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。     

光学表面监测系统自动摆位功能对乳腺癌放疗患者治疗精度及摆位时间的影响

目的:研究放射治疗摆位时,相较于以传统体表标记实行摆位,利用光学表面监测系统（OSMS）自动摆位功能实行摆位对乳腺癌放疗患者治疗精度及摆位时间的影响。方法:30例乳腺癌保乳术后患者随机分为两组,每组15例。OSMS组,以OSMS引导放疗摆位,利用六维自动移床摆位功能。体表标记组,以体表标记引导放疗摆位。记录每次摆位时间和CBCT配准误差数据。误差数据包括左右（x）、头脚（y）、前后（z）方向平移误差和旋转方向（Rx、Ry、Rz）误差。分别对两组CBCT配准误差数据和摆位时间数据行独立样本t检验。结果:OSMS组x、y、z方向平移误差和Rx、Ry、Rz方向旋转误差分别为（0.12±0.11）、（0.12±0.09）、（0.13±0.08） cm和0.33°±0.43°、0.56°±0.50°、0.50°±0.52°,体表标记组分别为（0.15±0.11）、（0.22±0.16）、（0.25±0.16） cm和0.66°±0.72°、0.99°±0.69°、0.78°±0.56°。两种摆位方法在平移y和z方向以及旋转Rx、Ry、Rz方向统计结果有统计学意义（P<0.01）。在x方向平移误差无统计学差异（P>0.05）。OSMS组平移误差绝对值≤0.3 cm在x、y、z方向分别为94%、97%、97%,体表标记组为91%、63%、60%;OSMS组旋转误差绝对值≤1°在Rx、Ry、Rz方向分别为88%、78%、82%,体表标记组为74%、53%、67%。OSMS组摆位时间为（130±27） s,体表标记组为（202±31） s,结果有统计学差异（P<0.01）,OSMS引导自动摆位可减少约70 s摆位时间。结论:相较于体表标记引导摆位,利用OSMS自动摆位功能可明显提高摆位精度,减少摆位时间。 【关键词】乳腺癌;光学表面监测系统;放射治疗;自动摆位;体表标记     

不同固定装置对老年乳腺癌患者保乳术后摆位误差影响

目的 比较真空垫、乳腺托架合并发泡胶两种固定装置在老年乳腺癌调强放射治疗中的摆位误差，以寻求最佳的个体化固定装置。方法 选择接受图像引导放射治疗的女性患者93例，年龄60～90岁，中位年龄74岁，其中60～69岁14例，70～79岁37例，≥80岁42例；身体质量指数(BMI)18.5～23.9 kg/m² 52例，BMI> 23.9 kg/m² 41例；病灶位置左侧54例，右侧39例。其中47例使用真空垫进行固定，46例使用乳腺托架合并发泡胶进行固定。通过锥形束计算机体层摄影术(CBCT)记录患者术前、术后的两组数值，得出摆位位移数据，比较两组患者摆位误差的大小。结果 乳腺托架合并发泡胶在乳腺癌保乳术前后、左右、上下三个方向的摆位误差分别是(0.10±0.16) cm、(0.05±0.26) cm、(0.08±0.11) cm，差异有统计学意义(P <0.05)；真空垫在乳腺癌保乳术前后、左右、上下三个方向的摆位误差分别是(0.28±0.31) cm、(0.11±0.79) cm、(0.25±0.36) cm，差异有统计学意义(...     

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。     

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。     

宫颈癌术后调强放疗摆位误差对靶区累积剂量偏差的影响

目的:千伏级锥形束 CT（CBCT）获取分次间宫颈癌术后调强放射治疗(IMRT)摆位误差,分析分次间摆位误差对靶区累积剂量偏差的影响。方法:选取61例宫颈癌术后行调强放疗的患者,全程916次CBCT获取摆位误差,将误差值输入治疗计划系统中,由分次间摆位误差剂量叠加得到累积摆位误差剂量,通过偏差公式与标准计划剂量计算偏差百分比。结果:摆位误差x、y、z方向的偏差和偏移等中心距离分别为0.04（-0.16, 0.25）、-0.05（-0.37, 0.28）、0.10（-0.06, 0.24）和0.55（0.38, 0.78） cm。临床靶区除CTV的HIsum-HIplan和CTV1 的Dsum_D50-Dplan_D50与HIsum-HIplan无统计学差异外,其他临床靶区的配对检验均有统计学差异。计划靶区除PGTVnd的Dsum_median-Dplan_median、Dsum_mean-Dplan_mean、Dsum_D50-Dplan_D50无统计学差异外,其他计划靶区均有统计学差异。累积摆位误差剂量与标准计划剂量分布对比呈现负偏态分布,峰度降低。GTVnd、CTV、CTV1、CTVn、CTV_all与PGTVnd、PTV、PTV1、PTVn、PTV_all剂量偏差均呈降低,计划靶区的累积剂量偏差比临床靶区偏差明显增大。Dmin偏差、D98偏差、D95偏差偏离最大,Dmax偏差、D5偏差、D2偏差变化次之,Dmedian偏差、Dmean偏差、D50偏差变化最小,反S型DVH曲线向左偏移,斜率增大。临床靶区HI偏差均上升。结论:宫颈癌术后调强放疗摆位误差对靶区累积剂量影响存在统计差异性,靶区累积剂量降低、均匀性变劣。宫颈癌术后调强放疗在每次治疗前需进行CBCT位置校准以保证靶区各结构剂量准确性。在放疗计划设计时考虑增加CBCT次数带来额外剂量的风险。     

胸部肿瘤调强放疗中摆位误差的原因与控制

目的:测定胸部肿瘤在调强放射治疗中的摆位偏差,分析计划设计中从临床靶区到计划靶区的外扩边界。方法:随机抽取115名胸部肿瘤患者,在治疗时用电子射野影像装置拍摄射野片,将射野片和计划系统中的数字重建射野图像片进行误差比较。结果:在左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别是(-0.46±0.24)cm,(-0.37±0.08)cm,(-0.42±0.19)cm,外扩边界分别是0.7 cm,0.45 cm,0.61 cm。结论:对于胸部调强放疗的患者,CTV到PTV的外放边界在左右方向需要2.5 mm,头脚方向和腹背方向需要2 mm。     

应用锥形束CT对157例 儿童腹部肿瘤摆位误差及靶区外放边界的分析

目的应用锥形束CT对儿童腹部肿瘤摆位误差及靶区外放边界进行分析研究,以提高放射治疗精度,提高疗效。方法选取北京协和医院放疗科2018年3月至2019年2月157例1～14岁腹部肿瘤儿童患者为研究对象,收集患儿整个治疗期间168组锥形束CT(CBCT)图像数据进行分析,计算出升降方向(VRT)、进出方向(LNG)、左右方向(LAT)3个方向上的误差。利用外放边界公式=2.5∑+0.7δ计算出计划靶区(PTV)外放边界。结果通过SPSS 21.0统计学分析得出3个方向的摆位误差分别为:VRT(-0.05±2.32)mm,LNG(0.11±2.67)mm,LAT(0.17±2.43)mm;计算出PTV外放边界为:VRT=9.1 mm,LNG=10.2 mm,LAT=9.4 mm。结论儿童腹部肿瘤放疗靶区外放范围VRT=9.1 mm,LNG=10.2 mm,LAT=9.4 mm为放射治疗最佳精度,为提高疗效提供了依据。     

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。     

直肠癌术后调强放疗三种不同体位固定的摆位误差及重复性比较

目的:比较直肠癌术后调强放射治疗(IMRT)中三种不同的体位固定方法的摆位误差和重复性。方法:我院放疗科2011年1月至2012年4月接受IMRT的直肠癌术后患者75例,随机分别采用仰卧位体膜固定、MT-BBCF碳纤维腹板及我科改造的改进型MT-BBCF碳纤维腹板加体膜固定三种体位固定方法各25例,通过治疗首日、后每周1次及治疗结束日5次拍摄射野验证片与模拟定位片进行射野中心点偏差测量,分析三种体位固定方式的摆位误差及重复性并比较差异。结果:三种固定方式在左右方向摆位误差及重复性无统计学差异(P>0.05);头脚方向在摆位误差上有非常显著性差异(P<0.01),其中AB之间,BC之间有显著性差异(P<0.05),AC之间无统计学差异(P>0.05),重复性上三种固定方式无统计学差异;腹背方向在摆位误差上有显著性差异(P<0.05),其中AB之间,BC之间有显著性差异(P<0.05),AC之间无统计学差异,重复性上三种固定方式有显著性差异(P<0.05)。结论:(1)与仰卧位体膜固定及改进型MT-BBCF碳纤维腹板加体膜固定相比,单用MT-BBCF碳纤维腹板在头脚及胸腹方向的摆位误差较大,且在头脚方向的重复性随时间因素有变化。(2)改进型MT-BBCF碳纤维腹板加体膜固定具有较小的摆位误差及良好的重复性,结合在保护小肠方面的优势,值得临床推广应用。     

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。     

基于红外定位系统放疗实时摆位预警系统的摆位数据误差统计

目的:利用红外定位系统（OPS）放疗实时摆位预警系统,对放疗摆位累积产生的海量数据,进行与设备性能及体态体姿相关的误差统计与监测,进而实时对摆位进行指导。方法:首先选取264例腹部癌症摆位数据、195例头颈部癌症摆位数据以及186例头部癌症摆位数据;然后搭建归一转换系统,量化标注不同摆位方法产生的不同摆位结果及差异,将现有的摆位结果数据统一转换到一个坐标系下;最后基于放疗摆位累积产生的海量数据,开发模型预警系统,实时监控等中心注册、相机移动、激光线偏移、体膜变形以及锥形束CT本身机械问题5种摆位误差。结果:OPS放疗实时摆位预警系统能够实时监控摆位数据,在腹部264例摆位数据中,5种误差分别为5、1、11、4、7例;在头颈部195例摆位数据中,5种误差分别为13、4、40、0、27例;在头部186例摆位数据中,5种误差分别为10、3、25、0、19例。结论:OPS放疗实时摆位预警系统能较为准确实时预警摆位质量和摆位精度,当摆位出现较大误差时,该系统能够迅速报警,及时指出摆位存在的问题,第一时间提醒、纠正存在的问题。     

锥形束CT图像引导乳腺癌放疗中不同配准方法研究

目的：比较锥形束CT(CBCT)图像引导乳腺癌放疗中采用不同配准方法[3D配准（平移）和6D配准（平移+旋转）对配准精度的影响,为选择合理的图像引导方法提供临床依据。方法：回顾性分析18例乳腺癌患者共101次治疗前摆位CBCT图像,将CBCT图像与计划CT图像分别采用3D灰度配准和6D灰度配准方法进行配准,比较和分析两种配准方法的3D平移方向的配准偏差差异并计算其平移差别,进一步统计分析旋转角度偏差与平移差别的相关性并做线性模拟。结果：3D和6D两种配准方法得到不同的平移配准结果,其中在头脚（Y）方向[（-1.47±3.00）mm vs(-0.87±3.27)mm]和前后（Z）方向[（-2.91±4.49）mm vs(-3.41±5.38)mm]的差异存在统计学意义（P<0.001）。旋转角度偏差与平移差别存在相关性,其中ΔX和ΔZ均与Ry呈线性强相关性,其相关系数PCC分别为-0.883和0.795(P<0.001);ΔY与Rx呈线性强负相关性,PCC=-0.722(P<0.001)。根据线性模拟公式计算,当Rx>1°且Ry>2°时,两种配准方法将在各平...     

乳腺癌根治术后放疗靶区外放边界的分析及验证

目的:回顾性分析乳腺癌根治术后放疗中的摆位误差,由此计算CTV外扩至PTV的外放边界,并通过模拟摆位误差验证此外放边界是否合适。方法:选取接受乳腺癌根治术后放疗的患者40例,其中左乳腺癌患者20例,右乳腺癌患者20例。根据治疗期间采集的CBCT图像确定摆位误差,计算出外扩边界。在TPS中模拟摆位误差,比较在此外扩边界下的剂量学差异。结果:全组患者左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别为（2.09±2.48）、（2.57±2.52）和（2.88±2.54） mm;CTV外扩至PTV的边界分别为6.24、7.99、7.17 mm。在此外放边界下模拟摆位误差,CTV的各项剂量学指标无统计学差异,PTV的D95、D98、Dmax、Dmin有统计学差异,健侧乳腺Dmax、Dmean和脊髓Dmax有统计学差异,其他危及器官剂量学指标无统计学差异。在左右和腹背方向模拟摆位误差3 mm时,计划的γ通过率<95%。结论:摆位误差对PTV、脊髓、健侧乳腺的剂量影响较大。与头脚方向相比,剂量分布受左右和腹背方向摆位误差的影响更大。当摆位误差超过3 mm时需要对其进行修正。     

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。     

不同优化方法在乳腺癌大分割放疗中的剂量学研究

目的:探讨物理函数优化与生物函数优化在乳腺癌大分割放疗计划中的剂量学差异。方法:选择已接受放疗的15例左侧乳腺癌病例,分别对每个病例使用物理函数（DV组）、生物函数-物理函数相结合（DV+EUD组、EUD+DV组）及生物函数（EUD组）优化方法重新进行容积旋转调强放疗计划设计。通过计算与分析各项剂量学参数来评估4组优化方法在乳腺癌大分割放疗中的剂量学差异。结果:含生物函数的优化结果与仅含物理函数的优化结果比较具有统计学差异（P<0.05）。EUD组与EUD+DV组的靶区剂量学结果接近,且靶区EUD与肿瘤控制率明显高于DV组与DV+EUD组。另外,EUD组的患侧肺剂量明显低于其余3组,与DV组和DV+EUD组相比,机器跳数也降低了约16%。结论:生物函数在提高靶区EUD与肿瘤控制率以及保护患侧肺组织方面都具有明显优势,并可提高治疗实施效率。可以使用生物函数优化方法进行乳腺癌计划的优化。     

固定铅门模式下容积旋转调强放疗与动态调强放疗在乳腺癌根治术后放疗中的比较

目的:探讨固定铅门模式下乳腺癌根治术后放疗中容积旋转调强放疗（VMAT）与动态调强放疗（dIMRT）的剂量学差异及技术特点。 方法:选取左、右侧根治术后乳腺癌患者各10例,使用Raystation 4.7.5治疗计划系统制定VMAT计划和Eclipse 11.0治疗计划系统制定7野dIMRT计划,两种计划均采用合适的固定铅门技术,靶区处方剂量为50 Gy/25 F。比较两种计划的剂量学差异、机器跳数、治疗出束时间以及剂量验证γ通过率。 结果:VMAT计划的靶区最大剂量、平均剂量、均匀性指数均优于dIMRT计划,前者剂量均匀性显著提升,且靶区内无剂量热点;两种计划的最小剂量、适形指数、靶区覆盖率基本相近（P>0.05）。主要危及器官双肺、心脏等的整体受照剂量VMAT计划明显低于dIMRT,尤其患侧肺的低剂量照射体积V5、V20及心脏的V30显著降低;正常组织的整体受量VMAT计划偏高。VMAT计划单次照射的机器跳数比dIMRT平均减少了59%,治疗出束时间平均减少了60%。两种计划的γ通过率均满足治疗要求（>95%）。 结论:两种技术均能满足临床处方要求,但VMAT技术具有更大的优势,其靶区剂量均匀性更好,可明显降低主要危及器官的整体受照剂量,尤其降低肺的低剂量照射体积,且显著减少机器跳数,缩短治疗时间。     

一种改善乳腺癌锁骨上区与乳腺区域接野处剂量分布的保乳术后 放疗计划

目的:介绍一种乳腺癌术后放疗计划设计方案,用于乳腺区与锁骨上区同时照射时,改善接野处剂量分布不均匀的 情况。方法:选取10例已完成治疗的乳腺癌病例,均需进行锁骨上区和乳腺区照射。常规设计方案包括锁骨上区设计3 野调强放疗计划和胸壁乳腺区设计混合调强计划。本研究保持常规计划设计方案不变,在乳腺区与锁骨上区的接野处采 用野中野设计方案,通过调节子野的叶片位置,形成剂量跌落梯度。比较两种方案计划的剂量学差异,靶区的剂量学参数 包括计划靶区（PTV）和PTV_J的Dmax、Dmin、均匀性指数（CI）和适形度指数（HI）,PTV_J为接野处沿头脚方向2 cm勾画的 PTV的体积。危及器官的剂量学参数包括患侧肺的V5、V20、V30和Dmean,心脏的Dmean,健侧乳腺的V20和Dmean以及脊髓的 Dmax。结果:和常规设计方案相比,改良后设计方案接野处的CI和HI得到明显改善（P<0.05）,整体靶区的CI和HI比较无 明显差别（P>0.05）,危及器官的剂量学比较无明显差异（P>0.05）。结论:改良的设计方案能在不影响其他结构的剂量分 布情况下明显改善接野处剂量分布,可用于临床乳腺癌放疗。