前列腺癌放疗的摆位误差分析

目的 探讨前列腺癌仰卧位放疗时左右、头脚、前后方向的摆位误差及各方向的旋转误差。方法 收集2011年10月至2013年6月接受前列腺癌根治性放疗的患者25例,采用仰卧位体模固定,锥形束CT（CBCT）骨配准校位,分析左右、头脚、前后方向的平均摆位误差及各方向的平均旋转误差。结果 全放疗疗程中每例患者校位9次,共计225次。各方向的平均摆位误差：左右（0.19±0.18）cm,头脚（0.36±0.30）cm,前后（0.21±0.16）cm;其中左右方向摆位误差≥5mm占5.8%,头脚占24.3%,前后占8.0%。各方向旋转误差：轴位（1.07±1.03）°,头脚（0.82±0.66）°,水平（0.79±0.68）°。前5次与后4次摆位及旋转误差比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结论前列腺癌仰卧位放疗时,头脚摆位误差最大,左右及前后摆位误差相当,旋转误差较小可忽略不计。     

A fast procedure of patient set-up verification in pelvic radiotherapy

Accuracy of patient positioning is an important aspect in radiation therapy. The present paper presents a new procedure for the determination of set-up errors in radiotherapy, which is based on a special form of the Fast Fourier Transform (FFT), i.e., the Fast Hartley Transform (FHT). The use of this method allows to compare in short time verification and simulator films, and to calculate the translation vector or the in-plane rotation of the patient. Standard deviations < 1 mm for shifting measurements and < 1 degree for measurements of the rotation were detected, provided that the positioning remained within the common clinical range. The present results were in good agreement with data obtained using a landmark-based method.     

摆位误差对胰腺癌同步推量调强计划剂量分布的影响

目的 通过移动等中心模拟系统误差,探讨系统误差对胰腺癌同步推量调强放疗计划剂量分布的影响。方法 对9例胰腺癌患者制定同步推量调强放疗计划,在治疗计划系统中通过移动等中心,分别模拟三维6个方向（左、右、前、后、头、足）上3mm和5mm的系统误差。在不改变射野分布和权重的情况下,重新计算剂量分布。比较等中心移动前后放疗靶区和危及器官（OARs）的剂量分布变化。结果 与未位移组相比,各方向的摆位误差对临床靶区（CTV）外放形成的计划靶区（PTV-C）的Dmean、Dmin和V95剂量分布影响明显（P＜0.05）,特别是当摆位误差达5mm时,但对Dmax和V105的影响较小（P＞0.05）;对大体肿瘤靶区（GTV）外放形成的计划靶区（PTV-G）剂量分布的影响主要表现在Dmean上,特别是在头、足、后方向上（P＜0.05）,其余影响较小（P＞0.05）。对于CTV和GTV,除了向头、向后对CTV有影响外（P＜0.05）,其余误差对两者的剂量分布影响很小（P＞0.05）。对于脊髓Dmax,对剂量分布影响最大的来自于后侧的摆位误差（P＜0.05）。除了向足侧对左肾无明显影响外,其余不论哪个方向,双侧肾脏的剂量分布均发生改变（P＜0.05）;对肝脏的影响主要发生在头、足及右侧方向的摆位误差（P＜0.05）。结论 胰腺癌同步推量调强放疗时,摆位误差对靶区的剂量分布影响较小,但对脊髓、肾脏及肝脏等OARs的影响较大,故在制定胰腺癌的调强放疗计划时,正常组织外放边界应引起足够重视。     

电子射野影像装置对盆腔肿瘤放疗摆位误差的测定

目的利用Elekta iView GT量化测定盆腔肿瘤放疗摆位中的系统误差及随机误差,为放疗计划PTV的设定提供初步的参考依据。方法对12例接受盆腔放疗的病例进行摆位误差量化测定,共获取244组图像数据。所有入组病例均为CT模拟定位及适形放疗。将每日前后野和两侧野的电子射野影像装置(EPID),采用盆腔骨性标志与数字重建图像(DRR)比较,记录在左右、头脚、前后方向上的移动,从得到的数据计算系统和随机误差。结果每日摆位误差的最大值在左右、头脚、前后方向上分别为9.9、14.0、21.1 mm,摆位的系统误差分别为0.5、0.2、2.3 mm。12例病例数据显示,在左右、头脚、前后方向上移动幅度5～10 mm和>10mm的发生频率分别为8%、9%、21%和0%、1%、3%。结论应用EPID测定盆腔肿瘤放疗的摆位误差,为放疗计划PTV的设定提供初步的参考依据。在PTV设定时,考虑由摆位误差而引起的边界(SM)至少需5 mm,但前后方向以扩大到10 mm为好,以达到97%的靶区包绕率,且需注意个体差异。     

Radiotherapy of pelvic malignancies: impact of two types of rigid immobilisation devices on localisation errors.

BACKGROUND AND PURPOSE: To determine the distribution of set-up errors for patients treated with and without two rigid partial immobilisation devices for pelvic malignancies. MATERIALS AND METHODS: 30 patients receiving pelvic irradiation with a four field technique underwent a total of 524 portal films. The patients are divided into 3 cohorts of 10 patients. The first cohort is treated on a standard treatment couch without immobilisation device (NI); the second and third cohorts are treated with a custom-made immobilisation device used in an attempt to improve set-up accuracy: an Alpha-Cradle mattress (AM) or an Orfit cast (OC). Set-up deviations are analysed in the X, Y, Z directions of a fixed coordinate system, corresponding to the lateral, cranio-caudal and antero-posterior direction, respectively. RESULTS: Considering the percentage of discrepancies < or = 5 mm between the simulation films and the portal films as a measure of set-up accuracy, immobilisation devices seem to increase accuracy: 88.5% (X) 79% (Y) and 100% (Z) with AM; 84% (X-Y), 97.5% (Z) with OC and only 76.5% (X), 40% (Y) and 65.5% (Z) for NI. The distribution of the systematic set-up errors for the three patient cohorts, defined as the mean patient displacement for the treatment course, had a mean and a standard deviation of (0.7 +/- 2.7) mm in the X-axis, (-5.5 +/- 2.6) mm in the Y-axis and (-0.9 +/- 2.2) mm in the Z-axis when no immobilisation is added; (0.8 +/- 1.7) mm, (-2 +/- 2.7) mm and (0.3 +/- 0.4) mm for the Alpha-Cradle group; (0.3 +/- 1.4) mm, (0.5 +/- 1.1) mm and (0.5 +/- 0.6) mm for the Orfit cast group. The distribution of random errors about the mean approximated a normal distribution and the standard deviations are 4.4 mm (X), 4.2 mm (Y) and 4.8 mm (Z) for NI; 3.3, 3.5 and 2.5 mm for the AM; 3.4, 3.3 and 2.7 mm for the OC. CONCLUSIONS: The two rigid immobilisation devices improve the reproducibility of a given pelvic field but there is a small benefit comparative to the cost and the cumbersome place of the devices.     

放射治疗电子射野影像系统的系统摆位误差的评估(英文)

Objective:The aim of this work was to quantify the extent of set-up errors to conduct a quality assurance(QA)aspect of treatment delivery,verification of the treatment field’s position on different days using electronic portal.Methods:This study was carried out on 12 patients,treated for pelvis tumor;and total of 240 images obtained by electronic portal image device(EPID)were analyzed.The EPIs acquire using EPID attached to the Siemens linear accelerator.The anatomy matching software(Theraview)was used and displacement in two dimensions were noted for each treatment field to study patient setup errors.Results:The percentages of mean deviations less than 5 mm in X direction were 65%&92%,from 5–10 mm were 31%&19%and more than 10 mm were 11%&9%for A/P and lateral direction respectively.The percentages of mean deviations less than 5 mm in Y direction were 65%&63%,from 5–10 mm were 33%&28%and more than 10 mm were 22%&29%.The mean deviations in 2D-vector errors were≤5 mm in 47%and 46%,5–10 mm in 36%and 37%and>10 mm in37%and 37%of images in the A/P and lateral direction respectively.Conclusion:The results revealed that the ranges of set up errors are immobilization method to improve reproducibility.The observed variations were not within the limits..     

影响乳腺癌术后精确放疗的因素分析

背景与目的:乳腺癌精确放疗的实施有赖于定位、计划及治疗实施等多个步骤的协作完成.本研究探讨乳腺癌切线野放射治疗实施过程中摆位误差对精确治疗的影响.方法:共入组50例改良根治术后或保留乳房术后乳腺癌患者,放疗靶区主要为患侧胸壁和(或)乳腺.放射治疗技术以切线野等中心治疗为原则,在此基础上针对不同患者选择采用半野照射或MLC多叶光栅照射技术.患者治疗时仰卧于MED-TEC250型乳腺托架,治疗设备为Eleckta Precise加速器.在患者每次治疗过程中在摆位完毕后,按内切野治疗前-内切野治疗后-外切野治疗后顺序分别记录加速器所显示X、Y、Z读数,X代表左右方向的移动度,Y代表头脚方向的移动度,Z代表腹背方向的移动度.结果:最大的平均位移差值为第1周,在Z轴、Y轴、X轴方向分别为2.55、3.96、0.58 cm.3个方向中,随时间推移Z轴方向移动最大.从其他影响因素考虑,发现上肢活动情况及托架位置对患者治疗的移动变化影响大. 结论:在乳腺癌患者切线野放射治疗中,内切野治疗后患者的移动度较外切野治疗后大;从不同轴向而言,X方向(左右方向)移动明显小于Y方向(头脚方向)和Z方向(腹背方向);从整个疗程而言,前2周中患者的移动度较大,而从第3周起,患者移动度变小并且趋于稳定.     

Residual set-up errors and margins in on-line image-guided prostate localization in radiotherapy.

BACKGROUND AND PURPOSE: Image-guided on-line correction of the target position allows radiotherapy of prostate cancer with narrow set-up margins. The present study investigated the residual set-up error after on-line prostate localization and its impact on margins. MATERIALS AND METHODS: Prostate localization based on two orthogonal X-ray images of gold markers implanted in the prostate was performed with an on-board imager at four treatment sessions for 90 patients. The set-up error in the sagittal plane residual after couch adjustment was evaluated on lateral verification portal images. RESULTS: The set-up error was less than 3.0mm in 92% of the cases in the anterior-posterior (AP) direction and in 95% of the cases in the cranio-caudal (CC) direction. The set-up error was dominated by internal prostate motion taking place during the set-up procedure. Set-up margins were calculated using two formalisms: margins designed to ensure a minimum CTV dose of 95% for 90% of the patient population were 3.6mm (AP) and 3.5mm (CC). Patient-independent normal distributed set-up errors would result in margins of 4.3mm (AP) and 4.0mm (CC) to ensure complete CTV inclusion in the PTV with 90% probability. CONCLUSION: Internal prostate motion during the set-up procedure was the main contributor to residual set-up errors.     

食管癌放疗两种不同固定体位对摆位误差的影响

目的 探讨双臂平放置身体两侧(A组)与双臂交叉抱肘上举置额前(B组)两种不同体位对食管癌分次放疗摆位误差的影响。方法 采用病例对照研究,患者仰卧双臂A或B体位,热塑体膜固定。放疗前3次及其后至少1 次/周CBCT扫描,骨配准并结合人工校对获得患者左右、上下、前后方向线性摆位误差并行成组t检验。结果 每组各 11例,A组CBCT共92人次,B组共87人次。摆位绝对误差只有左右方向(x轴) A组大于B组,分别为(2.46±1.79)、(1.91±1.71) mm (P=0.036)。摆位相对误差只有上下方向(y轴) A组小于B组,分别为(0.09±3.90)、(1.91±4.12) mm (P=0.003)。三维矢量摆位误差A、B组相近(P=0.751)。放疗中每周绝对摆位误差和三维矢量摆位误差A、B组均相近(P>0.05)。结论 两种体位对食管癌分次放疗的摆位误差各有优劣,但均在可控范围内。可根据临床实际选用合适的治疗体位。     

热疗加放疗治疗盆腔恶性肿瘤的临床热剂量学研究

目的采用温度当量分(TEM42．5℃)作为热剂量单位,评价其与肿瘤缓解率之间的关系,找出适合临床应用的热剂量单位。方法对49例复发或转移的盆腔恶性肿瘤患者采用热疗(放疗后30min热疗,每次热疗40～60min,2次／周)联合放疗(1．8～2．OGy／次,1次／d,5次／周),并用高电阻铅测温针在肿瘤中心部位单点连续测温。以TEM42．5℃作为热剂量单位。结果49例患者中,完全缓解(CR)14例,部分缓解(PR)21例,无缓解(NR)14例。肿瘤缓解(CR PR)率和TEM42．5℃,放疗剂量呈明显正相关;肿瘤体积和热疗次数,与肿瘤缓解率无相关性。结论TEM42．5℃和放疗剂量,与肿瘤缓解率呈明显正相关,可作为肿瘤热疗联合放疗时的热剂量单位。     

应用非每日锥形束CT校位减少摆位误差对鼻咽癌调强放疗剂量影响

目的 探讨应用非每日千伏级锥形束CT(KVCBCT)校位能否改善摆位误差对鼻咽癌调强放疗(IMRT)剂量分布影响。方法 对14例行根治性IMRT的鼻咽癌患者治疗开始后连续5次用KVCBCT检测摆位误差,并将其均值作为系统误差预测值,若其＞1.5 mm则在第6次离线校位。假设通过移床能完全校正系统误差,那么从第6次起实际各方向摆位误差值加上离线校位值可得到未行校位时的摆位误差值,在治疗计划系统中通过等中心移位重新计算剂量来模拟应用非每日校位策略前后摆位误差所致的剂量变化。结果 对10例系统误差预测值＞1.5 mm者摆位误差明显降低了靶区剂量:98％大体肿瘤体积(GTV)所接受剂量(GTV-D98)平均减少3.8Gy(Z=-2.81,P=0.005),原发灶临床靶体积(CTVns) D95( CTVns-D95)平均减少4.8Gy(Z=-1.96,P=0.050),高危CTV1 -D95平均减少1.0Gy(Z=-2.82,P=0.005),低危CTV2-D95减少不明显(Z=-0.13,P=0.900)。应用非每日校位后明显减少了摆位误差的三维方向位移总量,均值从3.6 mm减少为2.6mm(t=2.00,P=0.000),GTV-D98平均增加3.8 Gy(Z=-2.70,P=0.007),CTVns-D95平均增加5.0Gy(Z=-2.15,P=0.030),CTV1 -D95平均增加0.9Gy(Z=-2.80,P=0.005),减少了危及器官剂量增加＞3％、5％患者比例。结论 应用非每日KVCBCT校位能有效减少摆位误差对鼻咽癌IMRT剂量分布的不利影响。     

千伏级CBCT图像引导椎体肿瘤放疗摆位误差分析

目的:研究千伏级CBCT图像引导椎体肿瘤放疗摆位误差的研究。方法:采用瓦里安IX直线加速器机载影像系统对37例椎体肿瘤患者调强放疗前行CBCT,系统自动重建图像并与治疗计划CT图像相匹配,获得患者X轴(左右）、Y轴（头脚）、Z轴（前后）方向摆位误差。结果:椎体肿瘤37例行114次扫描,只考虑误差大小时X轴、Y轴、Z轴方向误差分别为（2.69±2.46） mm、(5.37±4.57) mm、(4.02±3.5) mm。其中胸椎（2.02±2.07） mm、（4.80±4.59） mm、（4.00±3.92） mm,腰椎（3.35±2.65） mm、（5.83±4.54） mm、（4.03±3.08） mm。结论:腰椎患者与胸椎患者相比,摆位误差左右方向较大,在摆位中应加以注意,以减少治疗摆位误差。     

技术员独立应用EPID对盆腔摆位误差监测的可行性

背景与目的:电子实时定位检验成像系统(EPID)是目前应用较多的用于分析放疗质控的工具。本研究比较技术员和医师应用EPID对摆位误差图像分析的差异,探讨技术员独立应用EPID进行摆位误差监测的可行性。方法:2005年5月—2005年8月,接受盆腔放疗12例患者。应用EPID拍摄每天前/后野,两侧野,共得到244组图像,数据由医师和技术员分别分析得到。结果:244组图像分析结果,医师和技术员在左右、前后和头脚3个方向数据分析的差异平均值分别为:(1.0±0.9)mm,(1.0±0.9)mm和(0.8±0.8)mm。两者间差异无显著性。结论:技术员可以应用EPID独立完成对盆腔摆位图像分析,进行误差的监测,为进一步进行自适应性放疗的开展积累经验。     

真空成型袋在盆腔野放射治疗中的价值

目的：研究真空成型袋在盆腔野放射治疗中的价值，并比较不同体位固定方式的优劣。方法：30例盆腔野放射治疗恶性肿瘤患者随机分为3个组；不使用体位固定器组，用真空成型袋固定腰部组及用真空成型袋固定双下肢组。拍摄前野和侧野模拟定位片和定位证实片，测量解剖参考点和照射野边界之间的距离。结果：与未使用固定器组比较，使用真空成型袋可明显减小左右方向、前后方向和三维摆位误差及≥5mm三维移位丛集频率（P＜0．05），但未减小上下方向的摆位误差（P＞0．05）；与固定腰部组相比，固定双下肢组明显减小了侧野前后方向的摆位误差（P＜0．05）。结论：真空成型袋可减小盆腔野放射治疗的摆位误差，尤其是固定双下肢的方法，推荐临床使用。     

机载影像系统在盆腔肿瘤精确放疗摆位中的临床研究

 目的　应用Varian ix加速器机载影像（OBI）系统研究盆腔肿瘤精确放疗摆位误差,为临床提供参考数据。方法 对适形调强放疗的15例盆腔肿瘤患者进行研究,测量患者左右（X）、头脚（Y）、前后（Z）3个方向的线性误差以及分别以X、Y、Z轴旋转形成的相应U、V、W旋转误差,在线校正摆位误差并记录误差值。统计校正前后的误差,采用二参数法计算临床靶体积（CTV）到计划靶体积（PTV）的外放边界（MPTV）。结果 15例患者共行146次首次摆位后和治疗后锥形束CT扫描,在X、Y、Z方向上系统误差（均数）±随机误差（标准差）分别为（1.23±0.134）、（-2.02±7.96）、（-1.87±3.13）mm,治疗后分别为（0.49±1.14）、（-0.98±2.28）、（-1.87±3.13）mm。X方向的锥形束CT扫描摆位床值在首次摆位后及校正前、后的差异无统计学意义,在Y和Z方向的差异均有统计学意义,校正后的摆位误差在Y和Z方向低于首次摆位后（P＜0.05）;U、V、W 3个方向上摆位误差分别为（0.72±1.23）°、（0.06±1.12） °、（0.12±0.97）°,旋转误差一般不超过3°。由于在线校正只对平移误差进行了校正,U、V、W校正前后无差异。纠正前X、Y、Z方向的MPTV分别为2.55、9.61、5.93 mm,纠正后分别为1.78、3.55、2.74 mm。结论 使用OBI系统在线或离线指导摆位误差的修正可以提高摆位的精度,减少摆位的不确定性,在维持或提高局控率的同时,减少周围正常组织的照射,从而达到提高治疗精度的目的。     

兆伏锥形束CT在头颈部肿瘤精确放疗摆位误差的研究

目的 分析兆伏锥形束CT(MVCBCT)引导的头颈部肿瘤精确放疗中摆位误差.方法 头颈部肿瘤共22例(鼻咽癌15例,腮腺癌4例,脑胶质瘤术后3例),其中接受三维适形放疗7例、调强放疗15例,照射剂量为56.0～70.4 Gy分28～32次6～7周完成.19例用头颈肩面罩固定,3例头部面罩固定.所有患者均行CT模拟,勾画靶区和危及器官.每周治疗前拍1次MVCBCT图像,每位患者接受4～7次MVCBCT.分析相对于计划CT上中心在头脚、垂直、左右方向上的摆位误差.结果 左右、前后和头脚方向中任一方向>0.3 cm 28次,>0.4 cm 15次,>0.5 cm 9次,头脚方向要比左右、前后方向超过近0.1 cm.头脚和左右中心偏移方向的频次差别不大,而在垂直方向则更多的向后偏移达4:1.相对来说头脚方向摆位误差较左右、前后方向大,随着放疗时间延长各方向偏移的平均值均有增大趋势.结论 头颈部肿瘤精确放疗时CTV至PTV边界外扩并不需均匀外放,垂直方向上治疗中心向前偏移概率明显超过向后,头脚方向比左右、前后方向摆位误差大;随着放疗的进行3个方向上的摆位误差都有增大趋势.     

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。