误差分别为-0.24°±0.85°、0.16°±1.11°、-0.32°±1.05°,对应的外扩边界分别是6.75、8.46、8.73 mm;联合组LR、SI、AP方向的摆位误差分别是（0.62±2.74）、（1.0±3.01）、（1.82±3.21）mm,Rtn、Pitch、Roll角度上的误差分别为0.64°±0.59°、0.71°±1.22°、0.29°±0.73°,对应的外扩边界分别是6.35、7.47、7.61 mm。两组的误差比较,LR、SI、AP方向和Rtn、Pitch、Roll角度的t值分别为-4.304、-2.681、1.384、-9.457、-3.683、-5.323,其中在LR、SI、Rtn、Pitch以及Roll方向上差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 使用发泡胶联合乳腺托架固定方式比单纯使用发泡胶固定效果更好,计划外扩边界也更小,因此推荐临床上乳腺癌放疗使用发泡胶联合乳腺托架固定技术。     

宫颈癌患者调强放疗中放疗设备间的系统误差探究

目的 分析宫颈癌患者调强放疗（intensity-modulated radiotherapy,IMRT）中不同的治疗直线加速器存在的系统误差与随机误差。方法 选择2019年10月至2021年11月在中山大学肿瘤防治中心 Varian Vital_Beam 加速器和 Elekta Versa_HD 加速器接受IMRT的宫颈癌患者 320 例,年龄 32~75岁。每例患者在放疗计划设计完成后,按照治疗计划的移床参数进行X线模拟定位机复位验证,治疗实施时,使用锥形束CT（cone beam CT,CBCT）进行体位验证,共 960次CBCT摆位误差数据。记录并观察 CBCT 校准后的体位误差数据并分别进行配对 t 检验分析。结果 Varian Vital_Beam 和 Elekta Versa_HD直线加速器在头脚SI、左右LR、前后AP平移方向的摆位误差分别为（0.00±0.32）cm、 （0.00±0.25）cm、（0.04±0.24）cm和（0.08±0.40）cm、（0.02±0.33）cm、（0.04±0.25）cm,头脚SI与前后AP两个方向差异均有统计学意义（均 P<0.05）,左右LR方向差异无统计学意义（P>0.05）。 Varian Vital_Beam 和 Elekta Versa_HD 直线加速器在冠状 RTN、矢状 Pitch、横断 Roll 旋转方向的摆位误差分 别为（-0.12±1.00）°、（0.81±1.33）°、（-0.32±0.64）°和（0.24±0.73）°、（0.28±1.64）°、（-0.01±0.80）°,差异均有统计学意义（均 P<0.05）。总的系统误差：Varian Vital_Beam 各方向为头脚 SI 0.29 cm、左右 LR 0.22 cm、前后AP 0.22 cm、冠状RTN 0.81°、矢状Pitch 1.46°、横断Roll 0.63°;Elekta Versa_HD各方向为头脚 SI 0.37 cm、左右 LR 0.30 cm、前后 AP 0.23 cm、冠状 RTN 0.69°、矢状 Pitch 1.44°、横断 Roll 0.72°。 总的随机误差：Varian Vital_Beam 各方向为头脚 SI 0.23 cm、左右 LR 0.18 cm、前后 AP 0.14 cm、 冠状 RTN 0.98°、矢状 Pitch 0.87°、横断 Roll 0.55°;Elekta Versa_HD 各方向为头脚 SI 0.28 cm、左 右 LR 0.23 cm、前后 AP 0.15 cm、冠状 RTN 0.54°、矢状 Pitch 1.02°、横断 Roll 0.56°。结论 不同放疗设备存在的系统误差有所差异,在头脚 SI、左右 LR、前后 AP、横断 Roll 方向的分析中,Varian Vital_Beam 的系统误差小于 Elekta Versa_HD 的系统误差;而冠状 RTN、矢状Pitch旋转方向的系统误 差大于Elekta Versa_HD的系统误差。     

Catalyst HD光学体表引导发泡胶固定乳腺癌调强放疗摆位精度的研究

目的 探讨光学体表成像在发泡胶固定的保乳调强放疗中的辅助摆位功能及其观察区域对摆位精度的影响.方法 选择2020年5月至2021年7月在中山大学肿瘤防治中心接受调强放射治疗的乳腺癌患者34例.每次治疗前按照体表标记线摆位后,利用光学体表监测系统(C?RAD Catalyst HD)辅助校正摆位,最后使用锥形束CT(Co...     

乳腺托架加发泡胶提升乳腺癌放疗体位固定精度的研究

目的 比较乳腺托架联合发泡胶固定和单发泡胶固定在乳腺癌放疗体位固定精度上的差异,为临床选择更优固定方式提供参考。方法 选取2021年3月至2021年7月在中山大学肿瘤防治中心进行放疗的乳腺癌患者50例,其中25例患者使用发泡胶固定（发泡胶组）,另外25例患者使用发泡胶联合乳腺托架固定（联合组）。所有患者予每周1次CBCT扫描,获得左右（LR）、头脚（SI）、腹背（AP）方向误差并进行t检验,应用公式M_PTV=2.5Σ+0.7σ分别计算出对应的PTV外扩边界。结果 发泡胶组LR、SI、AP方向的摆位误差分别是（0.88±2.76）、（2.0±3.26）、（1.22±3.55）mm,俯仰（Rtn）、翻滚（Pitch）、旋转（Roll）角度误差分别为-0.24°±0.85°、0.16°±1.11°、-0.32°±1.05°,对应的外扩边界分别是6.75、8.46、8.73 mm;联合组LR、SI、AP方向的摆位误差分别是（0.62±2.74）、（1.0±3.01）、（1.82±3.21）mm,Rtn、Pitch、Roll角度上的误差分别为0.64°±0.59°、0.71°±1.22°、0.29°±0.73°,对应的外扩边界分别是6.35、7.47、7.61 mm。两组的误差比较,LR、SI、AP方向和Rtn、Pitch、Roll角度的t值分别为-4.304、-2.681、1.384、-9.457、-3.683、-5.323,其中在LR、SI、Rtn、Pitch以及Roll方向上差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 使用发泡胶联合乳腺托架固定方式比单纯使用发泡胶固定效果更好,计划外扩边界也更小,因此推荐临床上乳腺癌放疗使用发泡胶联合乳腺托架固定技术。