头颈部肿瘤两种放疗体位固定摆位误差分析

目的 应用千伏级锥形束CT（CBCT）对比分析头颈部肿瘤放疗中头枕+头颈肩面膜、真空气垫+头颈肩面膜两种体位固定技术的摆位误差。 方法 随机选取60例接受诊断及治疗的头颈部肿瘤患者（头枕+头颈肩面膜组29例、真空气垫+头颈肩面膜组31例）,治疗过程中每周行1次CBCT扫描,将所获取的CBCT图像与计划CT图像进行配准,得到左右、上下、前后方向的摆位线性误差,采用独立t检验对比两组数据的差异性。 结果 头枕+头颈肩面膜组在左右、上下、前后方向的摆位线性误差分别为：（0.07±1.70）、（0.45±1.53）、（0.39±1.62）mm,真空气垫+头颈肩面膜组在左右、上下、前后方向的摆位线性误差分别为：（-0.05±1.39）、（0.13±1.37）、（0.08±1.25）mm。两组在左右方向上的摆位线性误差比较差异无统计学意义（t=0.729,P＞0.05）,在上下和前后方向上的差异有统计学意义（t=2.093、2.039,P均＜0.05）。 结论 两种固定方式中头颈部肿瘤真空气垫+头颈肩面膜固定的患者摆位误差小,体位重复性好。     

千伏锥形束CT引导放疗系统最小误差与剩余误差分析

目的 分析千伏锥形束CT(kVCBCT)引导放疗系统可以发现的最小摆位误差和校正后剩余摆位误差。方法 采用小球(ball-bearing,BB)体模,比较经kVCBCT引导放疗系统得到的位移值与设定的位移值。设定的位移值分别为0.5、1.0、1.5和2.0 mm。侧向、纵向和垂直3个方向上的位移值均每日分析1次,共分析5次。校正后剩余摆位误差分析,采用CIRS Model 002LFC胸部体模,在侧向、纵向和垂直3个方向上均设置摆位误差,设置的数值为0、±5、±10和±15 mm。采用点标记法,共同配准体模的定位CT影像与kVCBCT影像,得出侧向、纵向和垂直3个方向上的摆位误差。根据配准结果移动治疗床,至侧向、纵向和垂直3个方向上摆位误差减少到最小。对校正位置后的体模再次行kVCBCT扫描,将再次获得的kVCBCT影像与定位CT采用点标记法配准,得到的侧向、纵向和垂直3个方向上的数值为经kVCBCT系统引导后剩余摆位误差。每日分析1次,共分析7次。结果 kVCBCT引导放疗系统可以发现的误差至少为0.5 mm。侧向、纵向和垂直3个方向上引导后剩余误差分别为(0.2±0.4)、(0.1±0.4)和(-0.4±0.3)mm,对3组数值行方差分析进行两两比较:侧向和纵向剩余误差无差别(P=0.63),垂直向和侧向剩余摆位误差的差异具有统计学意义(P=0.01),垂直向和纵向剩余摆位误差差异具有统计学意义(P=0.02)。结论 建立了kVCBCT引导放疗系统可以发现最小摆位误差和校正后剩余摆位误差的分析方法,kVCBCT引导放疗系统可以发现的误差至少为0.5 mm,侧向、纵向和垂直3个方向上引导后剩余误差约为1 mm。     

鼻咽癌调强放疗中摆位误差的变化趋势：基于千伏级锥形束CT的前瞻性研究

【摘要】目的：基于千伏级锥形束CT（kV-CBCT）分析鼻咽癌调强放射治疗（IMRT）中分次间摆位误差的变化趋势,提高放疗准确性。方法：64例鼻咽癌患者进行调强治疗,治疗过程中共进行9次kV-CBCT扫描来确定患者的位置,根据前三次摆位误差的规律来指导后续治疗中患者体位的摆放。分别将第1~3、4~6和7~9次 kV-CBCT扫描中患者的位置信息设为A、B和C组。比较三组的摆位及靶区边界误差的差异。结果：A组在X（左-右）、Y（头-脚）和Z（前-后）轴方向上的平移和旋转误差分别为(0.58±1.49)、(0.82±1.96)、(0.53±1.64)mm和0.60°±0.50°、0.82°±0.58°、0.62°±0.53°,B组分别为(0.28±1.08)、(0.44±1.35)、(0.11±1.15)mm和0.68°±0.70°、0.80°±0.52°、0.63°±0.49°,C组分别为(0.32±1.23)、(0.42±1.51)、(0.25±1.24)mm和0.61°±0.53°、0.62°±0.53°、0.60°±0.50°。A、B、C三组在X、Y、Z轴上计划靶区的外放边界（MPTV）分别为2.49、3.42、2.47mm,1.46、2.05、1.08mm和1.66、2.11、1.49mm。A组与B、C两组在X、Y、Z轴上的平移误差的差异有统计学意义（P＜0.05）,而B、C两组间的误差差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：在鼻咽癌调强放射治疗中,基于kV-CBCT扫描分析摆位误差的规律,能较好地降低后续治疗中的摆位误差。     

6D治疗床联合锥形束CT引导下妇科肿瘤摆位误差及计划靶区外放边界研究

目的 探究6D治疗床联合锥形束CT(CBCT)容积旋转调强(VMAT)治疗妇科肿瘤患者的摆位误差,以及其靶区外放边界的变化趋势。方法 妇科肿瘤术后患者20例,采用HexaPOD^TMevo RT 6D治疗床和kV级CBCT影像引导的容积调强放射治疗。所有患者常规摆位后均行校正前CBCT扫描,利用6D治疗床在线校正后,再次行CBCT扫描,治疗后第3次行CBCT扫描,分别获得校正前、校正后、治疗后X射线容积影像,所有容积图像与计划CT图像采用自动骨性标记和手动微调的配准方式,获得三维平移(x、y、z)和旋转方向(Rx、Ry、Rz)的摆位误差,分析其摆位误差及计划靶区外放边界。结果 患者共行CBCT扫描594次,6D治疗床在线校正后,分次间摆位误差在y、z、Rx、Ry、Rz轴方向上明显缩小(t=6.21、-8.60、2.13、-8.51、-3.48,P<0.05)。外扩边界M_PTV在x轴、y轴、z轴方向上分别为2.20、3.43、2.00 mm,校正前后减少幅度为4.46~6.05 mm。结论 6D治疗床联合CBCT可明显提高妇科肿瘤盆腔放疗患者的摆位精度,同时可为精确设定计划靶区外放边界提供可靠依据。     

锥形束CT快速扫描模式在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用分析

目的 比较锥形束CT(CBCT)标准和快速两种扫描模式在胸腹部肿瘤放射治疗摆位误差测定中的差异,探讨快速扫描模式下的摆位误差测定,并探讨进行在线修正的可行性。方法 选取本院2013年10月8日至2014年11月8日收治的50例胸腹部肿瘤患者,在首次行容积旋转调强放疗(VMAT)前进行顺时针方向标准扫描模式CBCT扫描,之后立即行逆时针方向快速扫描模式CBCT扫描,按照扫描模式将所有患者图像分为快速模式组和标准模式组,两组图像分别与计划CT图像进行配准并对两组配准结果进行比较分析。由1名放疗医生、1名物理师和1名技术员采用主观质量评分法(MOS)进行图像质量评价。结果 x、y、z轴平移和旋转方向的摆位误差在快速模式组与标准模式组之间的差值分别是(0.2±0.2)、(-0.6±0.4)和(-0.2±0.3)mm与(0.2±0.1)°、(0.0±0.1)°和(0.1±0.1)°,两组结果差异无统计学意义(P>0.05);两组摆位误差统计结果之间高度相关(r=0.92~0.98,P<0.01);两组摆位误差统计结果之间具有较满意一致性(Kappa=0.82~0.94)。标准模式组和快速模式组的MOS评分平均值分别为3.9、4.1、3.8和3.6、4.0、3.8,结果差异无统计学意义(P>0.05)。结论 快速扫描模式与标准扫描模式采集的图像在胸腹部肿瘤摆位误差测定并在线修正中具有高度相关性和一致性,且图像质量不会明显变差,CBCT快速扫描模式可应用于胸腹部肿瘤放射治疗摆位误差测定和在线修正。     

利用CBCT研究乳腺托架固定下乳腺癌放疗下颈摆位误差及相应CTV外放边界

目的 利用锥形束CT（CBCT）研究乳腺托架固定下乳腺癌放疗下颈部摆位误差,推算锁骨上临床靶区（CTV）的外放边界。方法 选取于本科行乳腺托架固定体位的14例改良根治术后放疗患者,利用CBCT于第1、10、20次治疗前采集CT图像,比对并记录锁骨上靶区的摆位误差,计算其CTV外放值并分析各方向位移量及旋转度的变化。结果 全组患者摆位误差在左右（x）、上下（y）、前后（z）方向分别为（2.89±2.52）、（3.96±2.97）、（4.21±2.24） mm,俯仰（θ）、滚转（φ）、偏转（ψ）角度分别为（2.38±1.97）°、（1.60±1.63）°、（1.91±1.54）°。由公式计算出CTV在x、y、z方向分别需外放8.08、8.13、6.30 mm;摆位误差在y、z方向位移量分别与φ、ψ角旋转度相关（Pearson=-0.515、-0.509,P<0.05）;分次间变化仅在z方向上位移量与ψ角旋转度相关（Pearson=-0.583,P<0.05）。结论 乳腺托架固定下锁骨上靶区放疗其CTV外放在左右、上下、前后方向应≥8.08、8.13、6.30 mm。应重视颈部偏转对摆位误差带来的影响,进一步改良体位固定方法和优化摆位操作流程。     

锥形束CT在放疗中的应用

锥形束CT是图像引导放疗的重要工具,在放疗过程中可测量和修正摆位误差、计算肿瘤靶区外扩范围,在通过校正后还可进行剂量计算验证。但锥形束CT在使用过程中需要提高图像质量,并在图像采集过程中控制辐射剂量,采用最佳的配准方式以达到图像引导和剂量引导双重功能。本文重点介绍了锥形束CT的成像系统、临床应用和目前存在的问题。     

锥形束CT在30例正畸埋伏牙诊断中的应用

埋伏阻生牙在正畸临床中较为常见,可引起错牙合、牙列不齐、邻牙牙根吸收、邻牙迟萌等各种并发症[1],应早期诊断并加以适当治疗。对其常用检查方法是普通X线片(曲面断层片和咬合片)。但由于拍摄角度和影像重叠的缘故,普通X线片常无法准确判断埋伏牙的大小、形态、准确位置及与邻牙的     

锥形束CT引导同轴穿刺在胸部肿瘤活检中的应用

目的 探讨锥形束CT的穿刺导航功能在胸部肿瘤活检中的应用价值。方法 2019年7月至12月四川省肿瘤医院行胸部肿瘤穿刺活检术(percutaneous transthoracic needle biopsy, PTNB)患者139例。比较锥形束CT的穿刺导航功能引导同轴针穿刺针与常规CT引导非同轴穿刺针在PTNB中的有效性和安全性,分析不同引导穿刺方式与病灶大小、病灶深度和手术耗时之间关系。结果 常规CT组平均耗时19.08 min,锥形束CT组平均耗时14.36 min,差异有统计学意义(t=-6.034,P<0.05)。活检时患者俯卧位平均耗时15.75 min,仰卧位平均耗时16.94 min,侧卧位平均耗时18.22 min,特殊体位平均耗时20.84 min,差异无统计学意义(P>0.05)。病灶位于不同肺段穿刺耗时比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者病灶大小、病灶深度和病灶位置比较,差异均无统计学意义(t=-1.621、-0.402、χ²=24.222,P=0.107、0.687、0.114)。穿刺次数与并发症的发生率相关...     

电子射野影像仪与锥形束CT用于胸部肿瘤 影像引导放疗的比较研究

目的 比较电子射野影像仪(EPID)和锥形束CT(CBCT)用于胸部肿瘤影像引导放疗,在工作流程和发现患者摆位误差两个方面为临床选择不同影像引导放疗工具提供依据。方法 选择2007年3月至2008年1月在我院接受根治性放疗的17例胸部恶性肿瘤患者(包括肺癌、食管癌和胸腺瘤),每位患者每周分别行千伏锥形束CT(KVCBCT)和EPID影像引导分析各1次。1例患者(肺癌)在完成2次KVCBCT在线引导放疗后自动退出研究,共有16例患者进入最终研究分析。结果 16例患者共获取81对EPI和CBCT影像。采用CBCT引导放疗系统时,患者的治疗总时间较采用EPID引导放疗系统时增加1.2 min。采用EPID引导放疗技术分析胸部肿瘤患者的摆位误差,患者在左右(LR)、头脚(SI)和前后(AP)3个方向上的摆位误差分别为:(-0.1±3.2)mm、(1.3±3.7)mm和(-0.2±3.1)mm。计算临床靶体积(CTV)到计划靶体积(PTV)的预留边界,CTV到PTV的预留边界应设定为10mm。采用KVCBCT引导放疗技术分析这部分患者的摆位误差,LR、SI和AP 3个方向上的摆位误差分别为:(0.1±4.6)mm、(0.6±4.0)mm和(-0.9±4.6)mm,CTV到PTV的预留边界应设定为12mm。结论 与EPID相比,采用CBCT引导放疗系统没有明显延长治疗时间,但增加了发现摆位误差的能力,建议有条件的单位选择CBCT进行胸部肿瘤患者的影像引导放疗或摆位误差分析。     

应用锥形束CT对宫颈癌及子宫内膜癌术后放疗位置误差的研究

目的 通过对宫颈癌及子宫内膜癌术后放射治疗患者位置误差的分析,确定临床靶区（CTV）外扩计划靶区（PTV）边界值的大小。方法 选取26例宫颈癌及子宫内膜癌术后放疗患者通过千伏级锥形束CT（kV-CBCT）采集初次治疗前和以后每周的CT影像,与治疗计划采用的CT影像进行比对,记录各方向位置误差值并计算PTV外扩边界值M_PTV。 结果 宫颈癌及子宫内膜癌术后患者放疗时各方向均存在位置误差,患者在左右、头脚和前后方向误差分别为（0.21±3.23）、（0.55±3.51）和（0.08±2.76）mm,头脚方向的系统误差最大,左右方向次之、前后方向最小。各方向位置误差无明显差异。靶区在左右、头脚和前后方向依次需外扩5.44、7.26和5.68 mm。 结论 建议在进行宫颈癌及子宫内膜癌术后放疗时外扩PTV间距依次为左右方向5.5 mm、头脚方向7.5 mm、前后方向6 mm。     

加速器机载kV锥形束CT有效剂量的分析

目的 分析医用直线加速器机载kV锥形束CT扫描过程中患者的有效剂量随扫描条件的变化。方法 用PTW TM30009电离室分别在T40017头模和T40016躯干模体中,改变XVI锥形束CT的管电压、毫安秒、准直器以及机架旋转范围等参数测量加权CT剂量指数,计算相应的剂量长度乘积和有效剂量。结果 kV锥形束CT的加权剂量指数和有效剂量随管电压呈二次方变化,随毫安秒线性变化,与准直器以及机架旋转范围密切相关。临床常用条件下,kV锥形束CT单次扫描的剂量长度乘积和有效剂量低于参考剂量水平。结论 锥形束CT扫描过程中患者接受的有效剂量与扫描条件密切相关。锥形束CT扫描时,应该根据患者的解剖部位合理选择成像参数,最大限度减少患者接受剂量。     

Properties of the prototype 256-row (cone beam) CT scanner

We evaluated Feldkamp artifacts, which are specific to cone-beam computed tomography (CT), in phantom and clinical studies using the 256-multidetector-row CT (256MDCT), and compared the reconstruction accuracy of axial and helical scans. Image noise, slice sensitivity profile (SSP) and artifacts with the 256MDCT were evaluated using a phantom, and the results were compared to those of a 64MDCT. We also examined chest and abdomen scans produced with the 256MDCT in volunteers. For the axial scan, Feldkamp artifacts were visualized as high-frequency streak-like artifacts that are oriented horizontally at the edge of the scan region in the phantom study. Similar results were obtained with the volunteers in soft-tissue regions near either bony structures or air pockets. Feldkamp artifacts with the 256MDCT can lead to misdiagnosis if not correctly identified and minimized via helical scanning. Image noise was less for axial than helical scans, while SSP was better with helical than axial scans. Feldkamp artifacts observed in the 256MDCT images, however, did not generally affect the interpretation of images. The 256MDCT promises more accurate diagnosis, and will provide volumetric cine images of wider cranio-caudal coverage, enabling new applications of CT.     

胰腺癌立体定向体部放疗摆位误差对靶区乏氧区的同步推量研究

目的 分析胰腺癌立体定向体部放射治疗（SBRT）乏氧区的同步推量（SIB）对靶区和危及器官的影响,预测肿瘤内部乏氧区的最佳推量。方法 回顾性分析10例胰腺癌SBRT患者治疗前后分别获取的共100组锥形束CT（CBCT）校正数据,导入计划系统重新计算靶区和危及器官剂量。引入两种肿瘤控制率（TCP）模型计算不同乏氧状态下的肿瘤控制率,找出肿瘤控制率与靶区剂量的关系。结果 治疗前摆位误差引起的计划靶区（PTV）和内靶区（ITV）的靶区覆盖率平均值分别下降8.9%和9.2%,治疗过程中摆位误差引起的PTV和ITV靶区覆盖率的平均值分别下降1.6%和1.3%。所有计划中危及器官剂量偏差的平均值在-0.11~0.26 Gy之间。氧增强比（OER）为1、1.5和3时,乏氧区同步推量的平均剂量（D_mean）预测值分别为31.4、34.0和37.2 Gy（Niemierko模型）或31.6、33.9和37.2 Gy（Poisson模型）。结论 经过CBCT校正以后,治疗过程中的误差对靶区覆盖率和危及器官的影响可忽略。不考虑肿瘤乏氧问题会极大影响肿瘤控制率的计算。为消除乏氧对肿瘤控制的影响,胰腺癌乏氧区（OER=3）的D_mean应至少为处方剂量的1.24倍。     

XVI锥形束CT辐射剂量与扫描参数相关性建模

目的 定量研究不同扫描参数组合导致的医科达XVI锥形束CT辐射剂量变化,为评估影像引导放疗中成像剂量的参数依赖性提供数学模型。方法 基于Versa HD加速器XVI,利用PTW 30 009千伏电离室和UNIDOS webline静电计,在PTW标准CT剂量指数（CTDI）体部模体中,测量标准扫描参数及多种扫描电压（kVp）、管电流（mA）组合下的模体内各点比释动能,并计算加权CTDI_w。利用SigmaPlot 10.0软件将测量结果拟合为以管电流和/或扫描电压为变量的模型。结果 标准扫描参数下,瓦里安OBI锥形束CT的CTDI_w值仅为医科达XVI的11.23%（胸部参数）和9.15%（盆腔参数）。在标准及其余4个扫描电压条件下,模体中心和外周各点比释动能与管电流均呈现线性正比关系,但斜率a值差异较大（0.479~6.679）,主要受扫描电压值、模体测量位置、剂量描述方法等因素影响。模体内各点剂量和CTDI_w值均可拟合为以扫描电压为变量的非线性经验公式（R²>0.997）,各系数差异有统计学意义（P<0.05）。同时改变管电流和扫描电压对模体中心点剂量的影响可以表述为mGy=（5.917-0.197×kVp+0.002×kVp²-5.063×10^-6×kVp³）×mA。结论 医科达XVI锥形束CT剂量显著依赖于扫描参数,数学模型可用于快速准确描述其变化特征。     

水固化头枕对提高乳腺托架固定下乳腺癌放疗锁骨上野摆位准确性的研究

目的 利用水固化头枕对乳腺托架固定下乳腺癌患者下颈部固定进行改良,观察其对锁骨上野（supraclavicular field,SCF）摆位误差及临床靶区（CTV）外放边界的影响。方法 选取13例乳腺癌改良根治术后放疗患者,在原有乳腺托架定位的基础上增加使用水固化垫,将其固定于圆形头枕上并保证填充颈部与托架间的间隙,同时支撑头部偏转。再利用锥形束CT（cone-beam CT,CBCT） 于第1、10和20次治疗前采集CT图像,记录SCF靶区的摆位误差并与前期研究对比分析,计算其CTV外放值及其外放体积的变化。结果 全组患者摆位误差在左右（x）、上下（y）、前后（z）方向分别为（2.16±1.25）、（1.50±1.28）和（1.94±1.12）mm,俯仰（θ）、滚转（Ф）、偏转（ψ）角度分别为（1.76±1.87）°、（1.82±1.12）°和（0.99±0.58）°。与前期研究数据进行非参数秩和检验（Mann-Whitney U test）,在y、z方向及θ角度上摆位误差差异具有统计学意义（Z=4.152、3.415、2.053,P<0.05）。CTV在x、y、z方向分别需外放4.07、4.03和3.73 mm,较前期研究x、y、z方向外放8、8和6 mm的体积平均减少32.73%。结论 个性化头枕配合乳腺托架的定位方法降低了单一圆枕定位下颈部SCF靶区的摆位误差,并将其CTV的外放缩减至在x、y、z方向上不少于4.07、4.03和3.73 mm。