胸部肿瘤影像引导放疗剩余摆位误差分析

目的 量化分析胸部肿瘤影像引导放疗剩余摆位误差,为制定合理的临床靶体积（CTV）到计划靶体积（PTV）外放边界提供依据。方法 收集2008年3月至2008年8月,在复旦大学附属肿瘤医院行根治性放疗的胸部肿瘤患者21例,1例患者自动退出,20例进入最终研究分析。每周行一次千伏锥形束CT（KVCBCT）引导分析。以2mm作为摆位误差是否在线校正的界值,分析在线校正前、后患者的摆位误差。结果 20例患者共获取225幅KVCBCT影像。采用KVCBCT引导放疗技术校正前,患者在前后（anterior posterior, AP）、 上下(superior inferior, SI)和左右(left right, LR)三个方向上的摆位误差分别为：（-0.2±4.6）mm、（0.5±4.5）mm和（ 0.8±4.4）mm。根据van 等［5］提供的公式：2.5∑+0.7σ, CTV到PTV的预留边界应设定为12mm。采用KVCBCT在线引导放疗技术校正后,患者在LR、SI和AP三个方向上的剩余摆位误差分别为：（-0.2±1.3）mm、（0.1±1.3）mm和（0.3±1.3）mm,CTV到PTV的预留边界应设定为3mm。结论 采用KVCBCT在线引导放疗技术可以减少患者摆位误差,提高治疗精确性、保证治疗质量。     

利用CBCT联合六自由度治疗床研究宫颈癌术后放疗摆位误差及CTV外放边界

目的 利用千伏级CBCT联合HexaPOD evo RT六自由度治疗床研究宫颈癌术后盆腔放疗摆位误差,推算CTV外放边界。方法 采用医科达AXESSE^TM直线加速器治疗宫颈癌术后患者17例。所有患者常规摆位后CBCT,治疗床在线校正后再次CBCT,治疗后再次CBCT,分别获得XVI。与计划CT图像配准后,即可获得患者左右、上下、前后方向平移及旋转误差,分析摆位误差及CTV外放边界。采用配对t检验差异。结果 CBCT校正前后均为304次,治疗后68次。所有患者分次间左右、上下、前后方向平移误差和旋转误差经在线校正后均减小,校正前/后绝对值的平均值分别为2.42 mm/0.42 mm、3.55 mm/0.47 mm、3.26 mm/0.27 mm和1.24°/0.24°、0.70°/0.32°、0.57°/0.12°(P=0.036、0.000、0.000、0.002、0.000、0.004)。考虑分次内摆位误差影响,治疗床校正后CTV外扩边界在左右、上下、前后方向上分别为2.24、3.32、2.20 mm。结论 宫颈癌术后患者CBCT联合六维治疗床在线校正可明显减小6个方向分次间摆位误差,且能缩小CTV外放边界。     

影像引导技术辅以6自由度治疗床调整对宫颈癌患者摆位误差及靶区偏移的影响

目的:探讨在治疗过程中患者产生的平移误差及旋转误差对靶区位置的影响,6自由度治疗床在治疗过程中的作用及靶区外放边界的变化.方法:顺序入组10例宫颈癌术后患者,所有患者常规摆位后行在线锥形束CT(CBCT)得出摆位误差后,联合6自由度治疗床进行调整,而后立即行第二次CBCT,治疗后行第三次CBCT,将所有摆位误差结果记录...     

影像引导乳腺癌调强放疗的临床研究

[目的]分析影像引导在降低乳腺癌放疗摆位误差中的影响。[方法]2012年1月至2012年7月收治乳腺癌28例采用调强放疗,肿瘤剂量为50Gy,保乳患者瘤床加量10Gy。采用影像引导放疗,放疗前行锥形束CT（CBCT）扫描,校正后记录摆位误差,治疗床纠正后再行CBCT扫描,记录摆位误差,比较两次摆位误差。[结果]患者治疗前左右方向（x轴）、头脚方向（Y轴）和腹背方向（Z轴）的摆位误差分别为0．24±0．21cm,0．44±0．32cm,0．20±0．2lcm,治疗床纠正后的摆位误差分别为0．06±0．08cm,0．08±0．08cm,0．06±0．09cm,两组误差值比较均有统计学意义（P值均〈0．05）。随访6—12个月,28例患者无一例出现放射性心肺损伤。急性皮肤反应1级10例,无2级及2级以上反应。[结论]CBCT引导乳腺癌调强放疗降低了摆位误差,提高了放疗精度．正常组织反应可耐受。     

食管癌图形引导的放射治疗(IGRT)6个自由度摆位误差研究

目的 肿瘤患者在接受放射治疗的过程中,会因各种原因引起摆位误差,影响放射治疗的准确性.因此有必要利用锥形束CT在线研究食管癌六个自由度的摆位误差,为临床提供数据.方法 采用图像引导的放射治疗(imageg uidedr adiotherapy,IGRT) 的锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)影像技术获得患者左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)3个方向的线性摆位误差以及分别以X、Y、Z轴旋转形成相应的U、V、W旋转摆位误差.对食管癌患者146次治疗前摆位后、摆位误差调整后及治疗后获取348个CBCT信息,通过系统配有的匹配功能,获取的CBCT 图像与计划CT 图像相匹配,获取线性误差和旋转误差,分析其摆位误差.结果 将计划CT作为参考标准,治疗前摆位后的摆位误差呈近似正态分布,系统误差(均数)±随机误差(标准差)在X、Y、Z、U、V、W6个自由度分别为(0.85±3.56)mm、(1.82±4.00)mm、(-2.31±2.10)mm、(0.59±0.85)°、(0.29±1.30)°、(0.40±0.86)°.误差调整后再次CBCT,结果 显示摆位误差明显缩小 (P＜0.05).结论 食管癌放射治疗摆位误差在Y、Z方向上较为明显,个别患者还有较大的旋转误差,通过CBCT测量食管癌患者治疗前的摆位误差,并行6个自由度的在线调整误差,可明显减小平面误差和旋转误差,提高放疗准确性.     

旋转摆位误差对乳腺癌保留乳房术后放疗剂量分布的影响

目的 评估旋转摆位误差对乳腺癌保留乳房术(BCS)后放疗靶区和危及器官(OARs)剂量分布的影响。方法 仿真人模体仰卧固定于乳腺托架并进行计算机断层扫描(CT)模拟定位。调节乳腺托架倾角模拟俯仰(pitch)±2.5°旋转摆位误差;计划设计期间,改变直线加速器机头角和床角分别模拟滚动(roll)和偏斜(yaw)±3.0°旋转摆位误差。在不引入旋转的CT图像空间设计左侧BCS后放疗计划。保持该计划参数不变,分别移植到引入不同轴向旋转的CT图像空间中进行剂量计算。采用裂区方差分析比较计划靶区(PTV)和OARs剂量-体积参数差异。以PTV_{V50 Gy}描述靶区受到处方剂量50 Gy覆盖的百分体积。结果 Pitch(F=1 178.38,P<0.001)和roll(F=10.67,P=0.001)旋转下的PTV_{V50 Gy}差异有统计学意义;yaw旋转下的PTV_{V50 Gy}差异无统计学意义,F=0.91,P=0.419。Pitch 0°、2.5°与-2.5°组间误差对PTV_{V50 Gy}影响两两比较差异均...     

鼻咽癌调强放疗中的摆位误差

[目的]用电子射野图像器件(EPID)拍摄的射野片研究调强放疗治疗鼻咽癌过程中的摆位误差。[方法]比较8例接受调强放疗的初治鼻咽癌患者的数字重建影像(DRR)和EPID图像,得到各个骨性标志间各个方向的偏差,分别以左右、前后和头脚方向上的最大偏差代表该方向的摆位误差。[结果]3个方向的摆位误差范围是-5mm到5.5mm,平均值是(-0.87±1.3)mm,(-0.28±1.5)mm和(-0.55±1.6)mm,大于2mm的误差分别占17.3%、14.3%和17.3%,且各次治疗的摆位误差之间无显著性差异。[结论]鼻咽癌调强放疗的误差在可以接受的范围,而且各次治疗间也没有显著差异,首次治疗时拍摄射野片验证是非常重要的。     

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。     

放疗中床高变化与摆位误差的相关性研究

目的探讨放疗中床高变化对摆位误差的影响。方法随机选取100例胸腹部肿瘤患者,应用CBCT对其前3次治疗摆位误差进行测量,测量值分别标记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组。Ⅰ组目的是寻找肿瘤中心,确定治疗床高度H1;Ⅱ组是尚未对治疗床高度进行限制时的摆位误差;Ⅲ组是对治疗床高度进行限制后的摆位误差。结果Ⅱ组测量的摆位误差在X轴为（2.48±1.18）mm、Y轴为（2.33±1.09）mm、Z轴为（2.46±1.01）mm。Ⅲ组测量的摆位误差在X轴为（2.35±1.01）mm、Y轴为（2.04±0.90）mm、Z轴为（2.09±0.92）mm。对Ⅱ、Ⅲ两组摆位误差进行统计学处理,结果显示：两组摆位误差X轴比较无统计学意义（P〉0.05）,Y轴比较有统计学意义（P〈0.05）,Z轴比较有统计学意义（P〈0.05）。结论在放疗摆位中,对治疗床高限制后能减少摆位误差,将治疗床高作为放疗摆位的一个参考依据,有利于放疗质量保证（QA）的实施。     

影像引导食管癌放射治疗研究进展

放射治疗在食管癌治疗中扮演了重要的角色。历经数十年,放疗技术取得了长足的进步,剂量适形性和摆位精准性不断提高,取得了较好的疗效。近年来,使用各种在线成像手段,在分次治疗前或治疗中获取患者影像,跟踪肿瘤靶区及周围器官位置、形状和密度的改变,引导调整摆位或修改治疗计划的影像引导放疗技术广泛进入临床应用。影像引导放疗可缩小治疗分次之间的摆位误差,有望进一步提高治疗增益比,减少放疗副反应。本文基于现有证据,对影像引导在食管癌放疗中的研究进展进行了综述,以期为该技术的临床推广应用提供参考。     

Assessment of patient setup errors in IGRT in combination with a six degrees of freedom couch

PurposeThe range of patient setup errors in six dimensions detected in clinical routine for cranial as well as for extracranial treatments, were analyzed while performing linear accelerator based stereotactic treatments with frameless patient setup systems. Additionally, the need for re-verification of the patient setup for situations where couch rotations are involved was analyzed for patients treated in the cranial region.Methods and MaterialsA total of 2185 initial (i.e. after pre-positioning the patient with the infrared system but before image guidance) patient setup errors (1705 in the cranial and 480 in the extracranial region) obtained by using ExacTrac (BrainLAB AG, Feldkirchen, Germany) were analyzed. Additionally, the patient setup errors as a function of the couch rotation angle were obtained by analyzing 242 setup errors in the cranial region. Before the couch was rotated, the patient setup error was corrected at couch rotation angle 0° with the aid of image guidance and the six degrees of freedom (6DoF) couch. For both situations attainment rates for two different tolerances (tolerance A: ±0.5 mm, ±0.5°; tolerance B: ±1.0 mm, ±1.0°) were calculated.ResultsThe mean (± one standard deviation) initial patient setup errors for the cranial cases were -0.24 ± 1.21°, -0.23 ± 0.91° and -0.03 ± 1.07° for the pitch, roll and couch rotation axes and 0.10 ± 1.17 mm, 0.10 ± 1.62 mm and 0.11 ± 1.29 mm for the lateral, longitudinal and vertical axes, respectively. Attainment rate (all six axes simultaneously) for tolerance A was 0.6% and 13.1% for tolerance B, respectively. For the extracranial cases the corresponding values were -0.21 ± 0.95°, -0.05 ± 1.08° and -0.14 ± 1.02° for the pitch, roll and couch rotation axes and 0.15 ± 1.77 mm, 0.62 ± 1.94 mm and -0.40 ± 2.15 mm for the lateral, longitudinal and vertical axes. Attainment rate (all six axes simultaneously) for tolerance A was 0.0% and 3.1% for tolerance B, respectively. After initial setup correction and rotation of the couch to treatment position a re-correction has to be performed in 77.4% of all cases to fulfill tolerance A and in 15.6% of all cases to fulfill tolerance B.ConclusionThe analysis of the data shows that all six axes of a 6DoF couch are used extensively for patient setup in clinical routine. In order to fulfill high patient setup accuracies (e.g. for stereotactic treatments), a 6DoF couch is recommended. Moreover, re-verification of the patient setup after rotating the couch is required in clinical routine.     

食管癌三维适形放疗中摆位误差对剂量学影响的研究

目的 测量食管癌患者三维适形放疗过程中的摆位误差,分析摆位误差对大体肿瘤体积(GTV)、临床靶体积(CTV)和周围正常组织受照剂量的影响,探讨计划靶体积(PTV)外放范围的合理性.方法 对42例食管癌患者用电子射野影像装置测量其摆位误差,每例患者接受摆位验证6次(1次/周).在治疗计划系统上模拟实际摆位误差,评价实际治疗过程中GTV、CTV和周围正常组织的受照剂量.结果 42例食管癌患者左右、前后、头脚方向摆位系统误差分别为-2.31、-0.55、-0.16mm,随机误差分别为4.42、4.35、4.48 mm.摆位误差使食管癌患者GTV 95%体积接受的剂量(D95)与原治疗计划相比降低了32 cGy,CTV D95降低了88 cGy.原计划和结合摆位误差计划的全肺接受20 Gy照射体积占全肺体积的百分比(V20)分别为22.49%和22.02%,心脏平均剂量分别为2077.62 cGy和2036.23 cGy.原计划中无一脊髓受量超过4500 cGy,结合摆位误差计划中18例脊髓最大剂量超过4500 cGy,其中1例最大剂量为5503.90 cGy.结论 摆位误差使GTV、CTV的受照剂量有所下降,双肺、心脏受照剂量未见明显变化,部分患者脊髓最大剂量超过耐受量.     

改进型腹板在直肠癌术后放疗中的应用

目的 简述改进型腹板在直肠癌术后放疗中的应用方法,并探讨其对摆位重复性的影响.方法 对改进型腹板的应用方法进行说明,运用锥形束CT对使用常规型腹板、改进型腹板放疗患者的分次内及分次间摆位误差分别进行测量,并对数据进行分析,得出结论.结果 运用常规型腹板患者分次内摆位误差在x轴差异无统计学意义（P＞0.05）,在v、z轴差异均有统计学意义（均P＜0.05）;分次间摆位误差在x轴差异无统计学意义（P＞0.05）,在v、z轴上差异均有统计学意义（均P＜0.05）.运用改进型腹板患者分次内摆位误差及分次间摆位误差在x、v、z轴上差异均无统计学意义（均P＞0.05）.结论 运用改进型腹板固定对摆位误差重复性的控制方面比常规型腹板更具有优势,有利于提高患者治疗的准确性.     

食管癌患者螺旋断层治疗的摆位误差分析

目的 利用TOMO自带的MVCT图像引导系统,分析食管癌患者治疗摆位误差,指导计算CTV到PTV外扩间距。方法 随机抽取2016年间64例在我院接受TOMO治疗的食管癌患者,在每次摆位后行MVCT获得图像,并将其与定位时KVCT图像进行配准。记录患者在x、y、z轴平移和横截位旋转(roll)摆位误差并行t检验或单因素方差分析。利用M= 2.5∑+0.7δ计算PTV的外扩间距。结果 颈段、胸上段、胸中段、胸下段的CTV-PTV外扩间距在x、y、z轴向略有不同;胸上段食管癌患者使用头颈肩膜固定在y轴向平均摆位误差低于体膜固定(P=0.000);体膜固定时第5、6周z轴摆位误差略小于前几周(P=0.036);3种图像配准模式得出的摆位误差相近(x轴P=0.868,y轴P=0.491,z轴P=0.169,roll方向P=0.985)。结论 食管癌患者摆位误差较大,TOMO自带的图像引导系统MVCT可以很大程度减少摆位误差,确保每次治疗精度。同时建议临床上在不同食管癌分段使用不同CTV-PTV外扩间距。胸上段食管癌患者建议使用头颈肩膜来固定。     

直肠癌IMRT中患者体重下降与位移误差的相关性研究

目的 研究因放疗反应引起的直肠癌患者体重随时间变化趋势及位移误差与体重下降关系并以此制定不同治疗时期图像引导策略。方法 选取2016年间术后直肠癌患者24例。疗前记录每次体重、每周不同频率CBCT,并与计划CT进行在线配准,得到疗前位移误差。配对t检验差异,Pearson法分析位移误差与体重下降关系。结果 24例患者共进行456次体重监测,456次CBCT与配准。2例患者因中断治疗而排除。第1、2周体重无明显变化,第3周体重平均下降1.53 kg,第4周平均下降2.48 kg,第5周平均下降3.24 kg。由CBCT在线配准得到上下、前后、左右方向平均位移误差分别为0.19、0.20、0.18 cm (第1周),0.18、0.17、0.15 cm (第2周), 0.20、0.22、0.21 cm (第3周),0.19、0.25、0.24 cm (第4周),0.34、0.33、0.31 cm (第5周)。相关分析显示体重下降会增大位移误差(上下,前后,左右方向的P值分别为:0.140、0.046、0.044)。结论 直肠癌放疗患者后期尤其第5周体重呈明显下降趋势并影响位移误差,建议在直肠癌治疗日程到第4、5周时密切监测患者体重下降趋势,酌情于治疗前增加CBCT图像引导次数,以确保治疗精准化和最优化。     

不同固定方式在前列腺癌质子重离子放疗六维治疗床中的使用价值及误差分析

目的 总结腹板热塑膜加真空垫与个体化定位泡沫垫在前列腺癌西门子质子重离子放疗六维治疗床中的使用价值及摆位误差,分析2种固定装置使用六维治疗床放疗的适用性。方法采用腹板热塑膜加真空垫固定的患者(19例)作为真空垫组,采用个体化定位泡沫垫固定的患者(19例)作为泡沫垫组。2组患者每次治疗前均通过西门子放疗设备的千伏级X线成像系统采集正、侧位正交野图像,与计划的数字重建图像手动配准。通过六维治疗床的移动获得侧向(治疗床面短轴方向)、头脚(治疗床面长轴方向)、前后(垂直与治疗床面方向)、等中心旋转(治疗床面沿等中心水平旋转)、横滚(以治疗床面长轴为中心的旋转)及俯仰(以治疗床面短轴为中心的旋转)6个方向的误差数据,并对6个方向上的误差数据进行双独立样本t检验。结果 真空垫组和泡沫垫组得到的误差数据分别为452和436组。真空垫组和泡沫垫组在侧向、头脚、前后、等中心旋转、俯仰以及横滚6个方向的误差均值和标准差分别为(0.63±0.48) cm∶(0.33±0.24) cm (P=0.000)、(0.40±0.3) cm∶(0.31±0.25) cm (P=0.0001)、(0.69±0.61) cm∶(0.82±0.69) cm (P=0.006)、0.65°±0.47°∶0.32°±0.25°(P=0.000)、1.05°±0.95°∶1.16°±0.94°(P=0.100)以及0.67°±0.56°∶0.40°±0.36°(P=0.000)。2个组误差均值和标准差的最大值均是俯仰方向。结论 使用六维治疗床放疗时建议根据患者的实际情况将腹板热塑膜加真空垫与个体化定位泡沫垫2种固定方式优势互补,互相结合,并使用个性化足部固定器固定足部以进一步减小股骨头区域的不确定性。     

面罩及乳腺托架固定下乳腺癌保乳术后放疗锁骨上下区摆位误差分析

目的 利用锥形束CT分析乳腺癌保乳术后全乳及锁骨上下区照射时使用头罩固定后的摆位误差,与不使用头罩固定时做比较,并计算两种不同固定方式的CTV-PTV外放边界。方法 选取2016-2018年于中国医学科学院肿瘤医院行保乳术后全乳加锁骨上下区放疗的乳腺癌患者,10例采用单纯乳腺托架固定体位,20例在托架基础上联合U型面罩固定。利用CBCT图像比较两组患者在不同方向上的摆位误差,并行独立样本t检验和χ²检验差异。用2.5Σ＋0.7δ计算CTV-PTV外放边界。结果 面罩组共110套图像,对照组共56套图像。对照组和面罩组在x、y、z轴向摆位误差分别为(0.212±0.174) cm和(0.272±0.242) cm (P=0.070)、(0.364±0.246) cm和(0.242±0.171) cm (P=0.001)、(0.423±0.302) cm和(0.364±0.269) cm (P=0.204)。对照组和面罩组在x、y、z轴向摆位误差位移量在0.5 cm以内的累积分布比例分别为91.07%和85.32%(P=0.294)、67.86%和89.91%(P=0.001)、67.86%和74.31%(P=0.381)。x、y、z轴向外放边界对照组分别为0.645、0.981、1.317 cm,面罩组分别为0.873、0.709、0.961 cm。BMI未超重患者在x轴向的摆位误差明显小于超重组患者(P=0.001)。结论 保乳术后照射全乳及锁骨上下区患者在使用乳腺托架的基础上加用面罩固定可显著改善头脚方向上的摆位误差。无论是否使用面罩固定,前后方向上的摆位误差较大,仍需进一步改良体位固定方法和优化摆位操作流程。BMI超重患者的摆位误差增大,在摆位时需特别关注,以保证放疗的精确度。     

自制“倾倒式”治疗床减小胸腹部肿瘤放疗摆位误差可行性与有效性

目的 CT模拟定位和放疗过程中均使用自制“倾倒式”治疗床进行摆位,探讨其减小摆位误差的可行性和有效性。方法 选取 2016年3-9月于肿瘤医院进行放疗的 22例胸腹部肿瘤患者,根据是否使用“倾倒式”治疗床随机分为2个组,每组 11例。试验组使用“倾倒式”治疗床实现患者由直立位转换至仰卧位,对照组采用常规的患者自主仰卧位。所有患者均在自主呼吸的状态下接受定位CT扫描,根据IGRT协作组的规范化建议进行图像配准。记录并分析CBCT扫描平移误差和旋转误差配准数据,根据“四参数模型”计算2个组摆位误差。结果 试验组x、y、z轴向平移误差和范围分别为(-0.012±0.128)、(0.272±0.123)、(0.089±0.105) cm和 0.29~0.70、0.23~0.70、0.14~0.53 cm,对照组的分别为(0.006±0.198)、(-0.108±0.396)、(-0.096±0.176) cm和 0.27~0.75、0.56~2.08、0.34~0.89 cm。结论 自制“倾倒式”治疗床可以提高胸腹部肿瘤放疗的摆位重复性,减少摆位误差,尤其是y轴向上的摆位误差。