基于CTVision分析不同配准方式对鼻咽癌摆位误差的影响

目的分析CTVision进行鼻咽癌图像引导时采用不同的配准方式对摆位误差的影响。方法采用两种不同的图像配准方式,对同一个进行调强放射治疗的鼻咽癌患者采集得到的治疗CT图像与计划CT图像进行配准分析。自动配准：系统自动调节窗宽、窗位,进行图像灰度配准。骨性配准：手动调节基于第一颈椎体为骨性标志进行配准。配准得到的摆位误差大小以均数和标准差的形式表示。结果分别计算得到两种方法在X、Y、Z三个方向上的摆位误差数据．自动配准和骨性配准结果分别是X轴为（0．2286±0．1496）cm和（0．0571±0．0976）cm,Y轴为（-0．1000±0．1000）cm和（-0．0714±0．1254）cm．Z轴为（0．1000±0．0816）cm和（0．1000±0．0577）cm。两种配准方法比较,靶区在X轴上的摆位误差差异有统计学意义（P〈0．05）,而在Y轴和Z轴上差异均无统计学意义（P〉0．05）。结论鼻咽癌进行图像引导时．基于骨性标志的手动配准和基于灰度的自动配准．在X轴方向的摆位误差校正差异明显．在Y轴和Z轴方向的无明显差异。采用骨性标志的配准是一种更为准确和有效的配准方式。     

图像引导鼻咽癌调强放疗摆位误差及剂量学验证研究

目的:探讨锥形束CT(CBCT)影像引导鼻咽癌调强放疗的摆位误差及建立个体化调强计划剂量验证方法。方法:利用X线千伏锥形束CT对32例鼻咽癌调强放疗患者进行426次治疗前扫描,通过图像融合软件将计划CT与CBCT影像匹配,得到靶区中心的摆位误差,在线修正后,重新扫描得到116次CBCT影像,再匹配后得到修正后靶区偏差;在治疗完成后,重新扫描36次,得到治疗后靶区偏差中心。通过修正固体水模测试和矩阵电离室的参数,可验证高剂量区、低剂量区、中心点、均匀区和高梯度区域的绝对剂量;利用Gama分析得到单野和个体计划的通过评价率。结果:对32例鼻咽癌426次CBCT扫描中,三个方向偏差,X(左右)、Y(上下),Z(前后)分别为(0.44±2.03)mm、(0.51±2.75)mm、(-0.37±2.14)mm;当三个方向大于2 mm时进行位置修正,修正后重新进行CBCT扫描和匹配得到新的三个方向的偏差,X为(0.07±0.59)mm、Y为(0.07±0.80)mm、Z为(-0.02±0.75)mm;治疗完成后再扫描36次,匹配得到的偏差三个方向X、Y、Z分别为(0.19±0.59)mm、(0.15±0.73)mm、(-0.08±0.72)mm;用矩阵电离室验证调强计划相对剂量,对于单野,Gamma值为88.2%～99.2%,对于整个计划Gamma值为90.2%～99.7%。绝对剂量验证主要是对等中心点、剂量均匀区、高剂量区、较低剂量区、高梯度区选择5个点进行检测共完成160个点,百分偏差范围为-3.9%～4.2%。结论:通过在线的摆位修正和调强计划的个体化验证,可保证鼻咽癌调强放疗的位置和剂量的准确;利用摆位误差计算得到的CTV-PTV外扩边界,可能对增加疗效和减小正常器官副反应有重要意义。     

利用锥形束CT研究头颈部肿瘤在放射治疗中的摆位误差

应用医科达锥形束CT(CBCT)可以研究调强放射治疗中摆位误差的规律。本文入组了本院2009年10月-2010年10月间治疗的头颈部肿瘤240例,获取患者初次治疗的CBCT与计划CT的图像配准误差,分别统计线性方向(X、Y、Z)和旋转方向(U、V、W)误差(对应三个轴的旋转误差)。根据结果可得,在线性摆位误差中以Y和Z方向比较显著,旋转误差中以V(对应Y轴的旋转误差)轴最为显著,U和W轴旋转误差相似。在实际摆位中应注意误差比较大的方向,切实提高摆位的准确性。因此CBCT监测误差对提高放疗精度有广泛意义。     

图像引导下头颈部肿瘤固定装置改良的误差分析

目的：在调强放射治疗过程中,采用同样的放射治疗手段（高能X线或电子线治疗）,而通过改良头颈部体位的固定装置,能有效减少放射治疗摆位中产生的随机误差。方法：随机选取不同固定装置的两组鼻咽癌患者各82人,应用Varian Trilogy直线加速器对每位患者进行一周一次的CBCT扫描,并与计划系统的定位CT图像进行在线校准匹配,得到X（左右）、Y（头脚）、Z（腹背）三个方向上的实时摆位误差。采集两组患者所有的摆位误差数据进行对比分析。结果：旧固定装置摆位误差X方向约0.0984 cm,Y方向0.1870 cm,Z方向约0.0979 cm;新固定装置摆位误差X方向约0.0801cm,Y方向0.1027 cm,Z方向约0.0889 cm（注：X代表Lateral,Y代表Longitudinal,Z代表Vertical）。两组固定装置在X方向和Z方向上摆位误差区别不大,但新固定装置在Y方向上明显提高了放射治疗的精确性,大大减少了随机误差。结论：有效地使正常组织受到最少照射和提高肿瘤的局部控制率,减少正常组织并发症,治疗体位的精确最为关键。通过改良体位固定装置,严格按照CBCT验证后的数据摆位,能有效减少来自摆位的随机误差。同时,保证了治疗体位的精确性和重复性,提高了放疗精度。     

红外定位系统在胸上段食管癌放射治疗中应用

目的探讨红外定位系统(OPS)在胸上段食管癌精确放射治疗中的应用价值。方法选择经病理诊断证实的胸上段食管癌患者30例,其中男性19例,女性11例;年龄58～79岁,中位年龄69岁。随机分为试验组和对照组,每组15例。试验组使用热塑体膜固定加OPS定位小球校准摆位,对照组仅使用热塑体膜固定摆位。首次治疗前2组均行锥形束CT(CBCT)扫描,以后每周行1次CBCT扫描,匹配CBCT适时扫描图像与CT定位图像,对两组图像左右方向(X)、头脚方向(Y)、腹背方向(Z)三个方向的误差值进行分析,并记录放射治疗中和放射治疗后的不良反应。结果试验组摆位误差X[(1.9±0.7) mm]、Y[(2.9±1.2) mm]、Z[(1.2±0.7) mm]小于对照组摆位误差[X(2.3±1.3) mm、Y(3.9±1.7) mm、Z(2.2±1.1) mm]。两组数据差异均有统计学意义(t=11.34、20.03、17.21,P 0.05)。试验组在X、Y、Z三个方向上的MPTV值分别是3.08 mm、5.03 mm、2.59 mm,明显小于对照组在X、Y、Z三个方向上MPTV值(4.86 mm、6.98 mm、4.29 mm)。两组放射性食管炎发生率比较,差异无统计学意义(P 0.05)。结论 CBCT结合OPS能有效提高摆位精度,减少摆位误差,增加摆位重复性,从而提高疗效,减少患者副反应的发生。     

乳腺癌放疗中两种体位固定方式应用比较

目的:应用千伏级CBCT研究乳腺体架固定与真空垫网膜两种不同固定方式的摆位误差。 方法:选取60例乳腺癌保乳术后调强放疗患者,分为试验组和对照组。试验组采用乳腺体架固定方式,对照组采用体部固定底板+负压真空袋+热塑成型网罩体位固定方式。两组患者放疗前行CBCT扫描并在线匹配,得出左右、上下、前后方向摆位误差,对两组患者摆位误差行独立样本t检验。试验组患者每周扫描一次CBCT,连续扫描4周,对其结果行q检验,验证4次扫描的重复性。 结果:试验组患者左右、上下、前后方向的摆位误差分别为（0.27±3.61）、（0.63±4.19）、（-0.37±5.05） mm,对照组的分别为（0.64±3.25）、（-2.03±4.51）、（2.47±2.67） mm,两组在上述方向比较,t=-0.46、2.55、-2.79,P=0.650、0.014、0.007,Y轴和Z轴有统计学意义。乳腺托架患者X、Y、Z三个轴4次扫描重复性检验结果显示无统计学意义（P>0.05）。结论:在X轴方向,两种固定方式无差别,在Y轴和Z轴方向,采用乳腺体架固定方式优于采用体部固定底板+负压真空袋+热塑成型网罩体位固定方式,而且采用乳腺托架的患者重复性比较稳定。     

鼻咽癌放疗旋转与平移误差的相关性

【摘 要】 目的:研究放射治疗摆位时旋转、平移误差的相关性,探索减少分次放疗摆位误差的方法,以提高肿瘤放疗摆位的稳定性与精确性。 方法:收集2015年7月至2017年12月期间接受调强放疗的70位鼻咽癌患者,按首次摆位旋转误差值进行分类:将旋转误差＜2°设为对照组;旋转误差≥2°设为研究组。所有病例连续1周行锥形束CT扫描。首次放疗前对校正前、后分别进行一次锥形束CT扫描。 结果:对照组首次摆位测得X、Y、Z方向校正前、后误差为:（1.05±0.73）、（1.20±0.74）、（1.44±1.20） mm;（0.43±0.29）、（0.41±0.25）、（0.39±0.30） mm。研究组首次摆位测得X、Y、Z方向校正前、后误差为:（1.17±0.91）、（1.61±1.27）、（1.43±0.82） mm;（0.62±0.35）、（0.83±0.39）、（0.77±0.44） mm。校正前摆位误差无显著性差异（P>0.05）;校正后研究组摆位误差显著大于对照组（P<0.05）。对照组首次摆位、分次间摆位通过率为:88.57%、82.86%、71.43%和97.10%、97.10%、94.86%。研究组首次摆位、分次间摆位通过率为:71.43%、60.00%、68.57%和89.71%、82.29%、83.43%。放疗前首次摆位X、Y轴方向摆位误差通过率对照组高于研究组（P<0.05）,Z轴无显著性差别（P>0.05）;分次间摆位X、Y、Z轴方向摆位误差通过率对照组都高于研究组（P<0.05）。在X、Y、Z方向上研究组外放边界较对照组分别增大0.84、1.19、1.30 mm。旋转误差分布结果显示RX与Z轴有强相关,与Y轴中等相关;RY与X、Y、Z轴均为中等相关;RZ与X轴有强相关,与Y轴中等相关。 结论:放射治疗过程中旋转误差对平移误差影响较大,旋转误差较大时平移误差也较大,尤其在放疗过程中分次间误差显著增大。减少旋转误差能有效地提高鼻咽癌放疗摆位精确度与稳定性。     

OSMS在腹部肿瘤放疗摆位中的应用

目的:通过与锥形束计算机断层扫描（CBCT）参照对比，探讨光学表面监测系统（OSMS）在腹部肿瘤放疗中摆位的作用，探讨OSMS的摆位精度及其应用价值。方法:选取4名腹部肿瘤患者，应用体表“＋”标记与激光灯进行治疗前摆位，行CBCT同时进行OSMS运行前的验证，分别记录OSMS和CBCT提供的配准信息，记录X（左右）、Y（头脚）与Z（前后）方向的平移误差。应用Pearson方法分析摆位误差的相关性、系统误差与随机误差，并用Bland-Altman方法评估OSMS的置信空间。计算常规方法摆位以及经过OSMS摆位后95%的剂量偏移靶区体积的k值。结果:研究发现OSMS与CBCT的摆位精度具有很好的相关性，X、Y与Z方向的相关系数分别为0.628、0.858、0.682。OSMS摆位在X、Y与Z方向的系统误差±随机误差分别为（0.01±0.33）、（-0.14±0.64）、（0.13±0.41） mm，k值为（0.801 9±0.704 4）%。结论:OSMS在实际应用中体现出与CBCT配准数据的一致性，可以摆脱CBCT的引导独立使用，精度较高。     

鼻咽癌治疗次间摆位误差变化及主观因素影响研究

目的基于锥形束CT(CBCT)配准误差研究鼻咽癌治疗次间摆位误差变化和治疗工作人员主观因素对误差的影响。方法20例鼻咽癌患者,其中男性12例,女性8例;年龄31～65岁,中位年龄44岁。对其进行放射治疗,每周1次治疗前摆位CBCT扫描,在X射线容积成像(XVI)系统中与计划CT图像进行匹配,获得X、Y、Z轴平移和绕各轴旋转误差。与误差限值(平移方向<2 mm,旋转方向<2°)对比,任意一个方向大于阈值,通过六维遥控床进行自动的摆位误差校正。误差调整后再次扫描并配准获取调整后的误差。分析鼻咽癌摆位误差随着治疗变化的趋势。同时根据工作人员分组(4组)统计摆位校正的频率,分析治疗人员的主观因素对摆位误差的影响。结果在20例的第1周至第6周的数据中,Y轴和Z轴平移摆位误差及Y轴旋转有逐步减少的趋势。对4组工作人员摆位校正频率统计对比,第1组为45.61%,第3组为16.13%,差异有统计学意义(P<0.05);第2组与第4组差别不大(58.82%vs 50.00%)。结论基于CBCT校正鼻咽癌摆位误差随着治疗的进行,有一定的减小。而工作人员主观因素对误差的产生有一定的影响,应采取积极可行的措施减少这一影响。     

不同固定技术对食管癌放射治疗精度的影响

目的 探讨在线红外引导改良一体板联合颈胸膜固定技术减少食管癌患者的放射治疗摆位误差与提高摆位重复性。方法 选择食管癌患者144例，其中男性68例，女性76例；年龄42～77岁，平均年龄60.5岁（标准差13.4岁）；临床分期Ⅰ期42例，Ⅱ期65例，Ⅲ期37例。随机分为在线红外引导改良一体板联合颈胸膜固定组（试验组）72例，三维激光灯引导真空垫+翼型板固定组（对照组）72例。运用Elekta Synergy直线加速器机的锥形束CT(CBCT)对两组患者体位进行扫描，借助X射线容积成像系统对CBCT图像与定位CT图像进行配准得出摆位误差后对其进行统计学分析。结果 试验组在X、Y、Z轴向平移误差为（1.76±0.99） mm、（1.45±0.78） mm、（1.38±0.81） mm，最大值为3.5 mm、3.7 mm、5.2 mm，验证通过率为98.61%、100.00%、98.61%；旋转误差为（1.37±0.90）°、（1.25±0.78）°、（1.39±0.90）°，最大值为2.5°、3.6°、3.7°，验证通过率为98.61%、100.00%、97.22%。对照组在X、Y、Z轴向平...     

局部晚期食管癌放射治疗两种固定方式的锁骨上区动度比较分析

目的比较使用胸腹平架和颈胸一体架固定装置的局部晚期食管癌放射治疗患者锁骨上区的摆位误差的差异,分析两种装置固定效果的优劣。方法回顾性分析50例局部晚期食管癌含锁骨上区放射治疗的患者锥形束计算机断层(CBCT)图像,分别使用胸腹平架(A组)和颈胸一体架(B组)固定,两组均含25例病例,其中A组获取175次CBCT图像,B组获取230次CBCT图像。分别分析两组病例摆位误差的大小,并分别测量肩锁关节的移动幅度和三维空间位移。结果胸腹平架组(A组)和颈胸一体架组(B组)的摆位误差的差异明显,尤其平移误差X(左右方向)和Z(腹背方向)(P<0.001);旋转误差Rx(矢状面)(P<0.001);Ry(横断面)(P<0.05)。胸腹平架组和颈胸一体架组的肩锁关节动度ΔX、ΔY、ΔZ,分别是(0.10±0.10)cm和(0.08±0.08)cm、(0.14±0.13)cm和(0.11±0.11)cm、(0.16±0.12)cm和(0.11±0.12)cm。肩锁关节的三维空间位移是(0.27±0.14)cm和(0.20±0.14)cm(P<0.001)。结论在控制旋转角度对靶...     

基于锥形束CT研究肺癌图像引导放疗的内靶区外放边界值

目的：研究肺癌锥形束CT图像引导放疗联合在线配准方式的内靶区外放边界。方法：选取24例肺癌患者,应用医科达Synergy加速器行CBCT扫描,将获取的CBCT图像与计划4DCT图像配准,得到患者放疗时三维方向上的平移摆位误差和旋转误差,XVI系统配合治疗床进行在线校正,并计算内靶区外放边界值。结果：24例患者共行380次CBCT扫描,校正前后：左右、头脚、前后方向的外放值M分别为5．3mm、8．6mm、3．8mm和2．2mm、1．8mm、1．1mm。校正前后旋转误差数据结果显示,RⅣ、R）,轴向上有统计学意义（t=2．817,P=-0．005;产一3．481,P=0．001）,Rz轴上差异无统计学意义（t=0．554,P=0．580）。结论：肺癌患者采用CBCT下图像引导放疗可显著缩小ITV外放范围,提高放疗精度,有效降低正常组织受照射范围,提升肿瘤放疗剂量,弥补手术局部复发率高的劣势。     

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。     

kV级锥形束CT在图像引导放疗中的应用

目的：评价kV级锥形束CT（CBCT）在图像引导放射治疗（IGRT）中的临床价值。方法：92例行IGRT的患者分为头颈组、胸腹组和盆腔组,通过868次图像配准统计配准结果,判断中心移位误差,同时观察配准满意患者计划PTV轮廓包绕实体靶区的程度,并进行统计学分析。结果：头颈组、胸腹组和盆腔组在X（左右）的移位分别为1.7mm±1.1 mm、1.7mm±1.4 mm和1.3mm±0.9 mm,在Y（头脚）方向上分别为1.9 mm±1.2mm、2.5 mm±1.9 mm和2.4 mm±1.5mm,在Z（腹背）方向上分别为1.6 mm±1.0 mm。1.6mm±1.1 mm1.3 mm±0.9mm,且个体差异较大,配准满意后计划PTV轮廓包绕实体靶区,包绕满意率达95.2%（826/868）,包绕一般满意率达98.8%（858/868）,包绕尚可率达100%（868/868）,未出现包绕危险现象。结论：kV级CBCT是开展IGRT的理想设备,可以提高照射精度,建议临床在PTV Margin外放时作相应减少。     

BodyFIX联合腹压板在肝癌大剂量放射治疗中的应用

目的:利用BodyFIX联合腹压板这一固定装置,通过抑制患者呼吸幅度,对使用BodyFIX联合腹压板和普通真空袋两组病人的摆位误差进行分析比较,评价BodyFIX联合腹压板这一装置的优缺点及其用于肝癌大剂量放射治疗的临床意义。 方法:选择20例原发性肝癌患者（BodyFIX联合腹压板和普通真空袋组各10例）,采用立体定向放射治疗,分割剂量6.5 Gy/次,照射次数均为6次,隔日1次。所有患者每次治疗前均行锥形束CT扫描,记录并分析两组摆位误差大小。 结果:普通真空袋组病人在X（左右）、Y（上下）、Z（前后）3个方向上的线性误差为（0.28±3.19）、（-2.22±5.75）、（-0.66±3.85） mm,对应外放边界MPTV为8.06、13.92、9.78 mm;而使用BodyFIX联合腹压板组病人为（2.14±2.61）、（-1.94±3.78）、（0.22±2.50） mm,对应MPTV为6.57、7.57、5.98 mm。线性误差比较得出P值在X（左右）、Y（上下）、Z（前后）3个方向上分别为0.480、0.003、0.001,差异在Y和Z方向上有统计学意义。 结论:BodyFIX联合腹压板这一固定装置与普通真空袋相比,其优势在于可限制患者呼吸运动幅度,减小摆位误差,缩小靶区外放边界,对增加分次放疗剂量,提高肝癌放疗疗效有着重要的临床应用价值。     

不同配准方式下鼻咽癌千伏级CBCT图像引导放疗的摆位误差

目的:比较鼻咽癌千伏级锥形束CT（CBCT）不同配准方式得出的配准结果,为摆位修正提供参考。方法:回顾性分析2018年5月~2019年8月在广州医科大学附属肿瘤医院进行治疗的100例鼻咽癌患者的CBCT图像。按照大区域（Large）即全扫描范围、小区域（Small）即计划靶区范围、骨性（Bone）、灰度（Grey）的不同组合方式,对千伏级CBCT图像分别采用大区域骨性（LB）、大区域灰度（LG）、小区域骨性（SB）、小区域灰度（SG）这4种方式进行配准,并对平移误差和旋转误差结果进行分析。结果:4种方式等中心点平移误差均值范围为-0.29~1.07 mm,旋转误差均值范围为-0.10°~0.61°。除LB与SB在Y方向的平移误差存在显著性差异（P=0.00）之外,其余平移和旋转误差均无显著性差异（P=0.05~0.82）。LG与SG的所有平移和旋转误差均无显著性差异（P=0.14~0.64）。而LG与LB相比除Y方向的平移和旋转误差无显著性差异（P=0.67, 0.57）外,其余所有误差均有显著性差异（P=0.00~0.02）。SB与SG相比除X方向平移误差和Y方向旋转误差无显著性差异（P=0.36, 0.72）外,其余所有误差均有显著性差异（0.00~0.02）。Pearson相关性分析表明三维方向上所有平移和旋转摆位误差结果均呈正相关（R=0.48~0.98, P<0.01）。采用LG和SG进行配准得出的摆位误差在X、Y、Z平移和旋转方向上的95％一致性限度分别为［1.19, -1.25］、［0.95, -1.01］、［1.13, -1.31］和［0.80, -0.85］、［0.69, -0.60］、［1.02, -1.13］。按照2 mm和2°界值标准二者摆位误差具有一致性。结论:在鼻咽癌的图像引导放疗中用千伏级CBCT进行自动模式下的图像配准时,三维方向上的配准结果可能因骨性或灰度配准方式的不同而有差别。配准区域选择靶区或全扫描范围时,配准结果差异不明显。