基于红外定位系统放疗实时摆位预警系统的摆位数据误差统计

目的:利用红外定位系统（OPS）放疗实时摆位预警系统,对放疗摆位累积产生的海量数据,进行与设备性能及体态体姿相关的误差统计与监测,进而实时对摆位进行指导。方法:首先选取264例腹部癌症摆位数据、195例头颈部癌症摆位数据以及186例头部癌症摆位数据;然后搭建归一转换系统,量化标注不同摆位方法产生的不同摆位结果及差异,将现有的摆位结果数据统一转换到一个坐标系下;最后基于放疗摆位累积产生的海量数据,开发模型预警系统,实时监控等中心注册、相机移动、激光线偏移、体膜变形以及锥形束CT本身机械问题5种摆位误差。结果:OPS放疗实时摆位预警系统能够实时监控摆位数据,在腹部264例摆位数据中,5种误差分别为5、1、11、4、7例;在头颈部195例摆位数据中,5种误差分别为13、4、40、0、27例;在头部186例摆位数据中,5种误差分别为10、3、25、0、19例。结论:OPS放疗实时摆位预警系统能较为准确实时预警摆位质量和摆位精度,当摆位出现较大误差时,该系统能够迅速报警,及时指出摆位存在的问题,第一时间提醒、纠正存在的问题。     

红外定位系统在精确放疗中的应用

目的:介绍红外定位系统(OPS)在精确放疗的摆位和验证中的应用。方法:在患者面膜或体膜上粘贴红外自动跟踪装置专用标记球4个,通过红外线探头探测标记球的位置,在x、y、z方向上移动治疗床,将病灶中心精确定位于加速器的等中心上。比较模拟定位时荧光球与实际治疗时荧光球的位置差异,测量x、y、z方向上的摆位误差。结果:用红外定位系统测量的摆位误差结果为:摆位误差在x、y、z方向上,头颈部肿瘤误差最小,盆腔、腹部肿瘤误差为1 mm~4 mm,主要发生在x、z方向,胸部肿瘤误差为2 mm~5 mm,主要发生在y、z方向。结论:红外定位系统能准确完成摆位与验证,与EPID相比使用更加方便、效率更高、更加适应临床需要。     

鼻咽癌放疗中红外定位系统与锥形束CT的摆位精度比较

目的:量化研究鼻咽癌放射治疗过程中红外定位系统OPS与锥形束CT(CBCT)摆位精度的差异。方法:随机选取南通市肿瘤医院2018年4月~11月收治的鼻咽癌患者21例,使用头颈肩热塑膜固定体位,CT扫描前,在热塑膜上粘贴OPS专用定位球6个。首次治疗时使用千伏级CBCT进行位置验证,并移床校正,记录CBCT移床值和移床后的OPS监测偏差值。选择CBCT肿瘤中心摆位值作为理想放疗摆位参考,对室内激光定位系统的肿瘤中心摆位值和OPS肿瘤中心摆位值进行比较和分析。当摆位误差在2.0 mm内,则被认定与CBCT摆位临床一致。结果:与室内激光定位系统摆位相比,OPS大大提高了鼻咽癌放疗摆位的精度。OPS与CBCT在鼻咽癌放疗摆位一致性结果为:患者左右方向(用x轴表示)95.2%、腹背方向(用y轴表示)71.4%、头脚方向(用z轴表示)100.0%。腹背偏差较大主要是因为放射治疗计划系统选择颈椎骨作为参考点,此时选择CBCT摆位将无法消除颈椎骨弯曲产生的偏差。结论:OPS实现了在鼻咽癌放疗中实时、准确和快速的患者摆位,代替室内激光定位系统大大提高了鼻咽癌放疗摆位精度。在鼻咽癌放疗摆位精度方面,OPS和CBCT表现出较高的一致性,而且在每次放疗中均可使用。     

基于红外定位系统的激光灯摆位精度研究

目的:通过光学定位系统（OPS）评估室内激光系统在放射治疗时对不同部位患者的摆位精度。方法:为验证室内激光系统摆位的不稳定性,本研究对象为404例常规放射治疗的头颈部、胸部、腹部和骨盆区域肿瘤患者。所有患者均采用室内激光系统方法摆位,同时记录OPS上显示的X（左右）、Y（前后）、Z（上下）3个方向的摆位误差。结果和结论:室内激光系统在放射治疗时对不同部位患者的摆位精度不同,摆位精度及稳定性较差,尤其是胸部区域,建议应用OPS直接进行放射治疗摆位。     

头颈部精确定位摆位仪的摆位误差研究

目的:对采用头颈部精确定位摆位仪进行定位和摆位的体位重复性和摆位误差进行测量研究。方法:利用肿瘤放射治疗计划系统内的坐标系线和定位线的特点,接合颅骨茎突的特点,以右茎突尖最下面一层中心点为参考点,通过对左茎突尖最下面一层中心点、坐标系原点、肿瘤中心点等在坐标系内空间位置变化的测量,得出体位重复性和摆位误差数据。结果:坐标系原点相对于右茎突尖最下面一层中心点在三维空间的平均摆位误差是1.05 mm,肿瘤中心点相对于右茎突尖最下面一层中心点在三维空间的平均摆位误差是1.25 mm。结论:头颈部精确定位摆位仪在提高头颈部肿瘤放射治疗精度,减小放射治疗摆位误差方面效果显著,将是肿瘤"三精"放射治疗必不可少的辅助器械,值得推广。     

32例鼻咽癌调强放疗摆位误差的简单分析

目的:利用电子射野影像验证系统(electronic portal imaging device,EPID)监测鼻咽癌调强放射治疗的摆位误差,为临床医生的计划靶区(planning target volume,PTV)勾画与外放提供参考数据。方法:随机选取32例接受调强放疗的鼻咽癌患者,利用电子射野影像验证系每周一次统获取患者正侧位图像(electronic portal image,EPI),在iView GT系统下与患者首次计划设计时的数字化重建图像(digitally reconstructed radiograph,DRR)进行对照比较,计算摆位误差。结果:左右x轴方向误差为1.36 mm±1.02 mm,前后y轴方向误差为1.23 mm±1.05 mm,上下z轴方向误差为:1.34 mm±1.08mm。结论:32例鼻咽癌患者治疗时三个方向的摆位误差均小于5 mm,严格执行摆位质量控制前提下,这个数据可以用于指导临床医生从内靶区放外5 mm产生PTV,这样既能保证患者的肿瘤受到完全的照射,同时也能保护更多的正常组织避免不必要的照射。     

体部肿瘤精确放疗摆位误差分析

目的:确定体部肿瘤精确放疗时的摆位误差。方法:使用电子射野影像系统EPID对28例体部肿瘤病人精确放疗时所拍摄的378幅射野图像与计划系统生成的数字重建放射片DRR进行比较,并对病人摆位的左右(x)和前后(y)及头脚(z)方向误差进行测量。结果:各方向摆位误差的分布均近似正态分布。胸部的摆位偏差主要发生在y、z方向,腹部和盆腔部的摆位偏差主要发生在x、z方向。结论:体位的随机误差大于系统误差,摆位所带来的偏差主要来源于随机误差。     

胸部肿瘤调强放疗中摆位误差的原因与控制

目的:测定胸部肿瘤在调强放射治疗中的摆位偏差,分析计划设计中从临床靶区到计划靶区的外扩边界。方法:随机抽取115名胸部肿瘤患者,在治疗时用电子射野影像装置拍摄射野片,将射野片和计划系统中的数字重建射野图像片进行误差比较。结果:在左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别是(-0.46±0.24)cm,(-0.37±0.08)cm,(-0.42±0.19)cm,外扩边界分别是0.7 cm,0.45 cm,0.61 cm。结论:对于胸部调强放疗的患者,CTV到PTV的外放边界在左右方向需要2.5 mm,头脚方向和腹背方向需要2 mm。     

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。     

基于小波分析的红外乳腺图像去噪与增强的实验研究

将小波的多分辨率分析技术运用到红外乳腺图像的降噪增强处理以改善图像质量.运用不同的阈值量化策略实现图像降噪.再引入增益因子,采用基于小波变换的增强算法突出肿块阴影.通过实验将直接增强和去噪后再增强的图像进行对比可以得到清晰度更高的图像.经处理后的乳腺图像,为临床提供了更细致明确的信息,有助于提高诊断水平.     

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。     

体质量指数对锥形束CT引导的宫颈癌放疗分次间摆位误差的影响

目的：探讨体质量指数(BMI)对锥形束CT(CBCT)引导的宫颈癌放疗分次间摆位误差的影响。方法：选取2020年9月至2021年9月在四川省肿瘤医院进行治疗的90例宫颈癌患者为研究对象,根据患者BMI分为过轻组(BMI≤18.4 kg/m²)、正常组(18.5 kg/m²≤BMI≤23.9 kg/m²)、超重组(BMI≥24.0 kg/m²),各组例数均为30例,并将各组成员随机分为两组,分别为真空垫组(n=15)、热塑膜组(n=15),均在放疗前后对盆腔区域进行CBCT扫描,以获取患者摆位数据,判断放疗定位是否准确,并制定合理的放疗方案,分析不同BMI对宫颈癌放疗摆位误差的影响。结果：在不考虑BMI分组时,真空垫组及热塑膜组患者总体摆位误差比较,差异没有统计学意义(P>0.05);骨性配准宫颈癌患者X轴、Y轴摆位误差明显高于灰度配准者,Z轴摆位误差低于灰度配准(P<0.05);对BMI过轻患者摆位误差进行分析发现,过轻者真空垫固位X轴、Y轴摆位误差均小于热塑膜固位者(P<0.05...     

光学表面监测系统自动摆位功能对乳腺癌放疗患者治疗精度及摆位时间的影响

目的:研究放射治疗摆位时,相较于以传统体表标记实行摆位,利用光学表面监测系统（OSMS）自动摆位功能实行摆位对乳腺癌放疗患者治疗精度及摆位时间的影响。方法:30例乳腺癌保乳术后患者随机分为两组,每组15例。OSMS组,以OSMS引导放疗摆位,利用六维自动移床摆位功能。体表标记组,以体表标记引导放疗摆位。记录每次摆位时间和CBCT配准误差数据。误差数据包括左右（x）、头脚（y）、前后（z）方向平移误差和旋转方向（Rx、Ry、Rz）误差。分别对两组CBCT配准误差数据和摆位时间数据行独立样本t检验。结果:OSMS组x、y、z方向平移误差和Rx、Ry、Rz方向旋转误差分别为（0.12±0.11）、（0.12±0.09）、（0.13±0.08） cm和0.33°±0.43°、0.56°±0.50°、0.50°±0.52°,体表标记组分别为（0.15±0.11）、（0.22±0.16）、（0.25±0.16） cm和0.66°±0.72°、0.99°±0.69°、0.78°±0.56°。两种摆位方法在平移y和z方向以及旋转Rx、Ry、Rz方向统计结果有统计学意义（P<0.01）。在x方向平移误差无统计学差异（P>0.05）。OSMS组平移误差绝对值≤0.3 cm在x、y、z方向分别为94%、97%、97%,体表标记组为91%、63%、60%;OSMS组旋转误差绝对值≤1°在Rx、Ry、Rz方向分别为88%、78%、82%,体表标记组为74%、53%、67%。OSMS组摆位时间为（130±27） s,体表标记组为（202±31） s,结果有统计学差异（P<0.01）,OSMS引导自动摆位可减少约70 s摆位时间。结论:相较于体表标记引导摆位,利用OSMS自动摆位功能可明显提高摆位精度,减少摆位时间。 【关键词】乳腺癌;光学表面监测系统;放射治疗;自动摆位;体表标记     

Eclipse系统的通量平滑技术在头颈部肿瘤放疗中的应用

目的:基于Edge系统,评估通量平滑技术在头颈部放疗中的应用。方法:采用Eclipse v13.6计划系统对40例头颈部肿瘤患者做回顾性分析,每位患者制定6组逆向调强计划,包括对照组（Smooth 0, 0）即X和Y平滑值为0、实验Ⅰ组（Smooth 20, 20）、实验Ⅱ组（Smooth 40, 40）、实验Ⅲ组（Smooth 60, 60）、实验Ⅳ组（Smooth 80, 80）和实验Ⅴ组（Smooth 100, 100）。评估各组计划靶区及危及器官的剂量学差异,分析平均叶片对展宽（ALPO）、MU factor及γ通过率。结果:与对照组相比,实验组的PCTV60和PCTV54的HI、PCTV60 CI和喉V50均存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅱ~Ⅴ组脊髓Dmax存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅳ与实验Ⅴ组喉Dmean存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅲ与实验Ⅴ组左侧腮腺V30存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅱ与实验Ⅳ组左侧腮腺Dmean存在统计学差异（P<0.05）;实验V组右侧腮腺V30与Dmean具有统计学差异（P<0.05）。随着通量平滑值的增加,PCTV60 CI呈现先增加后降低趋势（Smooth 40, 40最大）,PCTV60和PCTV54的HI则呈现先减小后增加低趋势（Smooth 40, 40最小）。MU factor则先呈现降低趋势（Smooth 0,0到Smooth 60, 60）,随后呈现增加趋势（Smooth 60, 60到Smooth 100, 100）。γ通过率、喉V50和ALPO随平滑度增长呈现增长趋势,而机器跳数呈现下降趋势。结论:适度的平滑值降低了计划投照复杂性,过度的平滑则影响靶区覆盖率并且提高危及器官的受量。基于临床需求及硬件限制,头颈部放疗计划的X和Y平滑值建议设为40。     

宫颈癌放疗中患者体型改变的特征量与摆位误差的关联

目的:评估宫颈癌患者在螺旋断层放疗（TOMO）中耻骨联合上缘层面的横纵轴宽度比值（简称横纵比）与摆位误差的关联。 方法:选取行TOMO的宫颈癌患者30例,采用热塑体膜固定,利用图像引导系统获取分次摆位MVCT图像,并与定位kVCT图像进行配准,记录左右、腹背、头脚方向上的摆位误差。记录每分次患者的横纵比,并将其与摆位误差进行Pearson相关性分析。 结果:对于横纵比稳定性>0.8的18例患者,其横纵比与头脚和腹背方向上的随机误差、年龄、体质量指数都呈显著负相关,关联系数R分别为-0.621、-0.488、-0.560、-0.552（P=0.006、0.040、0.016、0.017）。横纵比稳定性<0.8的12例患者中,其年龄、体质量指数与δ横纵比的相关性系数R分别为-0.796、-0.566（P=0.002、-0.055）。结论:在宫颈癌患者TOMO中,横纵比可以作为一个临床观测指标,评估摆位误差的大小。     

头部立体放射治疗中两种固定方式的精度比较

目的:比较双面网和单面网两种固定方式对头部立体定向放射治疗病例摆位精度的影响。方法:选取40例头部立体定向放射治疗患者,分为对照组（传统单面网固定）和试验组（新型双面网固定）。获取患者治疗前锥形束CT图像,记录按照骨性标志配准误差并进行统计学分析。结果:两组摆位误差在左右（Lat）、进出（Lng）、升降（Vrt）、俯仰（Pitch）、翻转（Roll）、旋转（Rtn）各方向平均数±标准差表示为:对照组（0.26±0.15） cm、（0.13±0.10） cm、（0.19±0.13） cm、（1.40±0.75）°、（1.31±0.65）°、（1.00±0.60）°;试验组（0.07±0.08） cm、（0.14±0.13） cm、（0.09±0.09） cm、（0.73±0.62）°、（0.72±0.58）°、（0.66±0.52）°。两组数据使用曼恩-惠特尼U检验,Lat、Vrt、Pitch、Roll、Rtn方向有统计学差异（P<0.05）,Lng方向无统计学差异（P>0.05）。结论:相对于单面网,双面网固定方式在头部立体定向放射治疗中减小了患者的摆位误差,提高了治疗精度,可使患者获益。 【关键词】立体定向放射治疗;摆位误差;单面网;双面网     

头颈肿瘤调强放疗结构命名标准化的方法与实现

目的:实现头颈肿瘤放射治疗结构命名的标准化。 方法:收集139例患者的调强放射治疗计划,采用MATLAB软件对结构文件进行编程解析,以靶区、危及器官和其他辅助结构3类为关键词,进行结构的归类统计。按照AAPM TG-263提供的标准化的放射肿瘤结构命名报告,制定结构标准化规则,编程实现结构命名标准化的自动转换。 结果:139例患者的DICOM Structure文件中,共有7 044个结构,其中靶区2 217个（大体肿瘤靶区510个、临床靶区431个、计划靶区1 276个）、危及器官4 069个、辅助结构758个,平均每位患者有（50.68±15.43）个结构。通过自编程软件找出差异并成功标准化转换,并生成新的结构文件。 结论:标准化命名可以避免由命名的不一致或不适当而导致的混淆,防范剂量统计分析时的错误,进而提高医疗质量与安全。     

AlignRT在乳腺癌术后放疗体表引导摆位中感兴趣区优选

目的：光学体表追踪系统Align RT引导乳腺癌术后放疗摆位中,通过对比3种典型感兴趣区（ROI）Align RT与CBCT误差之间摆位一致性差异,确定临床最优ROI勾画范围。方法：回顾性分析33例利用Align RT引导摆位的乳腺癌患者病例数据,摆位结束后记录197次CBCT同分次下全胸、患侧乳腺和胸部刚性3种ROI的AlignRT误差数据,CBCT与定位CT进行基于脊柱6维配准靶区微调后,获得6维CBCT误差,Align RT与CBCT误差差值绝对化后用于量化摆位一致性,比较全胸、患侧乳腺和胸部刚性这3组ROI的Align RT误差及摆位一致性差异。结果：Align RT引导摆位CBCT误差线性方向/旋转方向在±0.50 cm/±2.0°之间的占比为99.92%。全胸、患侧乳腺、胸部刚性3组ROI的Align RT误差在Pitch(P<0.001)、Roll(P=0.002)方向差异有统计学意义。全胸ROI在x、Rtn、Pitch和Roll方向摆位一致性均优于患侧乳腺和胸部刚性ROI,x(P=0.001)、Rtn(P<0.001)、Roll(P=0.001)方向差异有统...     

头颈部面罩和胸部体罩固定对胸上段食管癌放疗剂量分布的影响

目的：研究头颈部面罩和胸部体罩固定在胸上段食管癌(EC)三维放疗计划系统(TPS)放疗应用中对剂量分布的影响。方法：回顾性分析128例胸上段EC患者临床资料,根据放疗时体位固定工具不同,将患者分为面罩组46例和体罩组82例,所有患者均取仰卧位并采用调强适形放射治疗进行干预,体位固定方法为面罩组以热塑头颈面罩固定,体罩组采用热塑体膜固定,比较两组摆位误差、剂量分布、危及器官受照剂量、近期疗效和不良反应等指标。结果：面罩组X轴、Y轴和Z轴摆位误差绝对值明显低于体罩组(P<0.05),面罩组射线均匀性指数明显低于体罩组,射线适形度指数明显高于体罩组(P<0.05),两组肿瘤靶区D_max、D_min和D_mean比较差异无统计学意义(P>0.05);面罩组双肺V₁₀、V₂₀、V₃₀以及脊髓D_mean均低于体罩组,差异有统计学意义(P<0.05);面罩组和体罩组患者客观缓解率分别为58.70%和54.88%,两组近期疗效比较...