非手术肺癌放疗靶区变化的锥形束CT观察

目的 用千伏级锥形束CT (KVCBCT)离线分析非手术肺癌大体肿瘤体积(GTV)随放疗变化规律。
方法 18例患者分为2个组,A组[13例, 依据GTV变化分为A₁(10例)、A₂(3例)组] 常规放疗(1.8~ 2.2 Gy/次),每周治疗前采集1组KVCBCT;B组(5例)加速放疗(5~ 8 Gy/次),每次治疗前采集1组KVCBCT。在治疗计划系统上融合KVCBCT和CT图像后分析GTV变化。
结果 A组GTV缩减>20%者占77%;A₁组在治疗第4周(第20次治疗) GTV递减变化达最大,GTV缩减(0.94±9.94)%,最大缩减－56.76%;A₂组GTV变化与治疗时间无关。B组GTV缩减(－7.41±1.76)%,最大缩减－15.91%,缩减≤10%占71%,GTV随治疗进行变化较小。
结论 GTV变化随治疗进行无统一变化趋势,在第20次治疗时若GTV缩减>20%建议用自适应放疗。     

肺肿瘤在线与离线结合锥形束CT图像引导放疗的可行性研究

目的 探讨肺肿瘤在、离线结合锥形束CT(CBCT)图像引导放疗的可行性.方法 14例行三维适形放疗的肺肿瘤患者入组.放疗前后分别行在线CBCT扫描1次,并与计划CT图像配准,记录各个方向的配准差值.放疗前后配准获得的平移矢量分别作为分次间误差和分次内误差,利用CTV外放公式分别计算未行在线校正以及在线校正后的cTV外放.分别以0.5、1.5 mm为允许的最大残余系统摆位误差,计算预测总系统摆位误差所需的最少CBCT图像数以及离线校正系统摆位误差后的CTV外放.结果 未行在线校正时,左右、头脚、前后方向上群体化CTV外放分别为5.7、8.0、7.8 mm;每分次放疗均行在线校正时,3个方向上群体化CTV外放分别为2.4、2.4、2.3 mm.分别以0.5 mm或1.5 mm为允许的最大残余系统误差,计算预测系统摆位误差所需的最少CBCT图像数为9套或7套,对系统摆位误差进行离线校正后,左右、头脚和前后方向上群体化CTV外放分别为3.3 mm或3.9 mm、3.7 mm或4.3 mm和3.6 mm或4.3 mm.结论 基于CBCT图像分析的在线校正和离线校正均能明显减小摆位误差,并有助于缩小CTV外放.肺肿瘤患者进行在线、离线相结合的图像引导放疗是可行的.     

肝癌术后简化调强放疗临床靶体积误差的锥形束CT分析

目的 通过锥形束CT (CBCT)分析肝癌患者术后简化调强放疗分次间和分次内的临床靶体积(CTV)误差。方法 12例肝癌患者放疗前、后均行CBCT。在瘤床放置金属标记,配准框包全所有金属标记,不包括肋骨、椎体等骨质,使用自动骨性配准。若放疗前平移误差>3 mm和(或)旋转误差>3°则行在线校位后重复CBCT。12例患者共行214次CBCT成111组数据,111组可计算分次间左右(x)、头脚(y)、前后(z)方向CTV误差,70组可计算分次内CTV误差。计划靶体积(PTV)边界计算公式为2.0∑+0.7σ(∑为系统误差,σ为随机误差)。结果 x、y、z方向上分次间CTV平移误差分别为 －0.03、－0.43、1.02 mm,∑分别为1.50、5.89、1.97 mm,σ分别为1.76、4.13、2.42 mm;分次内平移误差分别为0.04、0.86、－0.46 mm,∑分别为0.46、1.14、0.31 mm,σ分别为0.95、1.38、0.91 mm。PTV边界在x、y、z方向上分别为4.5、15.0、5.8 mm。结论 肝癌患者简化调强放疗时CTV误差不可避免,使用术中放置瘤床金属标记行CBCT获得的数据真实准确。     

锥形束CT图像分析鼻咽癌临床靶区外放的研究

目的:利用在线采集的千伏级锥形束CT(cone beam computed tomo-graphy,CBCT)图像,分析鼻咽癌放疗过程中摆位误差的大小,从而获得临床靶区(clinical target volume,CTV)的合理外放边界.方法:16例鼻咽癌患者均采用三维适形放疗或调强放疗.放疗过程中以传统的热塑面膜固定头颈部,激光灯摆位.分次放疗前患者在治疗床上进行CBCT扫描,并将CBCT图像与计划CT图像进行在线配准,根据配准得到的平移矢量调整治疗床的位置,从而修正摆位误差,并分别记录各个方向上平移矢量.结果:16例患者共计160组配准数据.为满足至少95%放疗分次的CTV接受处方剂量,计划靶区各方向上的外放间距均为4 mm.结论:鼻咽癌三维适形调强放疗时具有一定的摆住误差.基于千伏级CBCT图像分析的在线校正方法能减小该摆位误差,并有助于确定合适的CTV外放.     

千伏级锥形束CT影像进行放疗剂量计算的可行性研究

目的:研究千伏级锥形束CT（kilovoltage cone-beam CT,KVCBCT）影像进行放疗剂量计算的可行性及精确性。方法:用Elekta Synergy医用直线加速器及多层螺旋CT（德国Siomonos AG,SOMATOM Definition AS 40层）分别扫描CIRS-062电子密度模体,获取KVCBCT及扇形束CT（fan beam CT,FBCT）特定区域亨氏单位值（hounsfield unit,HU）,重新刻度亨氏单位值-相对电子密（HU-RED）表。选取我院行调强放疗的肿瘤患者80例（鼻咽癌、肺癌、胃癌及宫颈癌各20例）,将在FBCT影像上进行的三维适形调强放疗（intensity modulated radiation therapy,IMRT）计划在相对应的CBCT影像上以相同的条件再次进行剂量的计算,并将两种影像条件下的计算结果行配对t检验,比较其剂量分布有无明显差异。结果:在KVCBCT及FBCT两种影像条件下的放疗计划的比较中,鼻咽癌、胃癌、宫颈癌的95%PTV无明显差异,而在肺癌的计划中有着明显差异,在脊髓最大剂量(Dmax)、脑干Dmax、腮腺 V30、眼球Dmax、肺 V20、肺 V5、心脏 V30、肝脏平均剂量（Dmean）、直肠 V40、膀胱 V50、小肠Dmax的比较中无明显差异。结论:经过修订HU-RED表后,CBCT影像用于放疗计划的计算是可行的,但在胸部肿瘤即肺癌患者的放疗中还需要进一步研究找到更合适的方法去减少伪影的干扰。CBCT影像能较准确的反应出患者在治疗中的组织结构变化,并能根据变化实时的制定放疗计划,最终为实现自适应放疗（ART）提供准确的影像及剂量保证。     

肺癌锥形束CT图像引导放疗最优图像配准方法的筛选与评价

目的 筛选、评价适合应用于千伏特锥形束CT(KVCBCT)在线引导肺癌放疗的图像配准方法.方法 选择16例行根治性放疗的非小细胞肺癌患者进入研究,每例患者每周行KVCBCT在线引导体位校正1次,共96幅KVCBCT图像用于研究.分别采用基于灰度的自动配准法、骨性结构的自动配准法、人工图像配准法和自动加手动图像配准法配准患者KVCBCT图像与计划没计CT图像.配准由1名医生完成,配准结果由另外1名医牛在对所用配准方法设盲的情况下进行评价与筛选,并对筛选出的最优图像配准方法的可重复性进行评价.结果 基于灰度的自动配准法、骨性结构的自动配准法、人工图像配准法和自动加手动图像配准法的平均得分分别为2.7、2.4、3.0和3.7分,4个组评分差异有统计学意义(F=42.20,P<0.001).采用自动加手动图像配准法左右(LR)、头脚(SI)和前后(AP)方向上,同一医牛2次配准结果差值>3 mm所占比例分别为0、3%和6%,不同医生的分别为0、14%和0,医生与技术员的分别为8%、14%和8%.结论 自动加手动图像配准法以其配准结果好、所需时间较短、临床应用可重复性强等特点适合应用于肺癌KVCBCT在线引导放疗.     

锥形束CT测量鼻咽癌放疗计划靶区外放研究

放疗靶区中为了弥补靶区运动和摆位误差等不确定因素而设定了临床靶区（CTV）-计划靶区（PTV）和危及器官计划靶区（PORV）外放范围。笔者通过17例鼻咽癌患者应用锥形束CT（CBCT）精确分析靶区运动和摆位误差,建立群体化CTV-PTV和PORV外放。     

头颈部癌调强放疗过程中腮腺及靶区体积变化的临床分析

目的 研究头颈部癌患者在放疗过程中腮腺体积及GTV变化。方法 5例头颈部鳞癌（4例口咽鳞癌和1例喉鳞癌）患者均接受全程调强放疗。从第一次放疗开始至结束，1次／周三维锥形束CT（CBCT）检查。每次的CBCT图像与疗前CT图像进行融合，在每层图像上勾画出腮腺外轮廓，同时将GTV内放疗中出现的气腔勾画出来。经统计后分析放疗中腮腺体积、GTV内气腔大小的变化。结果 放疗结束时腮腺体积为疗初的90．1％，52．3％，即腮腺体积缩小了9．9％～47．7％；GTV内气腔由疗前的0体积逐渐增加，疗终时气腔体积占GTV的3．7％。16．8％。结论 放疗过程中腮腺体积及GTV内气腔体积存在着明显变化，利用CBCr可分析这种变化，为二次调强计划的实施奠定基础。     

锥形束CT研究头颈部肿瘤调强放疗摆位误差

[目的]应用IGRT机载千伏级锥形束CT(CBCT)研究头颈部肿瘤调强放疗体位的线性误差和旋转误差。[方法]应用医科达Synergy IGRT系统治疗头颈部肿瘤12例,共治疗217次。CBCT分别在治疗前、治疗中(摆位误差纠正后)、治疗后共扫描3次,得到3组X线容积图像(XVI),将3组XVI图像和计划CT图像的靶中心匹配,获得3组X、Y、Z三维方向的线性误差和旋转误差。[结果]12例每次治疗开始前的CBCT共217次,线性误差在X、Y、Z方向上系统误差(均数)±随机误差(标准差)分别为(-0.04±2.63)mm、(0.07±1.69)mm、(-1.15±1.33)mm,旋转误差为(0.10°±1.14°)、(0.16°±1.41°)、(-0.06°±1.22°)。纠正后的X、Y、Z3个方向线性误差及旋转误差的系统误差和随机误差均低于纠正前水平。治疗中(摆位误差纠正后)与治疗后的误差结果无显著性差异。[结论]CBCT实时纠正头颈部肿瘤放疗的摆位误差可缩小摆位误差并减少计划肿瘤靶区(PTV)外扩。头颈部肿瘤患者分次治疗中的摆位误差小。     

乳腺癌放疗中扇形束CT和锥形束CT图像引导放疗的比较研究

目的 比较乳腺癌保乳术后放疗过程中应用扇形束CT(fan beam CT,FBCT)和锥形束CT(cone beam CT,CBCT)图像引导放疗（image-guided radiation therapy,IGRT）方式的摆位误差、时间效率及患者满意度,探索临床更优图像引导方式。方法 按照治疗时间顺序顺位选取河南省人民医院2021年5月至2022年2月20例采用配备FBCT图像验证系统的联影加速器（FBCT组：左乳10例,右乳10例）和20例采用医科达加速器（CBCT组：左乳10例,右乳10例）行乳腺癌保乳术后调强放疗的患者。利用2种位置验证方式对患者进行图像引导,由2名主管技师共同配准后,记录配准误差及图像引导所需时间后进行治疗。回收分析两组患者的满意度调查问卷。结果 FBCT组（133次FBCT扫描）图像引导配准后,左右、头脚和腹背方向的摆位误差分别为（-0.065±0.265）mm、（-0.007±0.263）mm和（-0.119±0.266）mm,CBCT组左右、头脚和腹背方向的摆位误差分别为（-0.033±0.312）mm、（0.083±0.344）mm和（-0.183±...     

Cone-beam CT localization of internal target volumes for stereotactic body radiotherapy of lung lesions

PURPOSE: In this study, we investigate a technique of matching internal target volumes (ITVs) in four-dimensional (4D) simulation computed tomography (CT) to the composite target volume in free-breathing on-board cone-beam (CB) CT. The technique is illustrated by using both phantom and patient cases. METHODS AND MATERIALS: A dynamic phantom with a target ball simulating respiratory motion with various amplitude and cycle times was used to verify localization accuracy. The dynamic phantom was scanned using simulation CT with a phase-based retrospective sorting technique. The ITV was then determined based on 10 sets of sorted images. The size and epicenter of the ITV identified from 4D simulation CT images and the composite target volume identified from on-board CBCT images were compared to assess localization accuracy. Similarly, for two clinical cases of patients with lung cancer, ITVs defined from 4D simulation CT images and CBCT images were compared. RESULTS: For the phantom, localization accuracy between the ITV in 4D simulation CT and the composite target volume in CBCT was within 1 mm, and ITV was within 8.7%. For patient cases, ITVs on simulation CT and CBCT were within 8.0%. CONCLUSION: This study shows that CBCT is a useful tool to localize ITV for targets affected by respiratory motion. Verification of the ITV from 4D simulation CT using on-board free-breathing CBCT is feasible for the target localization of lung tumors.     

肺癌锥形束CT图像不同配准方式的误差分析

目的 研究肺癌锥形束CT(CBCT)图像配准的影响因素.方法 选取2007年间本科采用CBCT作为在线校位的肺癌放疗患者20例.每位患者在疗程中6～19次治疗采集了CBCT图像.根据肺内病变位置与椎体关系分为病变靠近椎体组(A组)和病变远离锥体组(B组),对比两组摆位误差差异.同时对该组病例分别选取从治疗初期、中期和后期CBCT图像,请4位医生分别采用骨配准和灰度配准,比较不同医生间和不同配准方式间差异.结果 A组和B组在头脚、左右、前后方向上的摆位误差分别为-1.31、1.24、-1.88 mm和0.10、1.37、-1.26 mm(t=0.07、0.05、-0.12,P=0.554、0.652、0.321).4位医生骨配准摆位误差头脚方向分别为-0.05、-0.01、0.05、-0.16(F=-0.01,P=0.887),左右方向分别为0.56、0.35、0.51、0.43 mm(F=-0.01,P=0.880),前后方向分别为-1.16、-1.20、-0.88、-1.03 mm(F=0.04,P=0.555);灰度配准摆位误差头脚方向分别为-0.32、-0.34、-0.39、-0.37 mm(F=-0.01,P=0.874),左右方向分别为0.34、0.54、-0.04、0.27 mm(F=-0.03,P=0.622),前后方向分别为-1.12、-1.15、-1.13、-1.04 mm(F=0.00,P=0.812).结论 采用相同配准框和图像质量下,肺癌患者肺内病变位置、不同配准方式和不同医生对图像引导放疗中CBCT图像配准无明显影响.

Abstract：

Objective To analyze the influencing factors of cone-beam CT (CBCT) imagine registration in lung cancer. Methods From Mar. 2007 to Dec. 2007, 20 patients with lung cancer were treated with IGRT. The imagines of CBCT were collected from 6 to 19 fractions during the patients' radiotherapy. To compare the difference of set-up errors between the two groups according to the distance from the lesion in lung to the centrum. At the same time, CBCT imagines from the first, middle and the last fraction of these patients' radiotherapy were registrated in bone and grey methods by four doctors. The difference of set-up errors between different doctors and registrated methods were compared. Results The mean values of set-up errors were ＜2 mm in the two groups without significant difference (x:-1.31mm vs 0. 10 mm (t=0. 07,P=0.554);y:1.24 mm vs 1.37 mm (t=0. 05,P=0. 652);z: - 1.88mm vs -1.26mm (t= -0. 12,P=0.321)). The mean values of set-up errors were ＜ 1.3 mm in four doctors and registrated methods without significant difference, for bone registration,x: -0. 05 mm, -0. 01 mm,0. 05 mm, -0.12 mm and -1.31 mm ( F=-0.01,P=0.887) ;y:0.56 mm,0.35 mm,0.51 mm and 0.43 mm (F= -0.01,P=0.880);z: -1.16 mm, -1.20 mm, -0.88 mm and -1.03 mm (F= -0.04,P=0. 555 ), for grey registration ,x: -0.32 mm, -0.341 mm, -0.395 mm and - 0.37 mm(F=-0.01, P=0.874);y:0.34 mm,0.54 mm, -0.04 mm and 0.27 mm (F= -0.03,P=0.622);x:-1.12 mm,- 1.15 mm, - 1.13 mm and - 1.04 mm (F=0. 00,P=0. 812). Conclusions With the same registrated box and imagine quality, the location of the lesions in lung, registred methods and different doctors are not the influencing factors for CBCT imagine registration.     

CT灌注成像对非小细胞肺癌放疗靶区确定的临床意义

目的探讨CT灌注成像扫描对非小细胞肺癌（NSCLC）行三维适形放疗（3DCRT）时靶区确定的临床意义。方法对36例经病理组织学检查证实为NSCLC患者,先后行胸部常规CT扫描及CT灌注成像扫描。根据成像勾画原发病灶范围,分别称为CT-GTV和CTPI-CTV,由三维治疗计划系统得出GTV具体数值进行比较。结果所有患者均有不同程度差别。CT-GTV平均为133.00cm^3（90～194cm^3）,CTPI-CTV平均为106.60cm^3（67～152cm^3）;CTPI-CTV较CT-GTV缩小19.8%（26.4cm^3）（P=0.00）。GTV减少的主要原因是CT灌注成像能辨别肺不张和肿瘤,因而可以减少肿瘤靶体积并且避免正常组织不必要的勾画。结论CT灌注成像在确定非小细胞肺癌3DCRT靶区方面具有一定临床价值,并由此提高了靶区定位的精确性。     

四维CT影像中不同方法勾画肺内病灶作为照射靶区的体积差异

目的 分别在常规三维CT(3DCT)的自由呼吸下任意时相（FCT_0）和四维CT（4DCT）影像上分别勾画肺内孤立性结节作为靶区并分析其体积差别。方法 8例患者（17个原发性肺内结节）和4例患者（转移性结节）分别接受FCT和4DCT扫描,4DCT分别按2、3、4、5、10个等间隔时相、最大密度投影（MIP）重建。对同一个肺结节分别在FCT（FCT_0）和4CDT中的不同时相勾画肿瘤大体体积（GTV_x0, x=0, 1, 2, 3, 4 ,5 ,6, 7, 8, 9）。在3DCT中的FCT_0均匀外放1、2、3、4和5 mm形成获得FCT_x（x=1, 2, 3, 4, 5）,分别用2、3、4、5、10个时相上勾画的GTV求并集获得合成GTV即ITV_x（x=2, 3, 4, 5,10）。用配对t检验分别比较FCT_0、MIP与GTV_x0、FCT_x0、ITV_x的差异。结果 与FCT_0相比,4DCT中GTV_x0(x=0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)减小21%~32%,GTV_x0 (x=7, 8, 9)减少7%-13% (P<0.05)。在FCT_0基础上外放边界每增加1 mm,FCT_x的绝对体积增加6~9 cm3,增加16%~31%;当外放边界分别为1、2,3、4和5 mm时,FCT_1、FCT_2、FCT_3、FCT_4和FCT_5的体积分别较FCT_0增加27%、68%、96%、141%、198%倍。所有ITV_x体积均大于MIP体积,与MIP相比,ITV_x的体积增加24%-54%; ITV_2、ITV_3均与MIP的体积无明显差别(P>0.05),ITV_4、ITV_5、ITV_10与MIP有明显差别(P<0.05)。结论 同一个肺内病灶通过不同CT影像手段获得的靶区体积有明显差别,在肺癌放疗（特别是立体定向放疗）计划设计时需考虑该差异。     

CT模拟定位中扫描层厚对肿瘤靶区体积的影响

目的研究CT扫描层厚对肿瘤靶区体积(GTV)的影响.方法在PQS-CT模拟定位机上,应用层厚分别为2mm、3 mm、5 mm、10 mm的条件,分别对埋入同一蜡块中的3个不同直径的物体进行扫描,然后在ACQSIM(虚拟模拟工作站)上逐层画出物体的外轮廓,最后利用工作站的统计功能计算出3个被测物体的前后径、左右径、上下径和体积.结果被测物体前后径、左右径在CT影像所测数值与实际测量数值的误差在0.5 mm以内,而上下径的CT数值与实际测量数值的误差大都在1 mm以上,被测物体体积和物体上下径的误差与扫描层厚呈正比例关系.结论临床医生在确定临床靶区体积(CTV)的上下径时,需要考虑GTV的上下径约有75%±61%扫描层厚厚度的范围是不确定的.扫描层厚越薄,扫描得到的肿瘤体积越接近实际的肿瘤体积.     

胸中下段食管癌肿瘤靶区内扩边范围的初步研究

[目的]通过测量平静状态下吸气末与呼气末间胸段食管癌肿瘤靶区的位移,为临床提供胸段食管肿瘤靶区内扩边界的参考范围。[方法]以22例不能手术的胸中、下段食管癌患者为研究对象。16排螺旋CT在相同的条件下进行扫描,获取平静呼吸状态下吸气末及呼气末两个时相的CT图像,图像由计算机软件重建后,分别将图像传至核通OTP靶区勾画系统。根据人体在CT的坐标系统所形成的坐标获得食管肿瘤靶区位移、GTV的体积变化,并分析此变化与潮气量、肿瘤位置和肿瘤长度是否相关。根据肿瘤靶区位移的95%百分位数,作为食管胸中下段肿瘤靶区内扩边的参考范围。[结果]平均潮气量为463.6ml。GTV的平均体积:吸气末是33.3ml,呼气末是33.5ml,两组比较差异无统计学意义(t=-0.034,P>0.05)。食管中下段肿瘤靶区内扩边范围分别为:(X轴方向)左界2.79mm、右界2.00mm,(Y轴方向)上界即朝头方向8.70mm、下界即朝脚方向11.21mm,(Z轴方向)前界4.47mm、后界2.15mm。Pearson相关分析得出食管肿瘤靶区运动与患者的潮气量呈正相关(r=0.6,P<0.05),与肿瘤位置、肿瘤长度无明显相关性(r=0.09和0.29,P=0.71和0.21)。但胸中下段食管肿瘤靶区位移在头、脚方向明显,尤其是朝脚的方向。[结论]因呼吸运动及周围器官运动可造成食管肿瘤靶区(GTV)在各个方向存在不同的位移。所以,建议临床上食管癌放疗计划靶区(PTV)的扩边应考虑每次放疗中呼吸运动及周围器官运动所致的位移。     

肺癌患者的多原发恶性肿瘤

目的：总结肺癌患者多原发恶性肿瘤的诊断和治疗经验。方法：分析肺癌患者多原发恶性肿瘤４５例的临床病理资料,占同期手术病理证实１８３６例肺癌的２．５％。男３８例,女７例。多原发肺癌１６例,占０．９％,其中１５例为双原发癌,１例为三原发癌;肺癌与其他脏器恶性肿瘤２９例,占１．６％,其中２７例为双原发恶性肿瘤,２ 三原发癌。结果：多原发肺癌患者术后３和５年生存率为６０．０％（６／１０）和４４．４％（４／９     

低剂量CT用于肺癌筛查的Meta分析

目的 系统综述各地使用低剂量CT筛查肺癌的实践情况.方法 根据纳入与排出标准,从中英文相关数据库筛选出的36项筛查项目进行系统性分析.并且通过Meta分析计算肺癌检出率及95%置信区间,绘制森林图.结果 基线筛查的肺癌检出率为0.9%,定期筛查的肺癌发现率为0.5%,总体肺癌筛查发现率为1.3%(1.0%~1.7%);检出的肺癌病理分型以腺癌为主(52%),分期以Ⅰ期非小细胞肺癌为主(70.8%).结论 在我国医疗资源相对不足的情况下,推广低剂量CT的肺癌筛查,值得深入研究和思考.