光学体表成像辅助乳腺癌根治术后放疗摆位的可行性研究

目的 研究光学体表成像(OSI)在乳腺癌根治术后放疗(PMRT)摆位中的性能,并评估基于3D打印技术的硅胶补偿膜对OSI检测精度的影响。方法 回顾性选择2021年1至4月在四川大学华西医院就诊的PMRT患者16例,在使用锥形束CT(CBCT)校正误差前获取患者无补偿膜时OSI检测的摆位误差OSI_no-bolus(OSI_n),分析OSI_n与CBCT的相关性,利用受试者工作特征曲线(ROC)评估OSI的诊断效能。对于使用3D打印硅胶补偿膜的患者,获取有补偿膜时OSI检测的摆位误差OSI_bolus(OSI_b),比较OSI_n和OSI_b的检测精度差异。结果 OSI_n与CBCT摆位误差在平移方向呈高度相关(r≥0.80),在旋转方向呈弱相关(r＜0.40)。在ROC分析中,y方向的曲线下面积(AUC)最低,且对任意平移方向都有AUC_{5 mm}≥AUC_{3 mm}＞0.75。在检测精度中,OSI_n与OSI_b在x和z方向的差异无统计学意义(P＞0.05),在y方向的差异有统计学意义(Z=-2.56,P=0.01)。在y方向上,OSI_b与OSI_n相比检测精度的系统误差增大3.11 mm,随机误差增大1.9 mm。结论 在乳腺癌放疗摆位中OSI尚无法替代CBCT,但检测误差在临床可接受范围内,通过操作训练减轻成像路径上补偿膜等因素的干扰,OSI辅助摆位的性能有望进一步提高。     

AlignRT引导联合开放式面罩的头部肿瘤放疗摆位流程与误差分析

目的 提出一种基于光学体表追踪系统AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程,评估摆位时间和重复摆位次数,并对比分析AlignRT与锥形束CT （cone beam CT,CBCT）两者之间摆位误差的差异、相关性和一致性。方法 回顾性分析33例132分次开放式面罩固定头部肿瘤患者摆位误差数据,全疗程放疗使用AlignRT引导无标记线摆位并以治疗计划系统中自动生成的外轮廓（Body）结构作为参考体表,结束摆位后分别获取AlignRT与CBCT两种系统的左右（x轴）、升降（y轴）、进出（z轴）、床旋转（Rtn）、进出倾斜（Pitch）和左右转动（Roll）6维方向摆位误差,并记录摆位时间与重复摆位次数。分别采用Wilcoxon和Spearman法分析两种系统摆位误差的差异和相关性;应用Bland-Altman法评估两者一致性。结果 6维方向CBCT摆位误差均满足临床要求（线性方向范围-0.30~0.30 cm,旋转方向范围-2.0°~2.0°）,摆位时间为（98±31） s,重复摆位次数占比1.51%（2/132）。两种系统摆位误差除x （Z=-3.11,P=0.002）、y （Z=-7.40,P<0.001）和Pitch （Z=-4.48,P<0.001）外差异均无统计学意义。摆位误差除z方向外,x （r_s=0.47,P<0.001）、y （r_s=0.29,P=0.001）、Rtn （r_s=0.47,P<0.001）、Pitch （r_s=0.28,P=0.001）和Roll （r_s=0.45,P<0.001）均呈正相关。6维方向摆位误差95%一致性界限（95% LoA）分别为-0.12~0.09 cm、-0.07~0.17 cm、-0.19~0.20 cm、-1.0°~0.9°、-1.0°~1.5°和-0.9°~1.0°,95%一致性界限的95%可信区间（95%CI）分别为-0.14~0.11 cm、-0.09~0.19 cm、-0.23~0.23 cm、-1.2°~1.1°、-1.2°~1.7°和-1.0°~1.1°,均位于临床摆位误差容许范围之内。6维方向摆位误差差值3.41%（27/792<5%）在95% LoA之外。在95% LoA范围内,差值绝对值的最大值分别为0.12、0.16、0.19 cm、0.9°、1.5°和1.0°。结论 基于AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程,使AlignRT与CBCT摆位误差具有一定的相关性和一致性,摆位效率尚可,可应用于首次治疗,并实现治疗中实时监测提高安全性,具有临床应用价值。     

光学体表监测系统在乳腺癌术后放疗颈胸膜固定中的应用

目的 建立光学体表监测系统（OSMS）在乳腺癌术后患者放疗颈胸膜固定中的摆位流程,与传统体表标记线摆位方式的摆位精度及其计划靶区体积（PTV）外放边界进行比较。方法 回顾性分析2019年3月至2019年8月于北京大学肿瘤医院行乳腺癌放疗的20例患者摆位数据,根据摆位方式分为OSMS摆位组和传统体表标记线摆位组,每组10例。通过锥形束CT（CBCT）刚性配准靶区微调后获取床左右（x轴向）、升降（y轴向）、进出（z轴向）、床旋转（Rtn）、进出倾斜（Pitch）、左右转动（Roll）配准误差;采用独立样本t检验和χ²检验分别统计误差绝对值和误差分布;最后由PTV外扩公式计算CTV-PTV外扩范围。结果 OSMS组和传统体表标记线组6维度配准误差取绝对值后平均值依次为0.18和0.18 cm、0.12和0.13 cm、0.13和0.23 cm、0.55°和0.74°、0.63°和0.99°、0.67°和0.68°;标准差依次为0.13和0.12 cm、0.09和0.09 cm、0.11和0.16 cm、0.37°和0.55°、0.53°和0.65°、0.42°和0.55°。两组病例摆位误差在z和Pitch方向差异均具有统计学意义（t=3.53、2.98,P<0.05）,两组z方向误差分布差异具有统计学意义（χ²=11.090,P<0.05）。OSMS组和传统体表标记线组x、y、z轴向CTV-PTV外放边界分别为0.28和0.26 cm、0.21和0.20 cm、0.24和0.35 cm。结论 建立和应用OSMS引导乳腺癌术后患者摆位流程,其摆位精度整体优于传统体表标记线摆位方式,且在z、Pitch方向摆位精度提升显著,z方向PTV外扩边界明显缩小,具有临床应用价值。     

ExacTrac X-射线图像引导系统在体部肿瘤放疗中的摆位误差和残余误差分析

目的 通过对体部肿瘤放射治疗的ExacTrac X-射线图像的回顾性分析,了解患者群体的摆位误差和残余误差分布情况,研究六维放射治疗床修正摆位误差的必要性和有效性。方法 通过配准数字重建图像（DRR）和ExacTrac图像引导系统拍摄的正交kV级验证像的骨性解剖结构,计算患者3个方向的平移误差和旋转误差以及对应的残余误差。结果 平移摆位误差为x（左右方向）：（2.27±2.02）mm,y（头脚方向）：（4.49±2.52）mm,z（腹背方向）：（2.27±1.37）mm;旋转摆位误差为Rx（矢状面）：（1.02±0.73）°,Ry（横断面）：（0.67±0.68）°,Rz（冠状面）：（0.76±0.84）°。残余平移误差x（r）：（0.27±0.48）mm,y（r）：（0.37±0.45）mm,z（r）：（0.22±0.30）mm;残余旋转误差为Rx（r）：（0.17±0.33）°,Ry（r）：（0.14±0.34）°,Rz（r）：（0.16±0.28）°。结论 对于体部放射治疗的患者,旋转误差和平移误差是同时存在的,不仅需要校准平移误差,旋转误差也不容忽视。ExacTrac X-射线图像引导系统能够有效纠正六自由度的摆位误差,并保证残余误差在较小的范围内,保证了体部肿瘤放疗的治疗精度。     

不同部位体表轮廓对Catalyst HD体表光学系统引导放疗摆位的影响

目的探究人体不同部位的体表轮廓对Catalyst HD体表光学系统引导放疗摆位的影响。方法采用3D打印技术打印出底角5°～ 45°(步长为5°)的圆模型和椭圆模型, 模拟患者不同部位的体表轮廓。使用Catalyst HD进行监测, 调节其增益及积分时间。手动移动治疗床(-5 ～ 5 mm, 步长为2 mm), 记录所有模型的横纵比, 及其在横向和纵向放置下腹背(AP)、头脚(SI)、左右(LR)3个方向的床值误差及Catalyst HD监测的摆位误差。将Catalyst HD增益、积分时间与不同体表轮廓的模型进行关联性分析, 比较两种不同放置方式下的摆位误差, 分析Catalyst HD监测值与床值的相关性。结果 Catalyst HD监测时所需增益和积分时间对数呈显著线性负相关, 斜率为-0.001, 截距与模型横纵比存在一定函数关系。相同增益下积分时间随模型底边角度的增大而减小。模型在不同放置条件下Catalyst HD监测精度存在差异(Z = -8.59 ～ -0.02,P < 0.05), 横向放置时LR和AP方向监测精度更高。Catalyst HD监测值与真实床值的相关...     

光学引导跟踪系统在放疗应用中的准确性研究

目的初步探究体表光学引导跟踪系统(OGTS)在肿瘤放射治疗应用中的追踪精度。方法分为模体验证及临床验证, 模体验证采用专用设备, 利用OGTS记录光学标记点在反光球平台上从指定位置移动到目标位置的位移值, 将该位移值与模体中固定距离比较, 以计算系统的准确性与重复性。临床验证通过选取45例放疗患者进行OGTS跟踪准确性和重复性研究, 其中头部、乳腺、直肠肿瘤患者各15例。每例患者均获取随机3个治疗分次下图像引导校正摆位前后图像引导定位系统(IGPS)和OGTS的值, 分别记录每次误差校正的平移值。治疗前用IGPS修正患者摆位误差并获取相关数据, 以IGPS校正平移误差的结果为金标准验证OGTS监测患者位置平移的准确性, 计算综合平移偏差。结果模体测量结果显示, 跟踪准确性的综合平移偏差最大值为0.18 mm, 跟踪重复性综合平移偏差的标准差为0.03 mm。临床试验结果统计显示, IGPS与OGTS追踪精度仅在头部z方向上差异有统计学意义(t=2.21, P<0.05), 而在头部其他方向及乳腺、直肠的3个平移方向差异均无统计学意义(P>0.05)。综合平移偏差分析表明, ...     

光学表面监测系统在胸部肿瘤调强放疗的初步应用

目的 探讨光学表面监测系统在胸部肿瘤调强放疗的摆位精度及其应用价值。方法 选取28例胸部肿瘤患者,应用体表标记与激光灯进行治疗前摆位,治疗前行锥形束CT（CBCT）扫描,扫描时通过光学表面监测系统获取表面影像,并与参考影像配准,记录x（左右）、y（头脚）与z（前后）轴的平移误差与旋转误差;扫描后CBCT图像与计划CT图像配准并记录x、y与z轴的平移误差与旋转误差,校正误差后治疗。应用Pearson法分析两组摆位误差的相关性,计算两组摆位误差的系统误差（Σ）与随机误差（σ）;应用Bland-Altman法评估两种影像系统的一致性,并计算95%的可信区间。结果 两组摆位误差有较好的相关性,相关系数在x、y、z轴分别为0.79、0.62、0.53,光学表面监测系统（OSMS）的Σ/σ（mm/mm）在x、y与z轴分别为0.7/1.5、0.9/1.8、0.9/1.5;CBCT的Σ/σ（mm/mm）在x、y与z轴分别为0.8/1.6、1.3/1.9、0.7/1.5;95%的可信区间在x、y与z轴的平移方向分别为（-2.0~2.3）、（-3.4~3.6）与（-3.3~2.4）mm,旋转方向分别为（-2.0~1.6）°、（-2.0~1.4）°与（-1.6~1.6）°。结论 OSMS是一种有效的图像引导工具,能快速准确地验证患者位置,提高摆位精度,可用于胸部肿瘤患者调强放疗的治疗摆位。     

头颈部肿瘤螺旋断层调强放疗摆位误差和计划靶区分析

目的分析螺旋断层调强放疗系统治疗头颈部肿瘤时MVCT引导下的治疗摆位误差,探讨计划靶区外放范围。方法对25例头颈部肿瘤患者放疗行597次MVCT扫描,通过对MVCT图像与KVCT扫描图像进行自动匹配和手动调节,记录三维方向上的摆位误差值,并对记录数据进行统计学分析,计算If缶床靶体积（CTV）到计划靶体积（PTV）的外放边界。结果X、Y、Z轴移动均数分别为（-0．89±1．85）、（0．76±1．91）、（0．20±1．40）mm、旋转方向上平均误差为（0．26±0．91）。。结论治疗前通过MVCT扫描,获得分次间照射摆位误差并对其加以纠正,能够提高头颈部肿瘤放疗精度,PTV-CTV外放范围X、Y、Z各方向外放5mm能够使处方剂量包绕98％的CTV体积,保证肿瘤区域的放疗剂量准确性和对正常组织的充分保护。     

锥形束CT测量胸段食管癌调强放疗摆位误差对剂量学的影响

目的 应用千伏级锥形束CT(kV-CBCT)测量胸段食管癌调强放疗的摆位误差,探讨摆位误差对肿瘤靶体积和周围正常组织受照剂量的影响.方法 21例胸段食管癌患者经图像引导调强放疗,共获得173组CBCT摆位误差数据,利用这些数据在三维治疗计划系统中模拟患者的实际治疗过程,分析摆位误差对肿瘤靶区及周围正常组织受照剂量的影响.结果 21例患者左右、头脚、前后方向的摆位误差分别是(2.73 ±1.85)、(3.19±2.71)和(2.35±1.71)mm.摆位误差对患者GTV的剂量学影响不明显,但误差却使患者95％ PTV( D95％)接受的剂量与标准计划相比降低3.38 Gy,PTV最小剂量(Dmin)和平均剂量(Dmean)分别下降9.83和0.65 Gy,摆位误差的修正提高了计划靶区的适形度和剂量均匀性,标准计划相应值分别为(0.74±0.10)和(1.07±0.02),模拟计划相应值分别为(0.69±0.08)和(1.13±0.07),差异均有统计学意义(t=3.43和-3.91,P＜0.05);摆位误差对脊髓的最大剂量(Dmax)、双肺和心脏等周围正常组织受照剂量影响,差异无统计学意义(P＞0.05),模拟计划中脊髓的最大剂量均值为(42.20±4.97)Gy,标准计划为(41.37±2.75) Gy,摆位误差使部分患者脊髓最大剂量超过45 Gy,其中1例最大值达到52.8 Gy.结论 kV-CBCT图像引导胸段食管癌调强放疗可减小患者的摆位误差,提高PTV的受照剂量和治疗精度,摆位误差对双肺、脊髓和心脏受照剂量未见明显改变.     

光学表面监测系统对头部无框架立体定向放疗运动监控的研究

目的:建立光学表面监测系统(OSMS)在头部无框架立体定向放射外科(SRS)和立体定向放射治疗(SRT)中应用的基本流程,评价OSMS在头部模体和应用Q-Fix开孔面罩固定的头部SRT患者中,分次内实时监测位置误差的精确性和有效性。方法:通过头部SRS仿真模体OSMS的监测位移与Edge六维床预设位移的偏差,评估OSM...     

化疗联合术后放疗对宫颈小细胞神经内分泌癌生存的影响——基于SEER数据库的回顾性研究

目的 探讨化疗联合术后辅助放疗对早期和中晚期（Ⅰ~Ⅱ_A和Ⅱ_B~Ⅳ）宫颈小细胞神经内分泌癌（SCNEC）患者生存的影响及其预后因素分析。方法 首先利用SEER数据库搜索并筛选出2004—2016年接受化疗的SCNEC患者269例,然后根据治疗方案分为4组：化疗+术后放疗组、化疗+手术组、化疗+放疗组及单纯化疗组,采用Kaplan-Meier曲线分别比较Ⅰ~Ⅱ_A期和Ⅱ_B~Ⅳ期患者在4种治疗方案下的总生存（OS）情况,采用Log-rank检验及Cox回归分析评估不同临床病理因素对预后的影响。结果 对于Ⅰ~Ⅱ_A期患者,化疗+术后放疗组、化疗+手术组、化疗+放疗组及单纯化疗组的5年OS率分别为39.9%、71.7%、24.5%和0,与化疗+术后放疗组相比,化疗+手术组的预后更好（HR 0.403,95% CI：0.112~1.112,P=0.047）。对于Ⅱ_B~Ⅳ期患者,化疗+术后放疗组、化疗+手术组、化疗+放疗组及单纯化疗组的5年OS率分别为35.2%、24.3%、17.7%和0,其中化疗+手术组、化疗+放疗组及单纯化疗组（HR 1.726,95% CI：0.944~3.157;HR 1.605,95% CI：0.968~2.661;HR 5.632,95% CI：3.143~10.093,P<0.05）的预后差于化疗+术后放疗组。另外,与年龄≤60岁、肿瘤直径<4 cm的情况相比,年龄>60岁（HR 7.868,95% CI：3.032~20.415;HR 1.465,95% CI：1.006~2.435,P<0.05）、肿瘤直径≥4 cm（HR 2.576,95% CI：1.056~6.287;HR 1.965,95% CI：1.026~3.766,P<0.05）的Ⅰ~Ⅱ_A期和Ⅱ_B~Ⅳ期患者的预后均较差。结论 化疗联合术后辅助放疗未能改善早期（Ⅰ~Ⅱ_A）SCNEC患者的OS,但可显著改善中晚期（Ⅱ_B~Ⅳ）患者的OS,年龄、肿瘤大小和治疗方案是影响其预后的独立危险因素。