基于红外定位系统的放疗摆位偏差预警系统对头颈肩膜形变的分析与研究

目的:通过对放疗红外定位系统（OPS）在摆位期间采集的膜球变形度等数据进行分析,研究头颈肩膜的变形程度。方法:随机选取头颈部癌症患者23例,使用头颈肩热塑膜固定体位。通过使用OPS对膜上的6个定位球进行实时监测,记录摆位期间的各个膜球变形程度。当膜球变形度偏差值小于1.0 mm,则认定膜球变形度在正常范围内,不影响摆位精度。结果:6个定位球偏差在1.0 mm内的占比分别为70.3%、62.0%、57.4%、61.8%、70.5%、65.5%。结论:基于OPS系统的放疗摆位偏差预警系统能实时监测到膜是否发生形变,实验结果显示头颈肩膜形变的发生概率较大,影响了摆位精准度。该预警系统通过及时发现膜的形变程度,有效提高放疗摆位精准度,具有较强的临床价值。     

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。     

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。     

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。     

宫颈癌常规放疗摆位误差研究

目的:探讨常规放疗的宫颈癌患者在放疗过程中的摆位误差。方法:选择宫颈癌常规放疗患者10例,5例行固定源皮距照射(SSD),5例行等中心定角照射(SAD),每位患者每周在模拟定位机上重复摆位验证3次,将验证图像与同一患者定位图像骨性标记点A到X,Z轴的垂直距离进行比较,求出在X,Z轴方向上的偏移。将SSD、SAD所得数据进行比较。结果 SSD(仰卧)与SAD(0°)在X,Z轴方向无统计学差异(P>0.05)。SSD(俯卧)与SAD(180°)在X,Z轴方向有统计学差异(P<0.05)。结论:利用模拟定位机设计测量宫颈癌常规放疗的摆位误差方便可行,为减少或避免宫颈癌常规放疗摆位误差提供了依据,提高了宫颈癌常规放疗的准确性和精度。     

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。     

胰腺癌患者螺旋断层放疗摆位误差分析

目的：通过兆伏级CT（MVCT）在线测量校正胰腺癌患者螺旋断层放疗的摆位误差,确定临床靶区CTV和计划靶区PTV之间的外放距离。方法：2012年5月至12月,21例接受TomoTherapy治疗的胰腺癌患者,每次治疗前均行靶区部位MVCT扫描。并将扫描后的MVCT图像与定位时千伏级CT（kVCT）图像进行配准,分别记录患者左右x、头脚y、腹背z和横断面旋转Roll四个方向的偏差数值,对其误差值进行统计分析。结果：21例患者共行358次MVCT扫描,其摆位误差值在x、y、z和Roll方向分别为：（-0．14±0．60）mm、（-1．21±0．44）mm、（0．69±0．93）mm和（0．02±0．26）。x、y、z方向CTV和PTV之间的外放距离分别为：5．5mm、7．4mm和3．9mm。结论：胰腺癌患者治疗摆位误差较大,Tomotherapy通过在线摆位校正能有效减小摆位误差。临床上建议胰腺癌患者在x、y、z方向上CTV和PTV之间可分别外扩5mm、7mm和4mm,为精确照射提供必要的质量保证。     

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。     

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。     

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。     

基于扇形束CT研究不同固定体位下宫颈癌术后放疗中膀胱体积改变对膀胱和小肠受照剂量的影响

目的:利用扇形束CT（FBCT）探讨宫颈癌术后放疗患者在不同固定体位下,膀胱体积的改变对膀胱、小肠的剂量学影响。方法:选取在中山大学肿瘤防治中心接受术后放疗的宫颈癌患者共22例,其中俯卧位固定患者10例,仰卧位固定患者12例,每次治疗前使用联影直线加速器uRT-linac 506c进行kV级FBCT,在放疗计划系统中对平移校正后的FBCT图像完成智能勾画,并复制原计划参数进行剂量计算。分析患者放疗过程中的膀胱体积变化趋势以及膀胱体积改变对膀胱和小肠受照剂量的影响。结果:22例患者在放疗过程中分次间膀胱体积与原计划膀胱体积均有不同程度的变化,且随着治疗进程,涨尿能力总体呈减弱趋势。仰卧位固定患者膀胱V45改变与膀胱体积变化率呈低度负相关（r=-0.431）,膀胱V40、V30改变与膀胱体积变化率呈中度负相关（r=-0.651、r=-0.780）,小肠V45、V40改变与膀胱体积变化率呈中度负相关（r=-0.701、r=-0.794）,小肠V30改变与膀胱体积变化率呈高度负相关（r=-0.871）。而俯卧位固定患者膀胱V30改变与膀胱体积变化率呈低度负相关（r=-0.306）,小肠V45改变与膀胱体积变化率呈低度负相关（r=-0.336）,小肠V40、V30改变与膀胱体积变化率呈中度负相关（r=-0.505、r=-0.589）。结论:宫颈癌术后放疗患者治疗过程中分次间的膀胱体积与计划时的膀胱体积较难保持一致。相比于俯卧位固定,仰卧位固定患者的膀胱体积变化对其膀胱及小肠受照剂量的影响更大。     

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...     

基于双目红外相机定位的自由式三维超声图像重建系统

目的:设计并实现自由式三维超声图像重建系统,该系统能对自由式采集的二维超声图像阵列进行三维重建与显示交互。方法:系统使用双目红外相机及其配套测量器件,在超声探头上固定定位小球,双目红外相机可以实时追踪探头的空间位置,从而获取超声图像阵列的相对关系。软件部分根据实时探头位置并计算转换矩阵,获取超声图像阵列的数据并填充三维体数据网格,使用光线投射法绘制图像。结果:该系统可以实现超声图像阵列的采集与存储、超声图像感兴趣区域勾画、三维重建与可视化功能。结论:该研究提出的基于双目红外相机定位的自由式三维超声图像重建系统对未来的临床使用以及科学研究奠定了良好基础。     

运用PDCA循环降低直肠癌调强放疗摆位误差的效果

目的:探讨运用PDCA（Plan, Do, Check, Action）循环降低直肠癌调强放疗摆位误差的效果。方法:对2016年10月~2020年10月于柳州市柳铁中心医院行直肠癌调强放疗的60例患者进行分析研究,针对摆位误差高的问题进行分析,将PDCA循环管理实施前、实施后摆位误差的情况进行对比。结果:实施前、后直肠癌调强放疗摆位误差,在X方向分别为（-1.389 4±0.426 7） mm、（-0.820 5±0.265 3） mm,Y方向为（0.971 2±0.296 1） mm、（0.421 3±0.111 4） mm,Z方向为（0.712 5±0.235 6） mm、（0.469 7±0.141 3） mm,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:PDCA循环运用于降低直肠癌调强放疗摆位误差中的效果明显,可有效降低直肠癌调强放疗摆位的误差,从而最大限度地将剂量集中在肿瘤靶区内,减少肿瘤周围正常组织不必要的照射。     

基于低功耗蓝牙定位技术的手术室移动设备定位管理系统的设计和实现

目的:开发一种基于低功耗蓝牙定位技术的手术室移动设备定位管理系统,用于追踪、查看和管理手术室内常用、贵重的麻醉设备。方法:本系统由硬件和软件组成,硬件主要由局域网交换机、蓝牙主机装置、蓝牙从机装置、服务器组成,软件主要是数据库、用户显示界面。利用局域网收集每个房间的蓝牙信号,通过服务器写入数据库,用户在电脑显示界面上搜索需要的设备即可显示位置。结果:本系统可以实现和获取医疗设备或仪器的工作位置,定位结果满足要求,系统工作稳定,界面一目了然,所有硬件维护少,体积小,充满1次电可以使用2年。结论:本系统解决了手术室内设备的定位问题,目前已在临床中使用,效果满意。     

光学表面监测系统引导实现左侧乳腺癌深吸气屏气治疗临床应用及评估

目的:通过分析摆位精度、摆位时间和心脏位置评估以光学表面监测系统（OSMS）引导实现左侧乳腺癌深吸气屏气（DIBH）治疗的临床价值。方法:30例左侧乳腺癌保乳术后患者,运用OSMS的“Move Couch”自动摆位功能,以OSMS引导摆位、DIBH和治疗监控,实现DIBH技术治疗。分析CBCT配准靶区六维绝对误差数据和心脏位置的误差数据,记录摆位时间。结果:绝对摆位误差在x、y、z平移方向和Rx、Ry、Rz旋转方向分别为（0.11±0.08）、（0.14±0.11）、（0.13±0.10） cm和（0.79±0.66）、（0.69±0.57）、（0.73±0.64）°。心脏位置在x、y、z方向平移误差分别为（0.01±0.30）、（0.05±0.34）、（0.01±0.09） cm。摆位时间为（4.1±1.2） min。结论:左侧乳腺癌DIBH放疗技术可将心脏向下、后方推移,远离放疗靶区,减少心脏受量。基于OSMS实施左侧乳腺癌DIBH治疗实现了较好的靶区和心脏位置准确性,OSMS的自动摆位功能可帮助提高摆位精度,减少摆位时间。